Summary

Usando sistemas robóticos para processar e incorporar Colônica murino amostras para análise histológica

Published: January 07, 2019
doi:

Summary

Falta de padronização para processamento do tecido murino reduz a qualidade da análise histopatológica murino em comparação com espécimes humanos. Aqui, apresentamos um protocolo para realizar o exame histopatológico dos tecidos do cólon inflamados e uninflamed murino para mostrar a viabilidade de sistemas robóticos rotineiramente utilizados para processamento e incorporação de amostras humanas.

Abstract

A compreensão de doenças humanas foi grandemente ampliada graças ao estudo de modelos animais. Não obstante, avaliação histopatológica de modelos experimentais precisa ser tão rigoroso que o aplicado para amostras humanas. Com efeito, conclusões confiáveis e precisos criticamente é influenciado pela qualidade da preparação de secção de tecido. Aqui, descrevemos um protocolo para análise histopatológica de tecidos murino que implementa várias etapas automatizadas durante o procedimento, desde a preparação inicial para a incorporação de parafina das amostras murino. A redução de variáveis metodológicas através de padronização de protocolo rigoroso de procedimentos automatizados contribui para maior confiabilidade global de murino análise patológica. Especificamente, este protocolo descreve a utilização de processamento automatizado e incorporando sistemas robóticos, rotineiramente utilizado no processamento do tecido e parafina incorporação de amostras humanas, para processar amostras murino de inflamação intestinal. Podemos concluir que a confiabilidade do exame histopatológico de tecidos murino é significativamente maior em cima da introdução de técnicas padronizadas e automatizadas.

Introduction

Nas últimas décadas, vários modelos experimentais foram desenvolvidos para dissecar os mecanismos patogénicos, levando a doenças humanas1,2. Para avaliar a gravidade de uma doença, os pesquisadores devem avaliar o efeito de um tratamento e estudar as variações de arquiteturais citológicas e histológicas ou a quantidade de inflamação3. Para executar esses modelos experimentais, detalhadas análises histopatológicas são necessários, muitas vezes comparando amostras de murino e humano4,5.

Além disso, amostras humanas são comumente processadas e marcou pelas instalações do núcleo de histopatologia e padronizado de experientes patologistas humanos através de critérios histopatológicos e métodos. Por outro lado, murino tecidos são geralmente fixa, incorporados e analisados por pesquisadores com experiência limitada de protocolos histopatológicos. A qualidade e a confiabilidade do exame histopatológico começa com a preparação de cortes de tecido de alta qualidade. Criticamente, vários fatores contribuem para aumentar ou diminuir a qualidade da análise final, incluindo fixação, macroscópica de seccionamento, processamento, parafina incorporação e incorporação de amostras6,7.

Todas estas passagens envolvendo a manipulação da amostra estão sujeitos a erros manuais, incluindo incorporação manual das amostras e, em menor medida, micrótomo manual de corte e coloração. Neste momento, todo o processo de preparação do tecido murino para avaliação histológica baseia-se nos protocolos manuais e protocolos que variam de laboratório para laboratório. O objetivo deste estudo é implementar protocolos padronizados de automatizado para reduzir erros e variabilidade no exame histopatológico murino.

A nosso conhecimento, nós descrevemos aqui primeiros protocolos para tecido totalmente automatizado de processamento e incorporação para a avaliação histológica dos tecidos murino; Estes são rotineiramente utilizados em unidades de patologia para as análises de amostras humanas. Como um exemplo prático da viabilidade do método, um modelo murino de inflamação intestinal foi analisado, ou seja,, o modelo de colite crônica causada pela administração repetida de sulfato de dextrano de sódio (DSS) na água bebendo8 ,9. Esta configuração experimental de perto se assemelha a humana inflamatória intestinal (IBD) de doenças10 desde que os animais tratados com DSS exibem sinais de inflamação intestinal, por exemplo, perda de peso, fezes soltas ou diarreia e encurtamento do cólon, bem como fibrose 8,9,11. Como observado para pacientes humanos IBD, tratamento de DSS gera um curso de doenças complexas. Neste contexto, elaboradas avaliações histológicas são necessários para compreender a profunda alteração da arquitetura do tecido. Assim, a implementação dos protocolos descritos para o aumento da qualidade de preparação de amostra pode beneficiar pesquisadores baseando-se na interpretação do histológico e imuno-histoquímica analisa para configurações experimentais murino. Murino modelos experimentais de doenças humanas que envolvem alterações da arquitetura do tecido, a presença de infiltrado de tecido celular ou inflamação em diferentes tecidos e órgãos (intestino, cérebro, fígado, pele) pode usar o aumento da qualidade da preparação da amostra para exame histopatológico.

Protocol

Procedimentos de animais foram aprovados pelo Ministério da saúde (auth. 127/15, 27/13) italiano e seguiram as orientações de cuidados com animais do Instituto Europeu de Oncologia IACUC (Comité de uso e cuidados institucionais do Animal) 1. crônica colite indução pela administração repetitiva de DSS Idade separada e sexo combinam ratos em 2 grupos (tratamento DSS vs controle de H2O, pelo menos 5 littermates ratos por grupo experimental). Administrar 2,…

Representative Results

Colite crônica experimental, induzida pela administração repetida de DSS na água potável é um modelo murino de inflamação intestinal, muito parecidos com humanos IBD8,9. A Figura 1 descreve os efeitos do tratamento de DSS, incluindo cólon encurtamento (figura 1A), um parâmetro utilizado para marcar a presença de inflamação induzida por DSS e Colônica express…

Discussion

Nós utilizamos diferentes etapas automatizadas durante a preparação dos tecidos murino para análise histopatológica. Este protocolo visa proporcionar dicas técnicas para aumentar a reprodutibilidade e a padronização de todo o processo, melhorando assim a qualidade geral da avaliação histopatológica final. Implementamos automatizado de instrumentos e métodos para a preparação e a incorporação de tecidos, rotineiramente utilizados em instalações de núcleo de patologia para o estudo de espécimes humanos….

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos ao departamento de patologia do Hospital Policlínico IRCCS, Milão para suporte técnico e a facilidade de Animal OIE para assistência na pecuária.

Materials

Absolute Ethanol anhydrous Carlo Erba 414605 reagent
Absolute ETOH Honeywell 02860-1L reagent
Aluminium Potassium Sulfate SIGMA A6435 reagent
Aniline Blue SIGMA 415049 reagent
carbol Fuchsin SIGMA C4165 reagent
CD11b (clone M1/70) TONBO biosciences 35-0112-U100 antibody
CD20 IHC (clone SA275A11) Biolegend 150403 antibody
CD3 (17A2) TONBO biosciences 35-0032-U100 antibody
CD4 (GK1.5) BD Biosciences 552051 antibody
CD45.2 (clone 104) BioLegend 109837 antibody
CD8 (53-6.7) BD Biosciences 553031 antibody
Citrate Buffer pH 6 10X SIGMA C9999 reagent
Dab Vector Laboratories SK-4100 reagent
DPBS 1X Microgem L0615-500 reagent
DSS TdB Consultancy DB001 reagent
EDTA SIGMA E9884 reagent
EnVision Flex Peroxidase-Blocking Reagent DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex Substrate DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex/HRP DAKO compreso in GV80011-2
EnVision Flex+ Rat Linker DAKO compreso in GV80011-2
Eosin VWR 1.09844 reagent
F4/80 (clone BM8) BioLegend 123108 antibody
Formalin PanReac 2,529,311,215 reagent
glacial acetic acid SIGMA 71251 reagent
Goat-anti-Rat-HRP Agilent DAKO P0448 antibody
Haematoxylin DIAPATH C0303 reagent
LEICA Rotary microtome (RM2255) Leica RM2255 equipment
Ly6g (clone 1A8) BD Biosciences 551459 antibody
Mercury II Oxide SIGMA 203793 reagent
Omnis Clearify Clearing Agent DAKO CACLEGAL reagent
Omnis EnVision Flex TRS DAKO GV80011-2 reagent
Orange G SIGMA O3756 reagent
Paraffin Sakura 7052 reagent
Peloris LEICA equipment
Percoll SIGMA P4937 reagent
RPMI 1640 without L-Glutamine Microgem L0501-500 reagent
STS020 Leica equipment
Tissue-Teck Paraform Sectionable Cassette SAKURA 7022 equipment
Tissue-Tek Automated paraffin embedder Sakura equipment
Xylene J.T.Baker 8080.1000 reagent

References

  1. Gibson-Corley, K. N., et al. Successful Integration of the Histology Core Laboratory in Translational Research. Journal of histotechnology. 35, 17-21 (2012).
  2. Olivier, A. K., et al. Genetically modified species in research: Opportunities and challenges for the histology core laboratory. Journal of histotechnology. 35, 63-67 (2012).
  3. Gibson-Corley, K. N., Olivier, A. K., Meyerholz, D. K. Principles for valid histopathologic scoring in research. Veterinary pathology. 50, 1007-1015 (2013).
  4. Stolfi, C., et al. Involvement of interleukin-21 in the regulation of colitis-associated colon cancer. The Journal of experimental medicine. 208, 2279-2290 (2011).
  5. Begley, C. G., Ellis, L. M. Drug development: Raise standards for preclinical cancer research. Nature. 483, 531-533 (2012).
  6. Peters, S. R. . A Practical Guide to Frozen Section Technique. , (2010).
  7. Rosai, J. . Rosai and Ackerman’s Surgical Pathology. , (2011).
  8. Blumberg, R. S., Saubermann, L. J., Strober, W. Animal models of mucosal inflammation and their relation to human inflammatory bowel disease. Current opinion in immunology. 11, 648-656 (1999).
  9. Wirtz, S., Neufert, C., Weigmann, B., Neurath, M. F. Chemically induced mouse models of intestinal inflammation. Nature. 2, 541-546 (2007).
  10. Kaser, A., Zeissig, S., Blumberg, R. S. Inflammatory bowel disease. Annual review of immunology. 28, 573-621 (2010).
  11. Cribiù, F. M., Burrello, C., et al. Implementation of an automated inclusion system for the histological analysis of murine tissue samples: A feasibility study in DSS-induced chronic colitis. European Journal of Inflammation. 16, 1-12 (2018).

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Cite This Article
Cribiù, F. M., Burrello, C., Tacchi, R., Boggio, F., Ricca, D., Caprioli, F., Ferrero, S., Facciotti, F. Using Robotic Systems to Process and Embed Colonic Murine Samples for Histological Analyses. J. Vis. Exp. (143), e58654, doi:10.3791/58654 (2019).

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