Un<em> In-vitro</em> Preparazione dei neuroni enterici isolati e glia dal plesso mienterico del topo adulto

Il sistema nervoso enterico (ENS) è vasta rete di nervi e glia che corre per tutta la lunghezza del tratto gastrointestinale (GI). L'ENS controlla funzionalmente tutti gli aspetti della digestione, tra cui la peristalsi, l'assorbimento di liquidi / secrezione, sensazione di stimoli, ecc (per una rassegna vedi ^1). Esso contiene oltre 500 milioni di neuroni, più che trovato nel midollo spinale, e contiene ogni classe neurotrasmettitore presente nel cervello. Inoltre, l'ENS è unico in quanto può funzionare senza riflesso input dal sistema nervoso centrale ^2. Comprensione della ENS è cruciale, non solo per capire il suo normale ruolo fisiologico, ma per capire il suo coinvolgimento in una varietà di neuropatie che può essere congenito (malattia di Hirschsprung), acquisita (Chagas), secondaria a condizioni di malattia (gastroparesi diabetica), farmaco indotta (sindrome dell'intestino oppiacei), oppure a causa di un infortunio (ileo postoperatorio) ^1. Inoltre, i neuroni enterici possono essere un reservoir per infezioni virali (varicella zoster) ^3. A causa delle sue somiglianze con il cervello e gli alti livelli di serotonina nell'intestino, i farmaci volti a curare i difetti del sistema nervoso centrale spesso hanno effetti collaterali indesiderati sul ENS ^2. Si osserva inoltre che molte neuropatie come il morbo di Alzheimer e morbo di Parkinson mostrano cambiamenti cellulari simili nei neuroni enterici lunghi prima della loro comparsa in neuroni centrali, rendendo l'ENS un modello accessibile per studiare la patogenesi di queste malattie ^4. Pertanto, una conoscenza approfondita della ENS è una necessità nel capire gli stati di malattia e la prevenzione / predire gli effetti collaterali farmacologici.

I neuroni del ENS sono stati tradizionalmente studiati nella cavia utilizzando preparati wholemount ^5-7 o neuroni in coltura ^8. Nonostante la facilità con cui i neuroni possono essere studiate in questo grande animale, questo modello ha molti limiti compresimancanza di ceppi geneticamente modificati, la mancanza di reagenti specifici per questa specie, e l'alto costo associato con l'ordinazione e che ospita questi soggetti. Lo sviluppo di un modello di sistema nervoso enterico murino ha il vantaggio unico di vari sistemi knock out, una vasta gamma di altre metodologie consolidate che possono essere utilizzati in combinazione con la tecnica di coltura cellulare, e la capacità di fornire una convalida per il modello cavia .

L'ENS è contenuto tre plessi che corrono la lunghezza del tratto gastrointestinale: l'esterno myenteric plesso (tra il muscolo longitudinale e circolare) che è principalmente responsabile per le azioni peristaltici dell'intestino, così come la mucosa e della sottomucosa plessi, ( trovato sotto e all'interno della mucosa, rispettivamente) che controlla in gran parte l'assorbimento di liquidi / secrezione e il rilevamento di ^uno stimolo. Questo metodo inizia con l'isolamento del plesso (LMMP) preparazione muscolare / myenteric longitudinale mediante pelaturalo strato muscolare esterno del tratto GI. Questo riduce drasticamente il problema della contaminazione che sorgono quando lo strato di mucosa è coinvolta nel isolamento. Come risultato, questo processo è ideale per lo studio del controllo della motilità neuronale piuttosto che azioni secretori della ENS.

Il metodo qui presentato risultati in una coltura mista dei neuroni enterici e glia. Almeno due diversi tipi di neuroni sono basate presenti sulle precedenti osservazioni elettrofisiologiche e immunocitochimica ^9. La presenza di cellule gliali è estremamente vantaggiosa, in quanto non sono solo un tipo di cellula importante studiare nel loro diritto, ma contribuiscono alla sopravvivenza dei neuroni enterici ¹⁰ e di mantenere l'espressione del recettore nativo sulla superficie delle cellule neuronali ^11. Inoltre, carenze di glia enterica possono portare ad anomalie della motilità gastrointestinale stati di malattia, coniato ¹² 'neuro-gliopathies'. Pertanto, la cultura ENS presentata qui risultati in diversi tipi di cellule che sono maturi per le indagini.

I vantaggi di questo metodo sono la facilità di isolamento, i requisiti di strumento poco costoso, e un breve periodo di tempo per padroneggiare la tecnica da parte di personale di laboratorio con esperienza. Limitazioni della metodologia includono bassa resa cella complessiva da elevati volumi di tessuto e l'esclusione dei neuroni dell'ENS di plexi mucosa e sottomucosa. Questa procedura sarà molto vantaggioso per gli studiosi specializzati in elettrofisiologia, immunoistochimica, PCR singola cellula, e altre metodologie.