$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kan-Beyin Bariyeri (BBB), Merkezi Sinir Sistemi (CNS) mikro ortamını korumak için kan dolaşımı ile beynin interstisyel alanı arasındaki moleküler alışverişi düzenleyen, perisitler ve astrositler tarafından desteklenen, esas olarak özel serebral endotel hücreleri tarafından oluşturulan seçici, yarı geçirgen bir fizyolojik arayüzdür. Bütünlüğü, CNS homeostazını korumak ve nöral dokuyu zararlı veya toksik maddelerden korumak için gereklidir1. BBB'nin bozulması, Parkinson hastalığı (PD), Alzheimer hastalığı ve amyotrofik lateral skleroz dahil olmak üzere çeşitli nörodejeneratif hastalıklarda iyi bilinen bir patolojik özelliktir 2,3. Bozulmuş BBB fonksiyonu, nörotoksik bileşiklerin ve inflamatuar mediatörlerin beyin dokusuna sızmasına izin vererek geçirgenliğin artmasına yol açar ve böylece hastalığın ilerlemesini şiddetlendirir4. Bu nedenle, BBB bütünlüğünün değerlendirilmesi, bu bozuklukların altında yatan nörovasküler ve inflamatuar mekanizmalar hakkında daha derin bilgiler edinmek için kritik öneme sahiptir.
İn vivo kemirgen ve in vitro modeller BBB araştırması5 için altın standartlar olmaya devam ederken, zebra balığı (Danio rerio), genetik izlenebilirlikleri, maliyet etkinlikleri, kullanım kolaylıkları ve memelilerle korunmuş nöroanatomik ve BBB özellikleri nedeniyle sinirbilimde değerli bir omurgalı modeli olarak ortaya çıkmıştır6. Nörodejeneratif çalışmalarda artan kullanımlarına rağmen, yetişkin zebra balıklarında BBB bütünlüğünü değerlendirme yöntemleri hala sınırlıdır 7,8. Floresan izleyici enjeksiyonları veya transgenik raportörler gibi teknikler larvalarda 9,10 yaygın olarak kullanılmıştır, ancak pigmentasyon ve azalmış şeffaflık nedeniyle yetişkinlerde önemli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, Evan's Blue (EB) boya ekstravazasyonunu kullanarak yetişkin zebra balıklarında BBB geçirgenliğini değerlendirmek için basit, tekrarlanabilir ve görsel olarak gösterilebilir bir protokol oluşturmaktır. Bu yöntem, beyin dokusuna boya sızıntısının hem kalitatif gözlemini hem de kantitatif ölçümünü içerir ve patolojik koşullar altında nörovasküler bütünlüğün değerlendirilmesi için pratik bir araç sağlar.
Serum albüminine bağlanan ve normalde bozulmamış BBB11'i geçemeyen Evan'ın Mavi boyası, bariyer bozulmasını12 değerlendirmek için uygun bir alternatif sunar. EB ekstravazasyonu, travmatik beyin hasarı, felç ve nöroinflamasyon gibi durumlarda BBB sızıntısını tespit etmek için kemirgen modellerinde yaygın olarak uygulanmaktadır13. Ancak yetişkin zebra balıklarındaki uygulaması büyük ölçüde keşfedilmemiş durumda. Bu çalışma, yetişkin zebra balığı için optimize edilmiş EB boya tekniğinin yeni bir uyarlamasını sunarak BBB geçirgenliğinin güvenilir niteliksel ve niceliksel değerlendirmesini mümkün kılmaktadır. Yöntem uygun maliyetlidir, minimum düzeyde özel ekipman gerektirir ve birden fazla hayvan için kolayca ölçeklendirilebilir, bu da tipik olarak larvalarda kullanılan daha karmaşık görüntülemeye dayalı yaklaşımlara göre pratik bir avantaj sunar.
Bu protokolü kullanarak hem sağlıklı hem de Parkinson yetişkin zebra balıklarında BBB bütünlüğünü değerlendirdik. Zebra balıklarında Parkinsonizmi indüklemek için, nörotoksin 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP), daha önce tarif edilen bir yöntem14 izlenerek intraperitoneal olarak uygulandı. Sonuçlar, Parkinson zebra balığının beyinlerinde, PD'de gözlemlenen iyi belgelenmiş BBB bozulmasıyla tutarlı olarak, önemli ölçüde daha fazla EB ekstravazasyonu ortaya çıkardı. Bu bulgular, yöntemin duyarlılığını ve güvenilirliğini doğrulayarak, vasküler patolojiyi moleküler ve davranışsal sonuçlarla ilişkilendirmedeki faydasını desteklemektedir. Dolayısıyla bu teknik, nörodejeneratif hastalıklara nörovasküler katkıları araştıran araştırmacılar için değerli bir aracı temsil eder ve hem genetik hem de toksin kaynaklı zebra balığı modellerinde uygulanabilir.