Descrevemos aqui um método para biopsying mucosa olfativa de ratos e humanos cavidades nasais. Essas biópsias podem ser utilizados tanto para identificar anomalias molecular em doenças cerebrais ou isolar células-tronco adultas multipotentes que podem ser utilizados para o transplante de células em modelos animais de trauma cerebral / doença.
A mucosa olfativa, situado na cavidade nasal, é responsável pela detecção de odores. É também o único tecido nervoso que está exposta ao ambiente externo e de fácil acesso em cada indivíduo vivo. Como resultado, este tecido é única para qualquer pessoa com o objetivo de identificar anomalias molecular no cérebro patológico ou isolar células-tronco adultas para terapia celular.
Anormalidades moleculares em doenças cerebrais são frequentemente estudadas usando amostras de tecido nervoso coletado post-mortem. No entanto, este material tem limitações numerosas. Em contraste, a mucosa olfativa é facilmente acessível e pode ser biopsiados com segurança, sem qualquer perda de sentido do olfacto 1. Assim, a mucosa olfativa fornece uma "janela aberta" no ser humano adulto através da qual se pode estudar de desenvolvimento (por exemplo, autismo, esquizofrenia) 2-4 ou neurodegenerativas (Parkinson, por exemplo, Alzheimer) doenças 4,5. Mucosa olfativa pode ser usado tanto para estudos comparativos molecular 4,6 ou em experimentos in vitro na neurogênese 3,7.
O epitélio olfativo também é um tecido nervoso que produz novos neurônios a cada dia para substituir aqueles que estão danificados pela poluição, bacteriana de infecções virais. Este neurogênese permanente é sustentada pelos progenitores, mas também células-tronco que residem em ambos os compartimentos da mucosa, ou seja, o neuroepitélio e 10/08 lâmina própria subjacente. Recentemente, desenvolveu um método para purificar as células-tronco adultas localizadas na lâmina própria e, depois de ter demonstrado que elas estão intimamente relacionadas com a medula óssea células-tronco mesenquimais (MSC-BM), que nomeou células olfativas ecto-mesenquimais (OE- MSC) 11.
Curiosamente, quando comparado ao BM-MSCs, OE-MSCs exibir uma alta taxa de proliferação, uma clonogenicity elevada e uma inclinação de se diferenciar em células neurais. Aproveitamos essas características para realizar estudos dedicados a desvendar genes novo candidato na esquizofrenia e 4 da doença de Parkinson. Nós e os outros também têm demonstrado que OE-MSCs são promissores candidatos para terapia celular, depois de um trauma na medula espinhal 12,13, a lesão coclear 14 ou em um modelo animal da doença de Parkinson 15 ou amnésia 16.
Neste estudo, apresentamos métodos para biópsia da mucosa olfativa em ratos e seres humanos. Após a coleta, a lâmina própria é enzimaticamente separada do epitélio e as células-tronco são purificados usando um enzimáticos ou um método não-enzimática. Purificada de células-tronco olfativas pode então ser cultivado em grande número e depositado em nitrogênio líquido ou induzido a formar esferas ou diferenciados em células neurais. Essas células-tronco também podem ser usados para omics comparativa (genômica, transcriptomic, epigenômico, proteômica) estudos.
As técnicas apresentadas aqui fazer o roedor e mucosa olfativa humana um modelo útil para a investigação clínica sobre as causas de doenças neurodegenerativas e do desenvolvimento neurológico, bem como uma ferramenta para reparar o cérebro patológicos ou traumatizados. O protocolo é relativamente simples e pode ser facilmente realizado por um biólogo celular experientes. A taxa de sucesso para as técnicas de biópsia e cultura é alto.
Etapas críticas
Possíveis modificações
Aplicações futuras
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho foi apoiado financeiramente pela ANR (Agence Nationale de la Recherche), AFM (Association Française contre les Miopatias), FEDER em PACA e Irme (Institut de Recherche sur la Moelle épinière et l'Encephale). Nós agradecem Marie Pierre Blanchard (Jean Roche Institute) por sua ajuda eficiente durante a gravação de lapso de tempo.
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
Collection of olfactory mucosa in rats | ||
DMEM/HAM F12 | Invitrogen | 31331-028 |
Sodium Pentobarbital | ||
Rongeur | FST | |
26 gauge needle | Terumo | NN-2613R |
Forceps | ||
Collection of olfactory mucosa in humans | ||
Rigid endoscope | Karl Storz or Richard Wolf Medical | |
Lidocaine | ||
Epinephrine | ||
Throughcut ethmoid forceps | Karl Storz or Richard Wolf Medical | |
Isolation of olfactory stem cells | ||
Dispase II | Roche | 10 295 825 001 |
Dissecting microscope | ||
Micro spatula | FST | |
Collagenase IA | Sigma-Aldrich | C9891 |
Ca-free/Mg-free PBS | Invitrogen | 14190-250 |
Fetal calf serum | Invitrogen | 10270098 |
Glass coverslip | Knittel Glaser | 001/35 |
Sphere formation and neuronal differentiation | ||
Poly-L-lysine | Sigma-Aldrich | P-1274 |
Insulin transferrin selenium (ITS) | Invitrogen | 51500056 |
EGF | R&D Systems | 236-EG |
FGF2 | R&D Systems | 233-FB |
Neurobasal medium | Invitrogen | 21103-049 |
B-27 Serum-Free Supplement | Invitrogen | 17504-044 |
Penicillin/streptomycin | Invitrogen | 15140122 |
Glutamine | Invitrogen | 25030024 |
Glutamate | Sigma-Aldrich |