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Artigo de método

Microscopia Subcelular Intravital da Glândula Mamária

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DOI:

10.3791/63674

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24 de junho de 2022

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Neste artigo

Resumo

O presente protocolo descreve uma técnica fácil para a imagem intravital da glândula mamária de camundongos lactantes por microscopia confocal e multifotônica de varredura a laser.

Resumo

A glândula mamária constitui um modelo por excelência para investigar funções epiteliais, incluindo remodelação tecidual, polaridade celular e mecanismos secretores. Durante a gravidez, a glândula se expande de uma árvore ductal primitiva embutida em uma almofada de gordura para uma rede alveolar altamente ramificada, preparada para a formação e secreção de colostro e leite. No pós-parto, a glândula fornece todos os nutrientes necessários para a sobrevivência neonatal, incluindo gotículas lipídicas revestidas por membrana (LDs), proteínas, carboidratos, íons e água. Vários componentes do leite, incluindo lactose, micelas de caseína e proteínas do leite desnatado, são sintetizados dentro das células alveolares e secretados das vesículas por exocitose na superfície apical. Os LDs são transportados de locais de síntese no retículo endoplasmático rugoso para o ápice celular, revestidos com membranas celulares e secretados por um mecanismo apócrino único. Outros constituintes pré-formados, incluindo anticorpos e hormônios, são transportados do lado seroso do epitélio para o leite por transcitose. Esses processos são passíveis de microscopia intravital porque a glândula mamária é uma glândula cutânea e, portanto, diretamente acessível à manipulação experimental. Neste artigo, um procedimento fácil é descrito para investigar a cinética da secreção de LD in situ, em tempo real, em camundongos vivos anestesiados. Boro-dipirrometeno (BODIPY) 665/676 ou monodansilpentano são usados para rotular a fração lipídica neutra de camundongos transgênicos, que expressam EGFP solúvel (proteína fluorescente verde aprimorada) no citoplasma ou um peptídeo direcionado à membrana fundido a EGFP ou tdTomato. As proteínas de fusão marcadas com membrana servem como marcadores de superfícies celulares, e os corantes lipídicos resolvem LDs ≥ 0,7 μm. As imagens de lapso de tempo podem ser gravadas por microscopia confocal de varredura a laser padrão até uma profundidade de 15-25 μm ou por microscopia multifotônica para imagens mais profundas no tecido. A glândula mamária pode ser banhada com agentes farmacológicos ou corantes fluorescentes durante toda a cirurgia, fornecendo uma plataforma para manipulações experimentais agudas, conforme necessário.

Introdução

A microscopia intravital da glândula mamária de camundongo está atraindo cada vez mais atenção como um método poderoso para analisar toda uma gama de fenômenos biológicos, incluindo a origem e diferenciação de células-tronco 1,2, a progressão de tumores metastáticos 3,4,5 e o papel dos macrófagos ductais ao longo do desenvolvimento e involução mamária6. Através do desenvolvimento da Microscopia Subcelular Intravital (ISMic)7, as investig....

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Protocolo

Todos os procedimentos em animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Centro de Pesquisa do Câncer, Instituto Nacional do Câncer, Institutos Nacionais de Saúde em conformidade com o Guia do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório, a Política do Serviço de Saúde Pública dos EUA sobre Cuidados Humanos e Uso de Animais de Laboratório, e o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. Para este trabalho, as glândulas número 4 de camundongos primíparas fêmeas (com idade entre 4-5 meses, dia 10 de lactação) foram preparadas cirurgicamente em decúbito ....

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Resultados

O leite é secretado a partir de células epiteliais alveolares polarizadas, que se diferenciam durante a gravidez dos brotos de uma extensa árvore ductular26 (Figura 2A). Os precursores da síntese do leite são assimilados através das membranas basais / laterais e os produtos completos são secretados através da superfície apical em um "espaço lácteo" central. O lado basal de cada alvéolo é coberto por uma matriz estrelada de células mioepiteliais (F.......

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Discussão

O uso de um microscópio de um ou multifótons depende das perguntas feitas, da natureza e localização do tecido a ser fotografado e da resolução necessária. Os microscópios multifotônicos baseiam-se na geração de dois ou mais fótons de baixa energia no infravermelho próximo, que podem penetrar nos tecidos em maior profundidade com menos fototoxicidade do que os microscópios de um fóton29,30. Além disso, o fluoróforo é excitado ape.......

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Divulgações

Nenhum dos autores tem interesses conflitantes a declarar.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Sherry Rausch e Samri Gebre (National Cancer Institute, NIH) pelo manejo e cuidado dos animais e a James Mather pela ajuda na produção de uma variedade de espaçadores de plástico. Esta pesquisa foi apoiada [em parte] pelo Programa de Pesquisa Intramural do NIH.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
488 laserMelles-Griot-CW  laser 50 mW
60x PLAPON objetiva de imersão em óleo (NA 1.42)Olympus1-U2B933Lente Microscópio confocal
633 laserMelles-Griot-CWHe-Ne laser 12 mW
63x objetiva (NA 1.40, HC PL APO CS2)Lente Leica11506350Microscópio de dois fótons
BA 410-460 nmChroma-Filtro passa-banda
BA 495-540 nmFiltro passa-bandacromado
BA 505-605 nmFiltro passa-bandacromado
BA 655-755 nmFiltro passa-bandacromado
Boro-dipirrometano (BODIPY) 665/676Thermo Fisher ScientificB3932Sensor de peroxiação lipídica
Carbomer-940Snowdrift FarmCateter deGel
TerumoSV27ELConjuntos de infusão com asas 
CauterizadorBraintree Scientific, IncGEM 5917Sistema de cauterização
CMV-Cre mouse Jackson lab006054linha de camundongos
CoverslipBioptechs-30mmde diâmetro coverlip para microscópio invertido
Curity 4x4 polegadas gaze esponja multiusoCovidien9024Esponja
EGFPcyto mouseJackson lab003291linha de mouse
Fiji / ImageJ softwarede códigoaberto-ferramentade software livre
Pinça finaBraintree Scientific, IncFC003 8Pinça de tecido
Microscópio Fluoview 1000 MicroscópioconfocalOlympusFV1000
Software FluoViewMicroscópio Olympus-Confocal e microscópio de dois fótons
Barbeador elétrico portátilBraintree Scientific, IncCLP-8786-451ACortador sem fio
Almofada térmicaBraintree Scientific, IncDPIPAlmofada térmica para animais
Detectores HyDLeica-Leica4Tune detector espectral
Software Imaris Bitplane/ Oxford instruments-Commercialferramenta de software
Ingisht X3 laser sintonizávelSpectra PhysicsInsight X3Laser de pulso ajustável
IsofluranoVetOne13985-046-40Anestésico
Cetamina VetOne13985-702-10Anestésico
LAS X SoftwareLeica-Ferramentadesoftware de microscópio de dois fótons
Mai-Tai laser sintonizável SpectraPhysicsMai-TaiLaser
MetaMorphMolecular Devices-Commercialferramenta de software
Monodansilpentano AUTODOTAbceptaSm1000aCorante de gotículas lipídicas
MPE-RS microscópioOlympusIX70Microscópio de dois fótons
mT/mG mouseJackson lab007676Linha de mouse
Aquecedor de objetivaBioptechs150819Aquecedor de objetiva para microscópios confocais e de dois fótons
Câmara de respiração saturada de oxigênioPatterson Scientific78933385, SAS3 e EVAC4Sistema de anestesia e evacuação a gás 
ParafilmHeathrow ScientificHS234526BDetector PMT de filme termoplástico semi-transparente, flexível e transparente
    detectores
detector PMTLSM-TechnologyDetectores personalizadosnão digitalizados
BombaHarvard Apparatus703602, 704402Injetor e controlador Nanomite
Qualidade salina Biológico114-055-721EASolução salina normal
Tesoura afiada de ponta rombaBraintree Scientific, IncSCT-S 508Tesoura cirúrgica
SeringaCovidien22-257-150Seringa de tuberculina de 1mL
TCS SP8 Microscópio espectral de mergulhoLeicaSP8Pinça de microscópio de dois fótons
 Braintree Scientific, IncFC032Fórceps de tecido
Xilazina AnestésicoVetOne13985-704-10
739601480651 Olympus-Descanned

Referências

  1. Scheele, C. L. G. J., et al. Identity and dynamics of mammary stem cells during branching morphogenesis. Nature. 542 (7641), 313-317 (2017).
  2. Dawson, C. A., Mueller, S. N., Lindeman, G. J., Rios, A. C., Visvader, J. E. Intravital microscopy of dynamic single-c....

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Reimpressões e permissões

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