Tunelujące nanorurki (TNT) to nanoskalowe, aktynowe kanały umożliwiające bezpośredni międzykomórkowy transfer organelli i cząsteczek sygnałowych. Zazwyczaj mają długość 6-100 μm i średnicę 50-500 nm, niektóre osiągają grubośćnawet 700 nm. W przeciwieństwie do pustych wypustek błony, TNT zawierają włókna cytoszkieletowe, najczęściej F-aktynę, która zapewnia sztywność strukturalną i wspiera transport mitochondrialny 2,3,4. W hodowli dwuwymiarowej TNT definiuje się przez trzy cechy: cienkie (20-700 nm), proste wypustki zawieszone nad podłożem łączące dwie lub więcej komórek; obecność filamentów F-aktyny; oraz możliwość przeładunku ładunku.
Od pierwszej identyfikacji w komórkach PC-12 przez Rustoma i in.5, TNT były badane w wielu układach, w tym układachukładów sercowo-naczyniowych 6, odporności7 iukładów oddechowych 8, nabłonku rogówki9, guzach10 oraz układzie nerwowym11,12. Przyczyniają się one do procesów fizjologicznych i patologicznych, takich jak sygnalizacja immunologiczna, apoptoza, transport materiałów oraz angiogeneza 13,14,15. TNT mogą pośredniczyć w długodystansowym transferze różnorodnych ładunków, w tym mitochondriów, siatkówki endoplazmatycznej, kwasów nukleinowych, jonów, a nawet wirusów 5,16,17.
Skóra jest narządem strukturalnie złożonym, a naskórek i skóra skórna polegają na stałej komunikacji dla homeostazy, gojenia ran i regeneracji kończyn 18,19,20. Chociaż TNT zostały opisane w wielu tkankach, w tym w układzie odpornościowym, nerwowym oraz nabłonku rogówki 7,9,12, ich obecność w ludzkich komórkach skóry nie została opisana w opublikowanej literaturze. Opierając się na ramach metodologicznych opisanych przez Sáenz-de-Santa-María i in.21, przedstawiamy ustandaryzowany i zoptymalizowany protokół wykrywania TNT między keratynocytami naskórka a fibroblastami skórnymi22, wykorzystując barwienie immunofluorescencyjne w połączeniu z odwróconą mikroskopią konfokalną.
W porównaniu z alternatywnymi metodami wykrywania TNT, protokół ten oferuje praktyczną równowagę między czułością a dostępnością. Obrazowanie żywymi komórkami może rejestrować dynamikę TNT, ale jest ograniczone przez fototoksyczność oraz krótkotrwałość TNT 1,23. Mikroskopia elektronowa dostarcza szczegółów ultrastrukturalnych, ale często nie zachowuje długich rozpięć TNT i nie jest praktyczna do rutynowej analizy pierwotnych komórek skóry24,25. Systemy nanorurek oparte na reporterze umożliwiają śledzenie w czasie rzeczywistym, ale wymagają manipulacji genetycznej, która zazwyczaj jest nieefektywna w przypadku pierwotnych keratynoocytów i fibroblastów24,26. Dla porównania, niniejszy protokół wykorzystuje standardową mikroskopię immunofluorescencyjną i konfokalną, umożliwiając powtarzalną detekcję TNT w niezależnie przygotowanych hodowlach komórek skóry, zachowując jednocześnie kompatybilność z delikatnymi komórkami pierwotnymi.
Metoda ta jest szczególnie odpowiednia do analizy próbek stałych, gdzie interesujący jest skład cytoszkieletu i częstość występowania TNT. Ponieważ tronie jest bardzo delikatne, kluczowe są ograniczenia związane z unieruchomieniem i obsługą TNT, a podejście to nie jest w stanie uchwycić dynamiki TNT w czasie rzeczywistym. Niemniej jednak, dla laboratoriów pracujących z pierwotnymi komórkami ludzkiej skóry, ten ustandaryzowany workflow zapewnia dostępny i spójny sposób wizualizacji TNT oraz wspiera dalsze badania ich potencjalnych funkcji w inżynierii tkankowej i regeneracji.