Podczas rozwoju, komunikacja i interakcje między komórkami są kluczowe dla ustanowienia struktury i funkcji tkanek i organów. W niektórych przypadkach te interakcje komórka-komórka uszczelniają narządy od otaczającego środowiska, aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie narządów. Dotyczy to układu nerwowego, który jest izolowany przez barierę krew-mózg (BBB). Dysfunkcja bariery krew-mózg u ludzi została powiązana z zaburzeniami neurologicznymi, w tym padaczką, a uszkodzenie bariery zaobserwowano w chorobach neurodegeneracyjnych, w tym stwardnieniu rozsianym i stwardnieniu zanikowym bocznym1. U ssaków bariera krew-mózg jest tworzona przez ścisłe połączenia między komórkami śródbłonka2,3. Inne zwierzęta, w tym muszka owocowa, Drosophila melanogaster, mają barierę krew-mózg złożoną z komórek glejowych. Te komórki glejowe tworzą selektywnie przepuszczalną barierę kontrolującą przepływ składników odżywczych, produktów przemiany materii, toksyn i dużych cząsteczek do i z układu nerwowego4. Pozwala to na utrzymanie gradientu elektrochemicznego niezbędnego do wyzwolenia potencjałów czynnościowych, co pozwala na mobilność i koordynację4. U D. melanogaster glej chroni układ nerwowy przed bogatą w potas, podobną do krwi hemolimfą5.
W ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) i obwodowym układzie nerwowym (PNS) D. melanogaster, dwie zewnętrzne warstwy glejowe, glej podperynkowy i glej okołonerwowy, a także zewnętrzna sieć macierzy zewnątrzkomórkowej, blaszka nerwowa, tworzą barierę hemolimfa-mózg i hemolimfę-nerw6, określaną w tym artykule jako bariera BBB. Podczas rozwoju glej podokołonerwowy staje się poliploidalny i powiększa się, otaczając układ nerwowy5,6,7,8,9,10,11. Glej podokołonerwowy tworzy połączenia przegrodowe, które stanowią główną barierę dyfuzyjną między hemolimfą a układem nerwowym5,6,12. Połączenia te są molekularnie podobne do połączeń przypominających przegrody znajdujących się w parawędach mielinizującego gleju u kręgowców i pełnią tę samą funkcję, co połączenia ścisłe w BBB ssaków13,14,15,16,17. Glej okołonerwowy dzieli, rośnie i owija się wokół gleju podokołonerwowego, aby regulować dyfuzję metabolitów i dużych cząsteczek6,10,18,19. Formowanie BBB jest zakończone po 18,5 h po złożeniu jaj (AEL) w temperaturze 25 °C5,8. Wcześniejsze badania zidentyfikowały geny, które są krytycznymi regulatorami powstawania BBB20,21,22. Aby lepiej zrozumieć dokładną rolę tych genów, ważne jest zbadanie wpływu mutacji tych potencjalnych regulatorów na integralność bariery krew-mózg. Podczas gdy poprzednie badania nakreśliły podejścia do oznaczania integralności BBB w zarodkach i larwach, kompleksowy protokół tego testu nie został jeszcze opisany5,7. Ten protokół krok po kroku opisuje metody oznaczania integralności BBB podczas stadiów embrionalnych i larwalnych w trzecim stadium rozwojowym D. melanogaster.