Inflamação e trombose são processos complexos que ocorrem principalmente na microcirculação. Este protocolo descreve a preparação cirúrgica que permite a imagem da microvasculatura hepática in vivo. Embora a histologia padrão possa fornecer informações sobre as vias finais da inflamação e da trombose, ela não pode mostrar as mudanças temporais que ocorrem ao longo do processo. Além disso, este método é particularmente poderoso ao avaliar as interações celulares e proteicas transitórias que ocorrem dentro da circulação microvascular devido à sua capacidade de capturar, via videomicroscopia, as interações muitas vezes rápidas e sequenciais que ocorrem dentro de sistemas biológicos. Este artigo descreve o uso da microscopia intravital para estudar as interações plaquetário-leucocitário-endotelial em sinusóides hepáticos para estudar a contribuição relativa de cada um em diferentes modelos de lesão hepática aguda.
Embora essa preparação cirúrgica e a modalidade de imagem tenham o potencial de serem adaptadas a uma série de modelos inflamatórios e patológicos, dois modelos de inflamação vascular são descritos aqui: um modelo de endotoxemia de sepse murina e lesão hepática induzida por paracetamol (APAP). A injeção de endotoxina (lipopolissacarídeo; LPS) para induzir um modelo experimental de sepse murina começou já na década de 1930 com seu isolamento e subsequente exploração como uma molécula-chave na progressão da sepse1. Embora este modelo seja limitado porque o LPS é apenas um único componente das bactérias Gram-negativas, este é um método amplamente aceito e utilizado que é relativamente simples e rápido de executar. Além disso, replica com rapidez e precisão as manifestações fisiológicas da sepse1. Dado o papel que a absorção de endotoxinas intestinais desempenha no desenvolvimento de doenças hepáticas e inflamações2, este é um excelente modelo para estudar as interações plaquetas-leucócitos-endoteliais no fígado de camundongos.
Além de um modelo LPS de sepse, a overdose de APAP fornece um excelente modelo para o estudo de interações patológicas célula-célula no fígado. A superdosagem de APAP pode levar à insuficiência hepática aguda, marcada por trombocitopenia e acúmulo de plaquetas no fígado, bloqueando subsequentemente a recuperação hepática mediada por leucócitos3. Embora a preparação cirúrgica e a metodologia de imagem para este modelo possam ser adaptadas para uma série de questões biológicas e para estudar vários processos patológicos, tanto o modelo LPS de sepse quanto a lesão hepática induzida por APAP são excelentes modelos para o estudo das interações plaqueta-leucócitos-endotelial in vivo.
O IVM tem algumas vantagens inerentes às técnicas histológicas padrão. Embora os métodos histológicos padrão permitam o estudo de amostras de tecido inteiro ou seccionado e a apreciação de proteínas e arquitetura de tecido, essas metodologias apresentam limitações. Por design, esses processos requerem processamento de tecidos, que tem o potencial de distorcer ou mascarar o que é encontrado no sistema vivo. O tecido deve ser fixado durante o preparo histológico, introduzindo o potencial para artefatos de fixação ou autofluorescência aprimorada. A fixação também pode levar a alterações intracelulares no tecido, e o potencial de fixação inadequada pode levar à degradação do tecido. Além disso, os métodos histológicos não têm o potencial de estudar diretamente os aspectos temporais das interações proteicas ou celulares e têm o potencial de perder interações efêmeras ou pouco frequentes.
Por outro lado, a microscopia intravital de fluorescência permite evitar muitas das complicações e limitações inerentes à histologia padrão. A MIV evita a fixação e, portanto, os artefatos ou degradação tecidual que podem ocorrer durante o preparo histológico. Por design, também permite a imagem de tecidos dentro do sistema biológico vivo e, como tal, o isolamento e o seccionamento do tecido não são necessários. Além disso, permite a imagem e o estudo de processos transitórios ou pouco frequentes, que podem ser difíceis ou impossíveis de capturar usando histologia. Esse método de MIV também pode ser usado para capturar e identificar processos sequenciais (por exemplo, interações iniciadas por plaquetas ou leucócitos, resultando em agregados plaquetários-leucócitos ligados ao endotélio vascular). Finalmente, este método pode ser adaptado a uma série de sistemas de imagem. Dependendo das necessidades do estudo e do conjunto de dados desejado, após a preparação cirúrgica, o fígado externalizado pode ser colocado em quase qualquer sistema de imagem desejado. Aplicamos com sucesso este protocolo a imagens usando microscopia de fluorescência de campo amplo, microscopia de disco giratório, microscopia confocal de varredura a laser usando um scanner de cabeça de ressonância, bem como microscopia de dois fótons. No entanto, não há razão para acreditar que esse método deva ser limitado aos sistemas de microscopia acima mencionados.
Este artigo de métodos descreve um protocolo para IVM, que foi usado anteriormente para estudar as interações plaqueta-leucócitos-endotelial no fígado de camundongo. Esse protocolo tem sido utilizado para comparar a adesão plaquetária-endotelial temporal de plaquetas, marcadas com anticorpos conjugados fluorescentes ou geneticamente modificadas para fluorescência endógena4. Este protocolo tem sido usado para avaliar as interações transitórias plaquetas-leucócitos-endoteliais nos sinusóides hepáticos em um modelo endotoxêmico de inflamação hepática e para co-localizar a P-selectina e a proteína recombinante. Além disso, esse protocolo possibilitou determinar se as diferenças observadas na densidade de neutrófilos usando histologia padrão eram resultado de diferenças nas velocidades dos glóbulos vermelhos (como substituto da taxa de fluxo volumétrico)5. Finalmente, esse método tem sido usado para avaliar o recrutamento de plaquetas pelas células de Kupffer nos sinusóides hepáticos em um modelo agudo de lesão hepática induzida por APAP6. Este corpo de trabalho não teria sido possível usando métodos histológicos padrão. Como afirmado, este protocolo pode ser adaptado para uma variedade de sistemas de imagem e, com preparação cirúrgica adequada, escolha de anticorpos fluorescentes e configurações de imagem, este protocolo é altamente confiável e reprodutível para o estudo da patologia hepática.