Topo adulto DRG Explant e dissociato modelli cellulari per studiare neuroplasticità e risposte agli insulti ambientali, compreso l'infezione virale

In questo manoscritto, segnaliamo un metodo per ottenere un modello ex vivo organotipiche di un sistema di modello DRG mouse derivato come un microambiente simil-tessuto conservato per studiare una vasta gamma di risposte biologiche agli insulti PNS che vanno dal neurone-glial interazione, neuroplasticità, indicatori infiammatori, all’infezione virale. Inoltre, abbiamo ulteriormente sviluppato un protocollo per creare una co-cultura primaria di DRG-derivato singoli neuroni sensoriali e cellule satelliti.

Il DRG sono grigio-materia-unità satellite situato di fuori del sistema nervoso centrale (SNC) lungo le radici spinali dorsali dei nervi spinali. DRG, situato in prossimità dei forami intervertebrali, casa pseudounipolar sensoriale neuroni e cellule gliali satellitare. I neuroni pseudounipolar dispongono di un singolo del neurite che si divide in un processo periferico che trasportano ingressi somatici e viscerali da bersagli periferici al corpo cellulare e un processo centrale che invia informazioni sensoriali dal corpo cellulare nel sistema nervoso centrale. Una capsula connettiva definisce e consente di isolare questo cluster periferico dei neuroni e cellule gliali dallo SNC. Nessuna migrazione cellulare postnatale a o dal DRG è mai stato descritto ed una nicchia delle cellule staminali locali è responsabile neurogeni eventi che si verificano nel corso della vita¹. Pertanto, questo modello è particolarmente adatto a studiare nella neurogenesi adulta, assonogenesi, risposta alla lesione traumatica e cellule morte^{2,3,4,5,6,7 ,8,9} .

Nel campo della neurorigenerazione, DRG raccolte da in vivo ed espiantati in vitro riproduce axonotmesis, una condizione di pregiudizio in cui assoni sono completamente reciso e il corpo cellulare neuronale viene disconnesso dalla destinazione innervata^{10 ,11}. È noto che ferita periferica del nervo può causare l’espressione genica in diminuzione e aumento in DRG e molti di questi cambiamenti sono il risultato dei processi rigenerativi ma molti possono anche essere il risultato della risposta immunitaria o un’altra risposta da cellule non neuronali. Utilizzando un ex vivo sistema di DRG isolato, alcuni di questa complessità è rimosso e meccanicistiche vie è possibile analizzare più facilmente.

Oltre il suo ruolo centrale nel trasmettere input sensoriali al sistema nervoso centrale, l’abbondanza di recettori per molti neurotrasmettitori quali GABA^12,13,14,15 a livello del soma neuronale nonché prove di interneuronale Croce-eccitazione possono suggerire che DRG sono sofisticati integratori preliminari di input sensoriali^16,17. Queste nuove scoperte conferiscono al explant DRG le caratteristiche di un sistema di rete mini-neuronale simile ad altri modelli di “mini-cervello”, che sono nervoso-tessuto-specifica organoids utilizzato per più ampi campi sperimentali di indagine e terapeutico approccio a malattie neurologiche^18,19. Queste evidenze insieme al fatto che il DRG è un cluster discreto e ben definito del tessuto neuronale, circondato da una capsula connettiva, lo rendono un organo adatto per il trapianto di ex vivo .

Coltura mouse DRG presenta un’interessante opzione pluricellulare per modellare pathophysiologies umano dovuto le somiglianze strutturali e genetiche tra le specie. Inoltre, un grande repository di ceppi di topi transgenici è altamente favorevole per futuri studi meccanicistici. Estensione del neurite sia durante lo sviluppo che dopo la ferita richiede interazioni meccaniche tra crescita cono e substrato^20,21. Nano – e micro-fantasia substrati sono stati utilizzati come strumenti per diretta conseguenza del neurite e dimostrare la loro capacità di rispondere alle caratteristiche topografiche in loro microambienti. I neuroni sono stati indicati per sopravvivere, aderire, migrare e orientare i loro assoni per navigare caratteristiche superficiali come scanalature in substrati^22,23. Tuttavia, questi studi sono in genere utilizzate linee cellulari coltivate ed è difficile prevedere come primario un neurone cellule volontà rispondere agli spunti ben definite e fisico in vivo o ex vivo.

Il modello ex vivo espianto del mouse DRG utilizzati per questa proposta imita l’interazione cellula-cellula reale e segnali biochimici che circonda gli assoni crescenti. Tra i tanti diversi paradigmi sperimentali che vanno dalla rigenerazione assonale, produzione neurosphere, a neuroinfiammazione, DRG explant modello continua a servire come un valido strumento per indagare l’aspetto virale infezione e latenza all’interno sensoriale gangli^24,25,26,27.

Il sistema nervoso (SN) in generale è la destinazione per le infezioni virali^28,29,30. Maggior parte dei virus infettano superfici delle cellule epiteliali ed endoteliali e si dirigono dal tessuto superficiale al NS via nervo periferico fibre sensoriali e motorie. In particolare, il virus herpes simplex tipo 1 (HSV-1) dopo un’infezione iniziale in cellule epiteliali stabilisce una latenza tutta la vita nei gangli sensoriali preferibilmente, il DRG del PNS^31,32. HSV-1 neuroptropic capacità di infettare il PNS infine conduce a malattie neurologiche³³.