איסוף דינמי בזמן אמת של נוזל חוץ-תאי בהיפוקמפוס מחולדות מודעות באמצעות מערכת מיקרודיאליזה

מחלות מערכת העצבים המרכזית (CNS) עם תחלואה גבוהה, כגון מחלות נוירודגנרטיביות, פגיעה מוחית טראומטית, פגיעה מוחית הנגרמת על ידי היפוקסיה בגובה רב ושבץ איסכמי, הן סיבות מכריעות לתמותה הגוברת ברחבי העולם ^1,2,3. ניטור בזמן אמת של ציטוקינים ושינויים חלבוניים באזורים מסוימים במוח תורם לדיוק האבחנתי של מחלות CNS ומחקרים פרמקוקינטיים במוח לאחר תרופות. המחקר המדעי המסורתי משתמש בהומוגנט של רקמת המוח או באוסף ידני של נוזל מוח אינטרסטיציאלי של בעלי חיים לזיהוי חומרים ספציפיים ולמחקרים פרמקוקינטים. עם זאת, יש לכך כמה חסרונות, כגון גודל מדגם מוגבל, חוסר היכולת לצפות באופן דינמי בשינויים של אינדיקטורים, ואיכות דגימה לא אחידה ^4,5,6. נוזל מוחי שדרתי, נוזל אינטרסטיציאלי, מגן על המוח וחוט השדרה מפני נזק מכני. הרכבו שונה מזה של הסרום בשל קיומו של מחסום הדם-מוח (BBB)⁷. ניתוח ישיר של דגימות נוזל מוחי שדרתי תורם יותר לחשיפת המנגנון של נגעים במערכת העצבים המרכזית וגילוי תרופות. באופן בלתי נמנע, דגימות נוזל המוח השדרה, המתקבלות באופן ידני ישירות מן cisterna magna וחדרי המוח דרך מזרק, יש חסרונות של זיהום דם, סיכוי אקראי של איסוף דגימה, אי ודאות של כמות, וכמעט ללא אפשרות שליפה מרובה ^8,9. חשוב מכך, שיטות דגימה קונבנציונליות של נוזל מוח אינטרסטיציאלי אינן יכולות להשיג דגימות מאזורי מוח פגועים, מה שמעכב את חקר הפתוגנזה של מחלות CNS באזורי מוח ספציפיים ואת הערכת היעילות של טיפולים אתנו-רפואיים ממוקדים ^9,10.

מיקרודיאליזה מוחית היא טכניקה לדגימת נוזל מוח אינטרסטיציאלי בחיות ערות¹¹. מערכת המיקרודיאליזה מחקה חדירות כלי דם בעזרת בדיקה שהושתלה במוח. בדיקת המיקרודיאליזה חמושה בקרום חדיר למחצה ומושתלת באזורי מוח ספציפיים. לאחר זילוח עם נוזל מוחי מלאכותי איזוטוני (ACSF), נוזל המוח הבין-תאי החוגג יכול להיאסף לטובה עם היתרונות של גודל מדגם קטן, דגימה רציפה ותצפית דינמית^12,13. במונחים של מיקום, בדיקות מיקרודיאליזה במוח יכולות להיות מושתלות באופן סלקטיבי במבני מוח או בורות גולגולת מעניינים¹⁴. תצפית על רמות חריגות של חומר אנדוגני בנוזל החוץ תאי בהיפוקמפוס (HECF) מצביעה על התרחשויות של מחלות CNS או פתוגנזה של מחלות. מספר מחקרים הראו כי הסמנים הביולוגיים למחלות CNS, כגון חומצות אמינו D בסכיזופרניה, חלבוני β-עמילואיד וטאו במחלת אלצהיימר, שרשראות אור נוירופילמנט בפגיעה מוחית טראומטית, ויוביקוויטין קרבוקסי-טרמינל הידרולאז L1s באנצפלופתיה איסכמיה היפוקסית, ניתנים לניתוח בנוזל השדרה^15,16,17 . שיטת אנליזה כימית המבוססת על טכניקת דגימת מיקרודיאליזה במוח יכולה לשמש למעקב אחר שינויים דינמיים של תרכובות אקסוגניות כגון חומרים פעילים של אתנורפואה, אשר מתפזרים ומפיצים באזורים ספציפיים במוח¹⁴.

מאמר זה מציג את התהליך הספציפי של רכישת HECF דינמי בחולדות ערות ומודד את הלחץ האוסמוטי שלו כדי להבטיח את איכות הדגימה.