$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bariera krew-mózg (BBB) jest selektywnym, półprzepuszczalnym interfejsem fizjologicznym utworzonym głównie przez wyspecjalizowane komórki śródbłonka mózgu, wspierane przez perycyty i astrocyty, które regulują wymianę molekularną między krwiobiegiem a przestrzenią śródmiąższową mózgu w celu zachowania mikrośrodowiska ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Jego integralność jest niezbędna do zachowania homeostazy OUN i ochrony tkanki nerwowej przed szkodliwymi lub toksycznymi substancjami1. Przerwanie bariery krew-mózg jest dobrze rozpoznaną cechą patologiczną w różnych chorobach neurodegeneracyjnych, w tym w chorobie Parkinsona (PD), chorobie Alzheimera i stwardnieniu zanikowym bocznym 2,3. Upośledzona funkcja BBB prowadzi do zwiększonej przepuszczalności, umożliwiając związkom neurotoksycznym i mediatorom stanu zapalnego przenikanie do tkanki mózgowej, przyspieszając w ten sposób postęp choroby4. W związku z tym ocena integralności bariery krew-mózg ma kluczowe znaczenie dla uzyskania głębszego wglądu w mechanizmy nerwowo-naczyniowe i zapalne leżące u podstaw tych zaburzeń.
Podczas gdy modele gryzoni in vivo i in vitro pozostają złotymi standardami w badaniach BBB5, danio pręgowany (Danio rerio) stał się cennym modelem kręgowców w neurobiologii ze względu na ich podatność genetyczną, opłacalność, łatwość obsługi oraz zachowane cechy neuroanatomiczne i BBB u ssaków6. Pomimo ich coraz częstszego stosowania w badaniach neurodegeneracyjnych, metody oceny integralności bariery krew-mózg u dorosłych danio pręgowanych są nadal ograniczone 7,8. Techniki takie jak wstrzyknięcia znacznika fluorescencyjnego lub reportery transgeniczne są szeroko stosowane u larw 9,10, ale stanowią poważne wyzwanie u dorosłych ze względu na pigmentację i zmniejszoną przezroczystość. W związku z tym celem niniejszego badania jest ustanowienie prostego, powtarzalnego i wizualnie widocznego protokołu oceny przepuszczalności BBB u dorosłych ryb danio pręgowanego przy użyciu wynaczynienia barwnika Evan's Blue (EB). Metoda ta obejmuje zarówno obserwację jakościową, jak i ilościowy pomiar wycieku barwnika do tkanki mózgowej, zapewniając praktyczne narzędzie do oceny integralności nerwowo-naczyniowej w warunkach patologicznych.
Niebieski barwnik Evana, który wiąże się z albuminą surowicy i normalnie nie może przekroczyć nienaruszonego BBB11, stanowi realną alternatywę do oceny przerwania bariery12. Wynaczynienie EB jest szeroko stosowane w modelach gryzoni do wykrywania wycieku BBB w stanach takich jak urazowe uszkodzenie mózgu, udar i zapalenie nerwów13. Jednak jego zastosowanie u dorosłych danio pręgowanych pozostało w dużej mierze niezbadane. W niniejszym badaniu przedstawiono nowatorską adaptację techniki barwienia EB zoptymalizowaną dla dorosłych ryb danio pręgowanego, umożliwiającą wiarygodną jakościową i ilościową ocenę przepuszczalności BBB. Metoda jest opłacalna, wymaga minimalnego specjalistycznego sprzętu i może być łatwo skalowana dla wielu zwierząt, oferując praktyczną przewagę nad bardziej złożonymi podejściami opartymi na obrazowaniu, zwykle stosowanymi u larw.
Korzystając z tego protokołu, oceniliśmy integralność bariery krew-mózg zarówno u zdrowych, jak i dorosłych zebry z chorobą Parkinsona. Aby wywołać parkinsonizm u danio pręgowanego, neurotoksynę 1-metylo-4-fenylo-1,2,3,6-tetrahydropirydynę (MPTP) podawano dootrzewnowo, zgodnie z wcześniej opisaną metodą14. Wyniki wykazały znacznie większe wynaczynienie EB w mózgach danio pręgowanego z chorobą Parkinsona, co jest zgodne z dobrze udokumentowanym zaburzeniem BBB obserwowanym w PD. Odkrycia te potwierdzają czułość i wiarygodność metody, potwierdzając jej przydatność w łączeniu patologii naczyniowej z wynikami molekularnymi i behawioralnymi. Technika ta stanowi zatem cenne narzędzie dla naukowców badających wkład układu nerwowo-naczyniowego w choroby neurodegeneracyjne i może być stosowana zarówno w modelach danio pręgowanego pod wpływem toksyn, jak i genetycznych.