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Artigo de método

Fluxo de trabalho de imagem e análise de alto rendimento para avaliar fenótipos de células da pele e estados de proliferação em amostras de tecido

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DOI:

10.3791/67696

31 de outubro de 2025

Neste artigo

Resumo

A combinação de multiplexidade iterativa de branqueamento (IBEX) e um ensaio comercial de marcação de nucleotídeos (Click-iT EdU) permite a detecção e categorização de tipos de células em divisão em processos altamente dinâmicos em seções fixas de tecido murino congelado. Além disso, um novo pipeline de processamento de imagens de código aberto fornece aquisição e análise de imagens de alto rendimento.

Resumo

As lesões cutâneas iniciam uma complexa cascata regenerativa que envolve vários tipos de células. Entre elas, as células gliais periféricas desempenham um papel crítico para garantir o sucesso do processo de reparo. No entanto, nossa compreensão desses processos permanece incompleta devido às limitações das tecnologias atuais. Portanto, o método iterativo-branqueamento-estende-multiplexidade (IBEX) foi empregado para caracterizar as alterações na composição celular da pele usando anticorpos direcionados contra proteínas expressas por principais tipos de células e estruturas envolvidas na regeneração tecidual. É importante ressaltar que os anticorpos direcionados contra marcadores de proliferação celular geralmente subestimam o número de células em divisão na pele. Para superar essa limitação, a química Click-iT EdU foi combinada com o método IBEX, permitindo a caracterização detalhada dos tipos de células em proliferação. Usando um microscópio confocal de disco giratório totalmente automatizado, um fluxo de trabalho de alto rendimento foi desenvolvido para imagens iterativas de amostras seccionadas em placas de 24 poços. Além de estender o método IBEX para avaliar os estados das células in situ com o Click-iT EdU, um novo pipeline de processamento de imagem de código aberto também foi introduzido para realizar correção, costura e registro de imagem, e pode ser usado por pesquisadores sem ampla experiência em programação. Além disso, também é fornecida uma documentação detalhada sobre o processamento e visualização de dados de imagem altamente multiplexados (usando software convencional de análise de imagem, incluindo Fiji e QuPath). Em resumo, este protocolo destaca a versatilidade do protocolo IBEX e demonstra sua adaptação a uma plataforma de imagem convencional estabelecida. Notavelmente, a combinação de IBEX com a marcação Click-iT EdU permite a detecção e categorização de tipos de células em divisão ativa em tecidos intactos e durante processos altamente dinâmicos em resolução espacial.

Introdução

A pele é o maior órgão do corpo humano e a barreira primordial para proteger o corpo do ambiente externo1. Consequentemente, está exposto a uma infinidade de desafios externos que comprometem sua função de barreira. Portanto, a pele desenvolveu mecanismos complexos para restaurar a integridade e a funcionalidade do tecido após o dano. A cicatrização de feridas cutâneas ocorre em três estágios sobrepostos: inflamação, proliferação e maturação/remodelação. Esses três estágios envolvem vários tipos diferentes de células, como fibroblastos dérmicos e células imunes, que atuam juntos para restaurar as propriedades b....

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Protocolo

Toda a criação, alojamento e experimentação de animais foram conduzidos de acordo com as diretrizes do escritório veterinário do Cantão de Zurique, na Suíça.

1. Feridas cutâneas de espessura total (Dia 0)

  1. Induza camundongos de 8 a 10 semanas de idade com isoflurano a 5% em O2 a 70% e mantenha-o usando isoflurano a 2,5%.
  2. Raspe a pele das costas e limpe-a bem.
  3. Desinfete antes da cirurgia usando sabonete antibacteriano e solução de EtOH a 70%.
  4. Aplique analgesia pré-operatória usando uma injeção subcutânea de buprenorfina (30 μg∙mg∙kg−1).

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Resultados

Este método permite a detecção adequada de tipos de células em proliferação, combinando a química EdU Click-iT com IBEX em seções fixas de pele murina congelada. A detecção de tipos de células em proliferação foi comparada usando diferentes metodologias, em particular, marcação de tipos de células em proliferação com anticorpo Ki-67 e detecção de proliferação celular usando a abordagem química EdU Click-iT (Figura 1). Observamos que a marcação do anticorpo Ki.......

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Discussão

A proliferação celular é um dos quatro principais estágios do reparo da pele, e a transição entre a fase inflamatória e a fase proliferativa é fundamental para um processo de reparo bem-sucedido20. Uma resposta imune bem regulada é essencial, pois a inflamação prolongada pode levar a feridas crônicas, um problema significativo de saúde global 1,21. A proliferação é um processo biológico chave, importante n.......

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Divulgações

Os autores não têm interesses conflitantes a declarar.

Agradecimentos

Gostaríamos de agradecer ao Centro de Microscopia e Análise de Imagem por seu apoio com o microscópio MD ImageXpress e ao Centro de Serviços para Animais de Laboratório para a criação de camundongos. L.S. foi financiado por duas bolsas da Swiss National Science Foundation (310030_192075 e 310030_207801), uma bolsa da Swiss Cancer Research Foundation (KLS-5391-08-2021) e pela SKINTEGRITY. Consórcio de pesquisa colaborativa CH. S.S. foi financiado por uma bolsa de pós-doutorado da Universidade de Zurique (FK-22-056).

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Anticorpos e reagentes & nbsp;FONTEIDENTIFICADORComentários
Anticorpos
CD31 Alexa Fluor 647 (Ciclo 2) BioLegendGato#1025161:100
AB_2161029
CD45 Alexa Fluor 488 (Ciclo 2) BioLegendGato#1031221:100
AB_493531
Ki-67 FITC (Ciclo 1) BioLegendGato#1512121:50
AB_2814055
Frango Ki-67 (CK)LSBioGato#LS-C7729461:800
Ki-67 rat (rt) e nbsp;BioLegendGato#6524021:100
AB_11204254
Neurofilamento H & M (NF-H/NF-M) Alexa Fluor 647 (Ciclo 3) BioLegend Cat#8377101:300
AB_2734613
p75NTR (Ciclo 1) Tecnologia de Sinalização CelularCat#8238                                            AB_108392651:1500
Vimentin Alexa Fluor 488 (Ciclo 3) BioLegendGato#6993051:100
AB_2888889
Alexa Fluor 647 burro anti-coelhoJackson ImmunoResearchCat#711-605-152
Reagentes 
Placa Inferior de Vidro Cellvis de 24 poçosCellvis P24-1.5H-N
Gelatina de alúmen cromadoOferta de Novos ChegadosCat#1033A
Kit Click-iT EdU Thermo Fisher ScientificC10637
Hoechst 33342Sigma-AldrichCat#14533; CAS# 23491-52-3
LiBH4, Borohidreto de Lítio, 95%Thermo Fisher ScientificGato#10438443
Composto Tissue-Tek O.C.T SakuraBiossistemas SuíçaCat#7109-4583
PBSThermo Fisher ScientificCat#10010-015
Laminas de Microscópio de Adesão Superfrost Plus  EprediaGato#J1800AMNZ
Triton X-100Sigma-Aldrich Cat#T8787
Equipamento
Escova de cabelo  Faust AGCat#9172051 e 9172050
Lâminas de microtomo  Biossistemas SuíçaGato#207500011
MicroscópioDispositivos Moleculares, ImageXpress Confocal HT.ai
Forno & nbsp;Thermo Fisher ScientificGato#HBMCR4220
Balançador de balançoEdmund Bü hler GmbHGato#32310015

Referências

  1. Eming, S. A., Martin, P., Tomic-Canic, M. Wound repair and regeneration: Mechanisms, signaling, and translation. Sci Transl Med. 6 (265), 265sr6(2014).
  2. Martin, P. Wound healing - aiming for perfect skin regeneration. Science. 276 (5309), 75-81 (1997).
  3. Gu....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Estados de Proliferação CelularMétodo IBEXMarcação com Click-iT EdUConfocal de Disco GiratórioImagem MultiplexadaPipeline de Processamento de ImagensRegeneração TecidualMarcadores de Proliferação Celular