In de afgelopen twee decennia is cardioprotectie blijven nastreven als een belangrijke strategie om cardiomyocyten te behouden na ernstige ischemische insulties aan het hart1. In zowel experimentele als klinische omgevingen is de uiteindelijke omvang van myocardletsel een cruciale maatstaf om de effectiviteit van cardioprotectieve interventies te evalueren2. Daarom is een betrouwbare en nauwkeurige beoordeling van de grootte van infarcten zeer wenselijk en fundamenteel belangrijk.
In knaagdiermodellen was het standaardprotocol voor het beoordelen van de grootte van postmortale infarcten voornamelijk gebaseerd op de activiteit van mitochondriale dehydrogenase, die enzymatisch de kleurloze verbinding 2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride (TTC) omzet in een rood precipitaat in levensvatbare cellen, terwijl het lichtgrijs blijft in necrotisch weefsel3. Hoewel TTC-gebaseerde kleuring eenvoudig en kosteneffectief is, brengt het verschillende methodologische uitdagingen en intrinsieke beperkingen met zich mee. Deze omvatten hartsnee-sneden die contractuur ondergaan in TTC-oplossing, wat het weefsel ernstig vervormt en voorkomt dat de sneden plat liggen voor planimetrie; ongelijke sneeddikte tijdens de monsterverwerking; en slechte beeldkwaliteit die de nauwkeurige afbakening van de infarctgrens belemmert. In de afgelopen jaren zijn er verschillende technische aanpassingen aangebracht in het monstervoorbereidingsproces, zoals het gebruik van acryl hartmatrices4 of het halfbevriezen van het hart om het snijden3 te vergemakkelijken. Hoewel deze aanpassingen de praktische bruikbaarheid van weefselsnijden aanzienlijk verbeterden, blijft de conventionele aanpak vertrouwen op grove beeldvorming van dikke hartsecties, wat vaak variabele en suboptimale beeldkwaliteitoplevert 5, met onvoldoende kleurcontrast dat aanzienlijke subjectiviteit aan infarctmeting6 kan toevoegen. Bovendien vereist de conventionele methode het gebruik van geheel hartweefsel, wat multifunctionele analyses op dezelfde weefselmonsters voorkomt, zoals immuunco-kleuring van regulerende eiwitten om belangrijke signaalcascades te identificeren die betrokken zijn bij het overleven van het hart. Als gevolg hiervan zijn aanzienlijke aantallen dieren vaak nodig om verschillende onderzoeksvragen adequaat te beantwoorden.
Om deze beperkingen te overwinnen,hebben we een protocol ontwikkeld dat geschikt is voor microscopische beeldvorming van de TTC-kleuring. Deze methode combineert "perfusie + onderdompeling" kleuringsstappen met cryosectie van het hartweefsel in dunne plakjes die geoptimaliseerd zijn voor beeldvorming met een lichtmicroscoop. Hoewel deze methode onlangs is gerapporteerdals 7, geloven wij dat het bieden van gedetailleerde experimentele procedures de praktische en toegankelijkheid ervan verbetert. Bovendien hebben we, omdat de microscopische TTC-methode hogeresolutiebeelden genereert met meerdere hartsectielagen, een robuust, kleurgebaseerd semi-automatisch algoritme ontwikkeld om de tijdrovende aard van het analyseren van grote beelddatasets aan te pakken. De huidige methode maakt snelle detectie van infarctgebieden mogelijk en kwantificering van de wereldwijde infarctgrootte binnen enkele minuten.
Al met al dient het hier gepresenteerde protocol als een waardevol hulpmiddel, waardoor onderzoekers deze methode efficiënt en met gemak en nauwkeurigheid kunnen implementeren.