3D modellering van de laterale ventrikels en histologische karakterisering van periventriculaire Tissue bij de mens en muis

Een ependymale celmonolaag lijnen het ventriculaire systeem van de hersenen leveren bi-directionele barrière en transport functies tussen de cerebrospinale vloeistof (CSF) en interstitiële vloeistof (ISF) ^1-3. Deze functies helpen de hersenen giftige stof-vrij en in fysiologische evenwicht ^2,3 bewaren. Bij mensen verlies van delen van deze ommanteling met beschadiging of ziekte lijkt niet te leiden tot regeneratieve vervanging zoals in andere epitheliale bekledingen; eerder verlies van ependymale cel dekking lijkt te resulteren in periventriculaire astrogliose met een vlechtwerk van de astrocyten die regio's ontdaan van ependymale cellen op het ventrikel oppervlak. Ernstige consequenties belangrijke CSF / ISF uitwisseling en klaring mechanismen worden voorspeld met verlies van deze epitheellaag ^1,2,4-7.

Een gemeenschappelijk kenmerk van menselijke veroudering wordt vergroot laterale ventrikels (ventriculomegaly) en bijbehorende periventricular oedeem als OBSERVed door middel van MRI en vocht-verzwakte inversie herstel MRI (MRI / FLAIR) ^8-14. Om het verband tussen ventriculomegaly en de cellulaire organisatie van het ventrikel bekleding te onderzoeken, werden humane postmortem MRI sequenties gekoppeld met histologische preparaten van laterale ventrikel periventriculaire weefsel. In geval van ventriculomegaly waren belangrijke werkgebieden gliosis ependymale cel dekking vervangen langs de laterale ventrikel wand. Als ventrikel expansie niet werd gedetecteerd door MRI-gebaseerde volume analyse de ependymale cel lining was intact en gliosis niet langs de ventrikel lining ⁶ gedetecteerd. Deze combinatorische aanpak vormt de eerste uitgebreide documentatie detaillering veranderingen in de cellulaire integriteit van de laterale ventrikel voering met wholemount bereidingen van delen of het gehele laterale ventrikel muur en 3D modelleren van ventrikel volumes ^6. Verscheidene ziekten (ziekte van Alzheimer, schizofrenie) en letsels (traumatisch hersenletsel)tonen ventriculomegaly als een vroege neuropathologische functie. Denudation gebieden van de ependymale celbekleding daardoor zou worden voorspeld te interfereren met normale ependymale celfunctie en afbreuk doen aan de homeostatische balans tussen CSF / ISF vloeistof en opgeloste stof uitwisseling. Zo zal een grondiger onderzoek van de wijzigingen in het ventriculaire systeem, de cellulaire samenstelling, en het gevolg onderliggende of aangrenzende hersenstructuren uiteindelijk beginnen om meer over de neuropathologie geassocieerd met ventrikel uitbreiding onthullen.

Het ontbreken van multimodale beeldgegevens, inzonderheid longitudinale gegevensreeksen, samen met de beperkte toegang tot overeenkomstige histologische weefselmonsters maakt analyse van menselijke hersenen pathologieën moeilijk. Modelleren fenotypes gevonden in menselijke veroudering of ziekte kan vaak worden bereikt met muismodellen en diermodellen uitgegroeid tot een van onze beste middel om vragen over de ziekte bij de mens initiatie en progressie te verkennen. Verschillende studies ingezonde jonge muizen hebben de cytoarchitecture van de laterale ventrikel muren en de onderliggende stamcellen niche ^4,7-15 beschreven. Deze studies zijn uitgebreid tot 3D-modellering en cellulaire analyse van het ventrikel muren onder door veroudering ^6,15. Noch periventriculaire gliosis noch ventriculomegaly worden waargenomen in de leeftijd van muizen, in plaats van muizen vertonen een relatief robuuste subventicular zone (SVZ) stamcel niche onderliggende aan een intacte ependymale cel voering ^6,15. Aldus opvallende species-specifieke verschillen bestaan ​​in zowel het algemene onderhoud en de integriteit van het laterale ventrikel bekleding gedurende het verouderingsproces ^6,15. Daarom, om optimaal gebruik muizen bij de mens omstandigheden ondervragen verschillen tussen de twee soorten moeten worden gekarakteriseerd en passend beschouwd in elk model paradigma. Hier presenteren we procedures longitudinale veranderingen in de laterale ventrikels en de bijbehorende periventriculaire weefsel in zowel mensen als m evaluerenouse. Onze procedures omvatten 3D-rendering en volumetrie van zowel muis en mens ventrikels, en het gebruik van immunohistochemische analyse van hele berg voorbereidingen van periventricular weefsel om zowel de cellulaire organisatie en structuur karakteriseren. Samen deze werkzaamheden een middel om veranderingen in het ventriculaire stelsel, periventriculaire weefsel te karakteriseren.