Przeciek naczyniowy w narządach odnosi się do wynaczynienia, czyli wycieku osocza krwi przez szczeliny powstałe w śródbłonku żyłek naczyń włosowatych w narządach. To wynaczynienie osocza lub zwiększona przepuszczalność naczyń, która może wynikać z pewnego rodzaju reakcji zapalnej, może mieć poważne konsekwencje. Dlatego ważne jest, aby to zjawisko, jego przyczyny, modulatory i konsekwencje były badane i rozumiane, a także, aby badacze mieli dobre narzędzia i protokoły, za pomocą których mogą je badać. Luki śródbłonka mogą być wytwarzane przez szereg bodźców, ale zwykle są wytwarzane przez działanie neuroprzekaźników peptydowych i/lub tachykinin na śródbłonek. Jednym z głównych naturalnie występujących mediatorów tego procesu, który skutkuje zwiększonym wynaczynieniem osocza, jest undecapeptid neuropeptyd tachykininy, substancja P1.
Metody badania i pomiaru przepuszczalności naczyń krwionośnych lub wynaczynienia osocza, które wykorzystują właściwości wiążące albuminę niebieskiego barwnika Evansa, zostały opracowane i są zazwyczaj znane ze swojej dokładności, prostoty, oszczędności, bezpieczeństwa i zdolności do umożliwienia określenia wynaczynienia osocza z kilku tkanek jednocześnie, jeśli jest to pożądane2,3,4,5,6,7,8,9. Ten niebieski protokół Evansa do oceny wynaczynienia osocza w narządach myszy FVBN wykorzystuje wszystkie te elementy, ale dodaje kilka ważnych modyfikacji, które sprawiają, że jest ogólnie użyteczny i można go dostosować do przyszłych badań, z udziałem przeciętnego laboratorium, które prowadzi lub będzie prowadzić ważne badania czynników związanych z wynaczynieniem osocza lub przepuszczalnością naczyń. W tym protokole substancja P jest wprowadzana do myszy w dawce 1 nmol/kg, co zwiększa wynaczynienie osocza 1,5-krotnie. Zwiększa to czułość protokołu, co skutkuje łatwiejszymi do zaobserwowania i uzyskaniem wyników. Inne czynniki wpływające na przepuszczalność, takie jak różne inne peptydy, chemikalia lub niektóre formy toksycznych urazów, mogą być stosowane lub badane przez inne laboratoria, zgodnie z potrzebami. Iniekcje do żył szyjnych są stosowane w tym protokole w celu ogólnoustrojowego wprowadzenia błękitu Evansa i substancji P, co wymaga nieuleczalnej operacji. Jednak iniekcje do żyły szyjnej 5,7,10, nawet po rozważeniu niezbędnych technik chirurgicznych terminala, są łatwiejsze do opanowania i prowadzą do uzyskania bardziej spójnych wyników niż inne iniekcje dożylne, w tym iniekcje do żyły ogonowej4,9. Chociaż możliwe jest, że błękit Evansa zostanie dostarczony przez zastrzyki do zatoki żylnej zaoczodołowej, nie znaleziono żadnych odniesień w literaturze, które wykorzystują tę metodę dostarczania błękitu Evansa. Jednak jeśli chodzi o iniekcje do żył ogonowych, wysoki stopień wiedzy specjalistycznej i praktyki w powtarzalnym opanowaniu tej techniki znacznie ogranicza jej zastosowanie w przypadku udanych zastrzyków z niebieskiego Evansa. Natomiast alternatywna metoda iniekcji do żyły szyjnej, opisana w naszym protokole, oferuje technicznie osiągalne rozwiązanie. Kluczowa procedura perfuzji żył myszy, wykonywana tuż po poświęceniu myszy Evansa z niebieską perfuzją, usuwa nadmiar niebieskiego barwnika Evansa i została ustandaryzowana w tym protokole. Opisane wcześniej metody perfuzji zostały dokładnie zbadane i zmodyfikowane w celu uzyskania niniejszej procedury. Inne opisane tutaj modyfikacje są zoptymalizowane, proste i niedrogie.
Istnieją pewne istotne ograniczenia metody niebieskiego barwnika Evansa. Na przykład, niska czułość, czasami związana z tą metodą, może zapobiec dodatkowym poważnym badaniom patologicznym i histologicznym tkanek pochodzących od zwierząt, którym wstrzyknięto niebieski barwnik Evansa. Jednak te i inne ograniczenia doprowadziły do opracowania alternatywnych metod i modeli, które mimo to nadal wykorzystują błękit Evansa. Pomiar błękitu Evansa za pomocą spektroskopii fluorescencyjnej (a nie spektroskopii w zakresie widzialnym) może zwiększyć czułość metody. Dodatkowo, mikroskopia fluorescencyjna tkanek zabarwionych na niebiesko Evansa została opracowana, aby umożliwić obserwację przecieku naczyniowego w bardziej wyraźnych lokalizacjach11. Ponadto, obrazowanie całego ciała i skanowanie żywego zwierzęcia, któremu wcześniej wstrzyknięto szczepionkę Evans blue12, pozwala na badanie stężeń błękitu Evansa w sposób ciągły, a nie w jednym konkretnie wybranym punkcie czasowym eksperymentu. Metoda ta wymaga jednak dostępności odpowiednich urządzeń do obrazowania i może być bardzo kosztowna. Opisano również modyfikacje z udziałem błękitu Evansa i przeprowadzone w modelu typu in vitro, takim jak hodowla komórkowa lub model kosmówkowo-omoczniowy piskląt13 (CAM). Modele te są monitorowane za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej i intravital14 i pozwalają na ilościowe określenie zmian przepuszczalności naczyń w czasie, ale mogą rodzić pytania dotyczące dokładnego modelowania warunków in vivo, a także mogą być kosztowne.
Opracowano inne metody określania i ilościowego określania przecieku naczyniowego lub przepuszczalności, które nie wymagają podawania błękitu Evansa. Metody te mogą wykorzystywać odpowiednią cząsteczkę fluorescencyjną (taką jak albumina lub fluoresceina) lub izotopowo znakowaną lub w inny sposób znakowaną cząsteczkę u żywych zwierząt (lub do hodowli komórkowych lub modeli kosmówkowo-omoczniowych (CAM)13, a następnie obrazowanie nieinwazyjne (skanowanie PET, rezonans magnetyczny, mikroskopia przyżyciowa, skanowanie całego ciała) lub obrazowanie inwazyjne (mikroskopia fluorescencyjna)3,12,15. Chociaż techniki te mogą oferować szereg zalet w porównaniu z innymi niebieskimi metodami Evansa, mają również wady, które mogą obejmować ich znaczną złożoność, wymaganą wiedzę, zasoby i wysokie koszty pieniężne.
Neprilysin16 (enzym peptydazy NEP, znany również jako CD10, MME lub Enkefalinaza) jest prawdopodobnie zaangażowany w hamowanie wynaczynienia osocza, przynajmniej częściowo, poprzez metabolizm enzymatyczny i inaktywację endogennej substancji P. Tak więc w tkankach, w których występuje peptydaza powierzchniowa komórki NEP, może wystąpić osłabienie działania substancji P, przypuszczalnie przez aktywność peptydazy NEP.
Początkowo testowaliśmy na wynaczynienie plazmy wywołane substancją P, używając tego zmodyfikowanego niebieskiego protokołu Evansa, z myszami FVBN typu dzikiego (WT) i NEP knockout (KO). Na podstawie tych wstępnych badań podejrzewano udział NEP w wynaczynieniu osocza wspomaganym substancją P, a my opisujemy te i dalsze eksperymenty dotyczące roli NEP w wynaczynieniu osocza. Jednak ten manuskrypt nie skupia się na NEP ani jego roli w wynaczynieniu osocza, ale raczej na samych eksperymentach z wynaczynieniem plazmy. Wyniki NEP są reprezentatywne dla rodzaju wyników, które można uzyskać przy użyciu tego zmodyfikowanego protokołu. Niebieska metoda Evansa do pomiaru wynaczynienia osocza została zoptymalizowana i zmodyfikowana, jak szczegółowo opisano poniżej dla myszy FVBN.