Beeldvorming van vitale en niet-vitale hersenpericyten in hersenplakjes na een subarachnoïdale bloeding
18 augustus 2023
Het voorlopige onderzoek bevestigt dat subarachnoïdale bloeding (SAH) het overlijden van de pericyten in de hersenen veroorzaakt. Het evalueren van de contractiliteit van pericyten na SAH vereist differentiatie tussen levensvatbare en niet-levensvatbare hersenpericyten. Daarom is er een procedure ontwikkeld om levensvatbare en niet-levensvatbare hersenpericyten gelijktijdig in hersensecties te labelen, waardoor observatie met behulp van een confocale microscoop met hoge resolutie wordt vergemakkelijkt.
Onze studie toonde een significante toename van het aantal sterfgevallen door pericyten. Dus beginnend bij een ziek paard na SAH, toonde het een positieve correlatie aan tussen het aantal lage vitale parasieten en de tijd die verstreek na SAH. Het in beeld brengen van vitale en niet-vitale hersenparasieten in hersenplakjes volgens SAH en de parasietisolatietechnieken, hebben het onderzoek in mijn vakgebied vooruit geholpen.
Momenteel is het vrij moeilijk om volledig onderscheid te maken tussen dode parasieten en dode endotheelcellen. Onze studie vindt contractie-afhankelijke apoptose bij parasieten na SAH. We hebben een zeer betrouwbaar protocol ontwikkeld, dat de fluorescerende labeling mogelijk maakt, zowel functionele als een niet-functionele hersenparasiet in hersensecties, en tegelijkertijd.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie onderzoekt de effecten van subarachnoïdale bloeding (SAH) op hersenpericyten, waarbij de mechanismen van pericyten-celdood en contractiliteit worden belicht. Er is een model ontwikkeld met gebruik van hersensneden van ratten om onderscheid te maken tussen levensvatbare en niet-levensvatbare pericyten. Deze aanpak maakt resolutie-rijk beeldvormen mogelijk om de levensvatbaarheid van pericyten na een SAH te beoordelen.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Celbiologie
- Immunofluorescentiemicroscopie
Achtergrond
- Het is bekend dat een subarachnoïdale bloeding (SAH) leidt tot de dood van pericyten in de hersenen.
- Het begrijpen van de levensvatbaarheid van pericyten na een SAH is cruciaal voor het ontrafelen van neurovasculaire schade.
- Huidige methoden hebben moeite om adequaat onderscheid te maken tussen vitale en niet-vitale pericyten.
- Nieuwe beeldvormingstechnieken zijn noodzakelijk om veranderingen in pericyten bij SAH te observeren.
Doel van de Studie
- Om de contractiliteit en celviabiliteit van pericyten na een SAH te evalueren.
- Om een betrouwbaar protocol te ontwikkelen voor de gelijktijdige markering van viabele en niet-viabele pericyten.
- Om beeldtechnieken te verbeteren voor een betere observatie van het gedrag van pericyten in hersensnijden.
Gebruikte methoden
- Hersenplakken van ratten werden gebruikt als ex vivo model om pericyten te bestuderen.
- SAH werd geïnduceerd door autoloog bloed in de suprasellaire cisterna van geanestheseerde ratten te injecteren.
- In de studie werden immunofluorescentietechnieken gebruikt om pericyten te labelen en de levensvatbaarheid te beoordelen.
- De belangrijkste stappen omvatten incubaties met fluorescerende kleurstoffen en beeldvormende onderzoeken met confocale microscopie.
- Tijdlijnen voor de beoordeling van de levensvatbaarheid van pericyten werden geobserveerd op verschillende tijdstippen na de SAH.
Belangrijkste resultaten
- De studie stelde een significante toename van pericyte-sterfte vast vanaf zes uur na de SAH.
- Er was een positieve correlatie tussen het aantal niet-vitale pericyten en de tijd na de SAH.
- Mechanistisch gezien werd contractie-afhankelijke apoptose waargenomen in pericyten na de SAH.
- Viabele pericyten werden naast niet-vitale varianten geïdentificeerd met behulp van fluorescente labelingstechnieken.
Conclusies
- Deze studie demonstreert een betrouwbare methode om onderscheid te maken tussen levensvatige en niet-levensvatige pericyten na een SAH.
- De bevindingen verbeteren het begrip van de dynamiek van pericyten bij neurovasculaire reacties op letsel.
- De implicaties reiken verder tot het begrijpen van neurovasculair letsel bij diverse hersenpathologieën.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Betrouwbare differentiatie van vitale en niet-vitale hersenpericyten in acute hersensecties na een subarachnoïdale bloeding (SAH) vult een kritisch gat in de validatie van neurovasculaire targets. Dit protocol maakt een hoge-resolutie, kwantitatieve beoordeling van de contractiliteit en levensvatbaarheid van pericyten mogelijk, wat mechanistische risicoreductie in de ontdekkingsfase ondersteunt. Deze benadering vergroot het voorspellend vertrouwen bij de selectie van neurovasculaire targets in een vroeg stadium en bij de portfolio-triage in CNS-medicijnontwikkeling.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt directe visualisatie en kwantificering van de levensvatbaarheid van pericyten na letsel mogelijk voor een robuuste validatie van het doelwit.
- Ondersteunt mechanistische risicoreductie door de contractiliteit van pericyten te correleren met microvasculaire veranderingen na SAH.
- Faciliteert de identificatie van neurovasculaire doelwitten met voorspellende translationele waarde.
Screening & assayontwikkeling
- Biedt een gevalideerd ex vivo systeem voor de reproduceerbare beoordeling van de pericytenfunctie en -viabiliteit.
- Levert kwantitatieve imaging-resultaten die geschikt zijn voor assay-standaardisatie en downstream screening-workflows.
- Maakt een betrouwbare evaluatie mogelijk van de effecten van verbindingen op de contractiliteit en overleving van pericyten in een ziekterelevante weefselcontext.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Rijst metingen van de levensvatbaarheid en contractiliteit van pericyten af met translationele biomarkers van neurovasculair letsel.
- Ondersteunt de continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie in vasculaire modellen van het centrale zenuwstelsel.
- Informeert risico-gecorrigeerde beslissingen voor de verdere ontwikkeling van neurovasculaire therapeutische programma's.
Pipeline- & workflowintegratie
Dit protocol is geïntegreerd in het vroege continuüm van discovery tot preklinische fase voor neurovasculaire targets, waarbij een brug wordt geslagen tussen mechanistische studies en de validatie van translationele modellen.
- Ontdekkingsbiologie: Maakt hypothesetoetsing mogelijk voor pericyt-gemedieerde microcirculatoire dysfunctie na een SAH.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve beeldvormingsresultaten voor assay-ontwikkeling en compound-triage.
- Analytiek: Ondersteunt statistische vergelijking van de levensvatbaarheid en contractiliteit van pericyten onder verschillende experimentele condities.
- Translationeel onderzoek: Verbindt ex vivo bevindingen met in vivo neurovasculaire letselmodellen voor de afstemming van biomarkers.
- Bedrijfbrede hergebruikbaarheid: Vestigt een herbruikbare workflow voor beeldvorming en labeling voor CNS-vasculair onderzoekportfolio's.
Operationele en bedrijfsmatige impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij de validatie van neurovasculaire targets en vermindert mechanistische ambiguïteit.
- Operationele waarde: Standaardiseert de beoordeling van de levensvatbaarheid van pericyten en de beeldvorming voor reproduceerbaarheid en schaalbaarheid.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen en kapitaalefficiëntie door vroegtijdige biologische risicoreductie mogelijk te maken.
- Impact op portfolio: Ondersteunt de risico-gecorrigeerde prioritering van neurovasculaire programma's op basis van robuuste levensvatbaarheidsgegevens.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in confocale beeldvorming en de behandeling van neurovasculair weefsel.
- Vereist toegang tot geavanceerde fluorescentiemicroscopie en analysesoftware.
- Maakt standaardisatie van labelings- en beeldvormingsprotocollen tussen teams noodzakelijk.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende CNS-ziektemodellen of species.
- De interpretatie kan beperkt worden door de specificiteit van de kleurstof en overlap met de labeling van endotheelcellen.
Veelgestelde vragen over biopharma
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:06
Induction of the Murine Subarachnoid Hemorrhage Model and Brain Slice Preparation for Fluorescent Imaging
2:05
Labeling and Staining Rat Brain Pericytes for Fluorescent Imaging
3:40
Confocal Imaging of Vital and Non‐Vital Pericytes in Rat Acute Brain Slices
