Jako parametr funkcjonalnego stanu mikrokrążenia, mikrokrążenia naczyniowe przejmuje odpowiedzialność za dostarczanie i wymianę tlenu, składników odżywczych i hormonów oraz jest kluczowe dla usuwania produktów przemiany materii, takich jak dwutlenek węgla i odpady komórkowe1. Naczynia mikronaczyniowe regulują również dystrybucję przepływu krwi i perfuzję tkanek, wpływając w ten sposób na miejscowe ciśnienie mikrokrążeniowe krwi i reakcje na stan zapalny, który może wywołać obrzęk w wielu chorobach. Dlatego wazomotoryka mikronaczyniowa jest niezwykle ważna dla utrzymania fizjologicznej funkcji narządów2,3,4, tkanek i komórek składowych. Upośledzenie naczyń mikronaczyniowych może być jednym z kluczowych etapów rozwoju chorób związanych z mikrokrążeniem5.
Doppler laserowy został początkowo opracowany do obserwacji i kwantyfikacji w dziedzinie badań nad mikrokrążeniem6. Ta technika, wraz z innymi podejściami technicznymi (np. laser speckle7, przezskórny tlen itp.), została uznana za złoty standard oceny przepływu krwi w mikrokrążeniu. Przesłanka, że perfuzja krwi w miejscowym mikrokrążeniu (tj. naczyniach włosowatych, tętniczkach, żyłkach itp.) może być określona za pomocą aparatury wyposażonej w laserowy Doppler, opiera się na zasadzie przesunięcia Dopplera. Długość fali i częstotliwość wymuszonej emisji światła zmieniają się, gdy cząsteczki światła napotykają poruszające się komórki krwi w mikronaczyniach lub pozostają niezmienione. Dlatego w mikrokrążeniu liczba i prędkość komórek krwi są kluczowymi czynnikami związanymi z rozkładem wielkości i częstotliwości światła przesuniętego dopplerowsko, podczas gdy kierunek przepływu krwi w mikronaczyniach jest nieistotny. Stosując różne metody, do badań mikrokrążenia wykorzystano różne tkanki, w tym krezki i grzbietowe komory fałdów skórnych myszy, szczurów, chomików, a nawet ludzi8. Jednak w obecnym protokole skupiamy się na stanie funkcjonalnym naczyń mikronaczyniowych wysp trzustkowych, który jest oceniany za pomocą laserowego Dopplera i domowego systemu oceny parametrów.
Mikrokrążenie wysp trzustkowych składa się głównie z mikronaczyń wysp trzustkowych i wykazuje charakterystyczne cechy. Sieć naczyń włosowatych wysp trzustkowych wykazuje pięciokrotnie większą gęstość niż sieć kapilarna jej zewnątrzwydzielniczego odpowiednika9. Zapewniając kanał do dostarczania wejściowej glukozy i rozprowadzania insuliny, komórki śródbłonka wysp trzustkowych dostarczają tlen do metabolicznie aktywnych komórek w komórkach β wysp trzustkowych. Co więcej, pojawiające się dowody wskazują również, że mikronaczynia wysp trzustkowych są zaangażowane nie tylko w regulację ekspresji genów insuliny i przeżycia komórek β, ale także w wpływ na funkcję komórek β; promowanie proliferacji komórek β; i wytwarzający szereg substancji wazoaktywnych, angiogennych i czynników wzrostu10. Dlatego w związku z tym wnioskujemy, że stan funkcjonalny naczyń mikronaczyniowych wysp trzustkowych może wpływać na funkcję β komórek wysp trzustkowych i brać udział w patogenezie chorób, takich jak ostre/przewlekłe zapalenie trzustki, cukrzyca i inne choroby związane z trzustką.
Analiza patologicznych zmian stanu funkcjonalnego mikrokrążenia naczyniowego wysp trzustkowych może być wykonalną strategią do określenia wkładu mikrokrążenia wysp trzustkowych w wyżej wymienione choroby. Szczegółowa procedura krok po kroku opisująca podejście do określania naczyń mikronaczyniowych wysp trzustkowych in vivo znajduje się tutaj. Typowe pomiary są następnie wyświetlane w Reprezentatywnych Wynikach. Na koniec w dyskusji podkreślono korzyści i ograniczenia tej metody, a także dalsze zastosowania.