Szybkie cięcie kości skroniowej człowieka w celu oceny patologii ucha środkowego związanej z COVID-19
18 maja 2022
Ten artykuł opisuje technikę szybkiego cięcia kości skroniowej człowieka, która wykorzystuje mikropiłę z podwójnymi diamentowymi ostrzami do generowania cienkich plasterków do szybkiego odwapnienia i analizy immunohistochemii kości skroniowej.
Protokół ten skraca czas obróbki kości skroniowej z 9 do 10 miesięcy do 10 do 14 dni. Główną zaletą tej techniki jest to, że pozwala na szybką ocenę otopatologii, co w naszym przypadku ma znaczenie dla oceny patologii ucha środkowego związanej z COVID-19. Technika ta może być szczególnie pomocna w przypadku wrażliwych na czas badań kości skroniowej.
W przyszłości może być jeszcze bardziej zoptymalizowany do użytku w badaniach patologii ucha wewnętrznego. Rozpocznij żniwa podczas autopsji i ostro podziel nerwy czaszkowe do wewnętrznego kanału słuchowego. Wykonaj pierwsze nacięcie kostne z osteotomem równolegle i tylko przyśrodkowo do płaskonabłonkowej części kości skroniowej.
Następnie wykonaj drugie nacięcie kostne równolegle do pierwszego na przyśrodkowej granicy kości skroniowej. Wykonaj trzecie nacięcie na wysokości trzech do czterech centymetrów przed i równolegle do grzbietu skalistego. Następnie wykonaj czwarte nacięcie mniej więcej równolegle do trzeciego na dwa centymetry za grzbietem skalnym.
Użyj ostrej sekcji, aby uwolnić tkankę miękką przyczepioną wzdłuż dolnej krawędzi próbki i usunąć kość skroniową. Po zbiorach natychmiast zanurz tkankę w 200 do 300 mililitrach 10% buforowanej formaliny. Następnie ustaw precyzyjną mikropiłę z podwójnymi ostrzami diamentowymi na odległość pięciu milimetrów.
W celu szybkiego odwapnienia tkanek należy pociąć każdą próbkę na trzy sekcje, tak aby środkowa część kości skroniowej miała grubość pięciu milimetrów, a te na obu końcach miały grubość od trzech do pięciu milimetrów. Umieść skrawki w 200 do 300 mililitrach 0,37-molowego EDTA na siedem do 10 dni w temperaturze pokojowej w celu zmiękczenia. Zabarwienie błony śluzowej ucha środkowego i trąbki Eustachiusza hematoksyliną i eozyną wykazało, że tkanka jest zachowana po przetworzeniu przy użyciu tego protokołu.
Analizy immunohistochemiczne wykazały obecność ACE2, transbłonowej proteazy seryny i białek furyny w tych tkankach, co może stanowić źródło zakażenia SARS-CoV2 w nabłonku oddechowym ucha środkowego. Ważne jest, aby odpowiednio ustawić skroniową tkankę kostną w pile diamentowej. Alternatywne techniki, które można połączyć z tą metodą, obejmują immunohistochemię dla różnych białek, różnych barwników tkanek i transkryptomikę.
Technika ta pozwoliła nam szybko ocenić obecność białek zaangażowanych w zakażenie SARS-CoV2 w uchu środkowym podczas pandemii COVID-19.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
W niniejszym artykule opisano technikę szybkiego sekcjonowania ludzkiej kości skroniowej przy użyciu mikropiły z podwójnymi ostrzami diamentowymi. Metoda ta znacznie skraca czas wymagany do obróbki kości skroniowej, co umożliwia szybszą analizę immunohistochemiczną.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- neuronauka
- otopatologia
- immunohistochemia
Wprowadzenie
- Tradycyjne przetwarzanie kości skroniowej może trwać od 9 do 10 miesięcy.
- Szybka ocena otopatologii jest kluczowa dla terminowego prowadzenia badań.
- Technika ta jest istotna w badaniu patologii ucha środkowego związanej z COVID-19.
- Przyszła optymalizacja może usprawnić badania nad patologią ucha wewnętrznego.
Cel badania
- Aby skrócić czas przetwarzania próbek podczas analizy kości skroniowej.
- Aby umożliwić szybką ocenę otopatologii.
- Aby zapewnić metodę możliwą do zastosowania w badaniach ograniczonych czasowo.
Zastosowane metody
- Pobieranie materiału podczas sekcji zwłok.
- Precyzyjne przecinanie nerwów czaszkowych w obrębie kanału słuchowego wewnętrznego.
- Wstępne nacięcie kostne wykonane osteotomem.
- Zastosowanie mikropiły z podwójnymi diamentowymi ostrzami do sekcjonowania.
Główne wyniki
- Skrócenie czasu przetwarzania z 9-10 miesięcy do 10-14 dni.
- Umożliwia szybką ocenę patologii ucha środkowego.
- Potencjał do dalszej optymalizacji w przyszłych badaniach.
- Zastosowanie w pilnych potrzebach badawczych w dziedzinie otopatologii.
Wnioski
- Technika ta znacząco przyspiesza procesy przetwarzania kości skroniowej.
- Jest ona szczególnie użyteczna w badaniach związanych z COVID-19.
- Przyszłe badania mogą rozszerzyć zakres jej zastosowania w patologii ucha wewnętrznego.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Przyspieszone sekcjonowanie kości skroniowej umożliwia szybką ocenę histopatologiczną tkanek ucha środkowego, odpowiadając na pilne potrzeby badawcze podczas wybuchów chorób zakaźnych, takich jak COVID-19. Dzięki skróceniu czasu przetwarzania tkanek z miesięcy do dni, metoda ta wspomaga walidację celów oraz badania mechanistyczne w otopatologii, gdzie czas odgrywa kluczową rolę. Podejście to zwiększa elastyczność portfolio zespołów badawczych zajmujących się badaniami translacyjnymi nad szlakami wnikania wirusów oraz tkankowo specyficzną ekspresją białek.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biopharmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia szybką analizę ekspresji białek istotnych dla mechanizmów wnikania wirusów do tkanek ludzkich.
- Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez zachowanie integralności tkanki do analizy immunohistochemicznej.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego w badaniach interakcji patogen-gospodarz w obrębie ucha środkowego.
Przesiewy i opracowanie analizy
- Zapewnia wysokiej jakości skrawki tkanek odpowiednie do standaryzowanych badań immunohistochemicznych i molekularnych.
- Skraca czas opracowania i walidacji testów w badaniach z zakresu otopatologii.
- Poprawia powtarzalność i skalowalność procedur przesiewowych opartych na analizie tkanek.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia powiązanie wyników analizy tkanek z translacyjnymi badaniami biomarkerów w modelach chorób zakaźnych.
- Zapewnia ciągłość procesu od etapu odkryć do walidacji przedklinicznej poprzez przyspieszenie analizy tkanek.
- Zmniejsza ryzyko opóźnień w uzyskiwaniu kluczowych informacji w sytuacjach pilnych dla zdrowia publicznego.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół szybkiego przygotowywania skrawków wpisuje się w kontinuum od etapu odkryć do badań przedklinicznych, umożliwiając terminową weryfikację hipotez oraz walidację celów w modelach tkanek ludzkich.
- Biologia odkrywcza: Przyspiesza badania oparte na hipotezach dotyczące lokalizacji białek i podatności tkanek na zakażenie.
- Przesiewy: Dostarcza gotowe do analizy skrawki do ilościowych odczytów immunohistochemicznych.
- Analityka: Umożliwia precyzyjny pomiar markerów białkowych (np. ACE2, TMPRSS2, Furin) w różnych warunkach.
- Badania translacyjne: Łączy analizę tkanek ludzkich z wynikami modeli przedklinicznych w celu dopasowania biomarkerów.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy skalowalną i szybką metodę przygotowania tkanek dla przyszłych badań nad chorobami zakaźnymi.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów terapeutycznych w tkankach oraz w badaniach mechanistycznych.
- Wartość operacyjna: standaryzuje i przyspiesza obróbkę tkanek, zmniejszając obciążenie zasobami i nakłady czasu.
- Wartość strategiczna: umożliwia szybsze podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) w pilnych scenariuszach badawczych, poprawiając efektywność kapitałową.
- Wpływ na portfolio: wspiera priorytetyzację projektów translacyjnych z uwzględnieniem ryzyka podczas sytuacji kryzysowych w obszarze zdrowia publicznego.
Wskazówki dotyczące implementacji
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna w zakresie obsługi tkanek pośmiertnych oraz posługiwania się instrumentami do sekcjonowania.
- Wymagany jest dostęp do precyzyjnych mikropił oraz ostrzy diamentowych i infrastruktury do dekalcyfikacji.
- Niezbędna jest standaryzacja protokołów przetwarzania i barwienia tkanek pomiędzy zespołami.
- Metoda jest możliwa do dostosowania do różnych typów tkanek i białek docelowych poprzez optymalizację protokołu.
- Osiągnięcie optymalnych wyników zależy od terminowego dostępu do sekcji zwłok oraz jakości preparatów.
