Reukneuronen Verkregen door Neus Biopsie Gecombineerd met Laser-Capture Microdissection: Een benadering die voor Studie respons op de behandeling in Mental Disorders

Bipolaire stoornis (BD) is een ernstige neuropsychiatrische aandoening, gekenmerkt door pathologische veranderingen in de stemming, rijden en cognitie ^1. Lithium gebruikt voor de behandeling van BD is aangetoond steady state mRNA niveaus van een groot aantal genen in dierstudies ² veranderen, maar blijft het onduidelijk of een van deze moleculen geassocieerd met klinische respons bij de mens ^2. Inzicht in het mechanisme van lithium reactie vereist onderzoeken lithium geïnduceerde moleculaire veranderingen in neuronale weefsels. Helaas, het is niet praktisch om het verkrijgen van de hersenen biopten van BD patiënten pre- en post-lithium therapie om moleculaire handtekeningen van lithium respons te identificeren. Post-mortem hersenweefsel zijn gebruikt om biomarkers in BD studie, maar ze kunnen niet worden gebruikt om moleculaire markers die aan dynamische veranderingen in emoties, cognitie en rijden beoordelen; en de geldigheid van achteraf geconstateerde lithium respons op de behandeling kan problematisch zijn ⁴. Lymfocyten en andere bloedcellen nuttig zou kunnen zijn, maar de moleculaire veranderingen in de bloedcellen kan geen afspiegeling van neuronale veranderingen ^3-5. Cerebrospinale vloeistof onvoldoende informatie over intracellulaire moleculen die ziektegeassocieerde en medicatie-reversibele intrinsieke veranderingen kunnen weerspiegelen verkrijgen.

De reukepitheel (OE) is een uniek deel van het centrale zenuwstelsel (CZS), embryologically-gerelateerd aan limbische structuren ^6; en het is gemakkelijk toegankelijk via nasale biopsieën. Het bestaat uit glial ondersteuningsorgaan (dwz sustentaculaire) cellen, basale prolifererende cellen en olfactorische receptor neuronen in verschillende ontwikkelingsstadia ^7-9. Daarom OE biedt een unieke gelegenheid om toegankelijke studeren dynamische veranderingen in het CZS van patiënten met neuropsychiatrische aandoeningen ^7. Studies demonstreren het nut van de OE als surrogaat weefsel voor onderzoek ziekte geassocieerde gebeurtenissen die aan occ weerspiegelenurring in de hersenen neuronen ^8,9. Zo hebben studies OE gebruikt moleculaire profielen geassocieerd met psychiatrische aandoeningen ^10-14 onderzoeken. Olfactorisch systeem dient ook om klinische endophenoytpes zoals tekorten geur die geassocieerd zijn met negatieve symptomen van schizofrenie ¹⁵ identificeren. Bovendien, neurologische processen verder in de OE gedurende het hele leven, die een nuttig laan naar het model van de onderliggende pathofysiologie van psychiatrische aandoeningen ^8,9.

Een nadeel van het gebruik van dit weefsel is de aanzienlijke verontreiniging van olfactorische biopten met niet-neuronale cellen ^16. Bijvoorbeeld, totaal RNA voor genexpressie studies in eerdere studies OE bevatten RNA geëxtraheerd uit het gehele nasale biopsie tissue omvattende RNA van niet-neuronale cellen ^17. Daarom zijn eerdere benaderingen beperkt door de kwaliteit van de cellen. Om dit probleem te overwinnen, een nieuwe benadering voor het verkrijgen verrijkte neuronale celpopulaties door het combineren van nasale biopsieën met laser-capture microdissectie (LCM) is ontwikkeld ^18.

LCM is een techniek die het mogelijk maakt de selectieve isolatie van cellen met UV laser snijden in combinatie met infrarood laser ^19-21. De combinatie LCM met OE benadering minimaliseert aanzienlijke verontreiniging van OE door niet-neuronale cellen, waarbij verrijking van neuronale cellen ¹⁸ verbeteren. Bovendien kan de neuronale lagen worden onderscheiden van de submucosa laag onder een microscoop, waardoor de noodzaak voor kleuring. Neuronale celtypen kan verder worden onderscheiden van andere celpopulaties met primaire antilichamen die worden uitgedrukt door het celtype van belang ^7. Daarom is deze werkwijze wordt een eenvoudiger werkwijze voor de verrijking van bijna zuiver neuronale celpopulatie die kunnen worden gebruikt voor genexpressie studies, immunohistochemie en andere morfologische onderzoeken.

ve_content "> Dit onderzoek heeft tot doel een experimenteel platform voor moleculaire veranderingen in olfactorische neuronen in verband met de ziekte van staten en de respons op de behandeling te onderzoeken vast te stellen. Om dit aan te pakken, een kleine set van rookvrije patiënten die de DSM-IV diagnostische criteria voor BD voldaan op basis van het Diagnostisch Interview voor genetische studies (DIG) ²² werd aangeworven om twee nasale biopsieën ondergaan: een biopsie pre-behandeling met lithium en de tweede biopsie, na 6 weken van dagelijkse orale lithium therapie Bovendien moet in aanmerking BD patiënten zijn:. symptomatisch voor depressie , gebaseerd op scoren ≥10 van de 60 in de arts toegediend Montgomery-Asberg Rating Scale (MADRS) ^23; symptomatisch voor hypomanie of manie, gebaseerd op een score ≥10 van de 56 op de arts toegediend Young-Mania Rating Scale (YMRS) ^24;. of ≥10 op beide MADRS en YMRS Rater-interbeoordelaar coëfficiënt van overeenstemming tussen clinici voor beide schalen is> 0,96 Na biopten, neuronen waren enri.schakeld uit OE door LCM. Na aanvullende maatregelen voor kwaliteitscontrole, extractie van hoge kwaliteit RNA uit de weefsels en neuronale verrijking waarborgen, werd Real Time RT PCR uitgevoerd om voor- en nabehandeling expressie van genen van belang te onderzoeken. De volgende hoofdstukken bevatten een beschrijving van de validatie van deze aanpak, aandacht voor de optimalisatie van het protocol en de strategieën die werden toegepast voor het oplossen van problemen van het protocol.