Artigo de método

Registro da Integridade Funcional da Barreira em bEnd.3 Células Endoteliais Vasculares via Detecção de Resistência Elétrica Transendotelial

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DOI:

10.3791/65938

29 de setembro de 2023

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve um modelo in vitro confiável e eficiente da barreira sanguínea cerebral. O método utiliza células endoteliais vasculares cerebrais de camundongos bEnd.3 e mede a resistência elétrica transmembrana.

Resumo

A barreira hematoencefálica (BHE) é uma estrutura fisiológica dinâmica composta por células endoteliais microvasculares, astrócitos e pericitos. Ao coordenar a interação entre o trânsito restrito de substâncias nocivas, a absorção de nutrientes e a depuração de metabólitos no cérebro, a BHE é essencial na preservação da homeostase do sistema nervoso central. A construção de modelos in vitro do BBB é uma ferramenta valiosa para explorar a fisiopatologia de distúrbios neurológicos e criar tratamentos farmacológicos. Este estudo descreve um procedimento para criar um modelo in vitro de células BBB monocamada por semeadura de células bEnd.3 na câmara superior de uma placa de 24 poços. Para avaliar a integridade da função de barreira celular, o voltímetro de células epiteliais convencional foi usado para registrar a resistência elétrica transmembrana de células normais e hipóxicas induzidas por CoCl2 em tempo real. Antecipamos que os experimentos acima fornecerão ideias eficazes para a criação de modelos in vitro de BBB e drogas para tratar distúrbios de doenças do sistema nervoso central.

Introdução

A BHE é uma interface biológica única entre a circulação sanguínea e o tecido nervoso, que é composto por células endoteliais vasculares, pericitos, astrócitos, neurônios e outras estruturas celulares1. O fluxo de íons, produtos químicos e células entre o sangue e o cérebro é estritamente regulado por essa barreira. Essa homeostase protege os tecidos nervosos contra toxinas e patógenos, além de permitir o funcionamento adequado dos nervos cerebrais 2,3. A manutenção da integridade da BHE pode efetivamente prevenir o desenvolvimento e a progressão de distúrbios que afetam o sistema nervo....

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Protocolo

NOTA: Células endoteliais derivadas do cérebro de camundongos.3 (bEnd.3) foram inoculadas nas câmaras de uma placa de 24 poços para construir um modelo in vitro simples de BBB sob condições específicas de meio. O TEER das células normais e hipóxicas foi medido pelo medidor TEER (Figura 1 e Figura 2).

1. Preparação da solução

  1. Preparar o meio de cultura celular DMEM contendo FBS (10%, v/v), 100 U/mL de penicilina e 10 mg/mL de estreptomicina (ver Tabela de Materiais).
  2. Preparar 100 mM de solução de CoCl2 adicion....

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Resultados

Este protocolo permitiu o registro das mudanças nos valores de resistência das células de acordo com os parâmetros estabelecidos no resistor transendotelial. A viabilidade de células bEnd.3 (número de células vivas) tratadas com diferentes concentrações de CoCl2 foi avaliada pelo ensaio CCK-8. O maior dano celular produzido pela CoCl2 foi representado pela menor viabilidade celular. Verificamos que 300 μM de CoCl2 foi significativamente citotóxico in vitro, e essa concentração fo.......

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Discussão

Um dos órgãos corporais mais desenvolvidos, o cérebro controla uma ampla gama de processos fisiológicos intrincados, incluindo memória, cognição, audição, olfato e movimento27. O cérebro é um dos órgãos mais complicados e doentes do corpo humano ao mesmo tempo. A ocorrência de muitas doenças do sistema nervoso central apresenta tendência crescente ano após ano devido a fatores como poluição do ar, padrões alimentares irregulares e outros fatores 27,28,29.

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Agradecemos o apoio financeiro da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (82274207 e 82104533), do Programa Chave de Pesquisa e Desenvolvimento de Ningxia (2023BEG02012) e do Projeto de Promoção de Pesquisa Acadêmica Xinglin da Universidade de Chengdu da TCM (XKTD2022013).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Placa transwell de 24 poçosCorning (Corning 3470, 0,33 cm2, 0,4 µ m)10522023
75 % de etanolChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2023052901
placa de 96 poçosGuangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd220412-078-B
bEnd.3 célulasHunan Fenghui Biotechnology Co., LtdCL0049
Kit de contagem de células-8 (CCK-8)Boster Biological Technology Co., LtdBG0025
Placa de cultura de células (100 mm)Zhejiang Sorfa Life Science Research Co., Ltd1192022
Cloreto de cobalto (CoCl2)Sigma15862
DMSOBoster Biological Technology Co., LtdPYG0040
meio de águia modificado de Dulbecco (1x)Gibco ThermoFisher Scientific8121587
Soro bovino fetalGibco ThermoFisher Scientific2166090RP
GraphPad Prism softwareGraphPad Software9.0.0(121)
Matrigel (Contém colágeno IV)MedChemexpressHY-K6002
Leitor de microplacasDispositivos molecularesSpectraMax iD5
OriginPro 8 softwareOriginLab Corporationv8.0724(B724)
Penicilina-Estreptomicina (100x)Boster Biological Technology Co., Ltd17C18B16
Solução salina tamponada com fosfato (PBS, 1x)Gibco ThermoFisher Scientific8120485
hipoclorito de sódioChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2022091501
Medidor de resistência transmembranaWorld Precision Instruments LLCVOM3 (versão 1.6)

Referências

  1. Kim, Y., et al. CLEC14A deficiency exacerbates neuronal loss by increasing blood-brain barrier permeability and inflammation. J Neuroinflammation. 17 (1), 48(2020).
  2. Bagchi, S., et al. I....

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