Estique em células cerebrais endoteliais microvasculares (cEnd) como um<em> In Vitro</em> Modelo de lesão cerebral traumática do cérebro Barreira Hemato

Traumatismo crânio-encefálico (TCE) é uma das principais causas de morte em todo o mundo. Cerca de 10 milhões de pessoas são afectadas anualmente pelo TCE tornando-se um importante problema de saúde e ^um médico. Devido a isto, vários in vivo e in vitro modelos de TCE foram estabelecidas e desenvolvidas para estudar os mecanismos ^2,3,4. Uma melhor compreensão do TCE pode ajudar a melhorar o tratamento do doente e reduzir a mortalidade associada, morbidade e custo.

Muitos modelos de lesões cerebrais que utilizam tanto in vivo e in vitro existir. Nos modelos in vivo, pode simular o evento real de traumatismo craniano. No entanto, devido à complexidade da situação in vivo, a acessibilidade do tecido de interesse torna-se limitada ^2. No entendimento da resposta fisiológica de células individuais, como resultado da lesão infligida, é importante que as células são isoladas a partir dos quais os efeitos sistémicospodem inibir ou alterar a sua resposta individual ^5. Por esta razão, os modelos celulares de trauma proporcionar consideráveis ​​vantagens em relação aos modelos animais desde o ambiente mecânica das células pode ser controlado com precisão ^6.

Nos sistemas in vitro, que empregam o uso de carga mecânica de células ou tecidos para determinar alterações induzidas por tal método de lesão têm sido desenvolvidos. Por exemplo, foi estabelecido um método para estudar o efeito de danos mecânicos às células para neurónios, astrócitos, células da glia e células endoteliais da aorta de ^7,8,9. A no modelo de trauma in vitro estabelecido para o estudo da reactividade dos astrócitos roedor e humano ¹⁰ empregue um dispositivo de controlo de pressão idêntica ao que usamos para o nosso modelo. O mesmo método foi aplicado para induzir a lesão através de trecho em cérebro de rato microvasos células endoteliais (bEnd3) ¹¹ e neurônios corticais ^12,13, bem como, endoth cerebralcélulas Elial de leitões recém-nascidos O dispositivo ^14. deforma a parte inferior do poço de cultura, assim, produzir lesão por estiramento mecânico ^10. É inflige danos sobre as células em cultura mediante a aplicação de pressão de ar acima das células. Esta pressão pode desviar a membrana sobre a qual as células estão em crescimento, desse modo esticando as células. Vários graus de estiramento (isto é, "baixos" moderado "ou" grave ") pode ser alcançada ajustando a duração do impulso de pressão de ar e consequentemente a intensidade. Este método de lesão induzida por estiramento tem sido correlacionada com a lesão traumática in vivo ^7. Além disso , este método de lesão permite o controle preciso do meio extracelular e pode facilmente ser reproduzida.

Embora uma abordagem semelhante tem sido utilizada para muitos outros tipos de células do cérebro, incluindo bEnd3, o nosso modelo é uma vantagem na medida em que faz uso das células endoteliais cerebrais microvasculares murino (cEnd) geradoem nosso laboratório. Esta linha celular é um modelo bem adequada da barreira hematoencefálica (BHE). Nas culturas de células in vitro utilizados como modelos de BBB deve possuir características que lhes permitam servir como tela de permeabilidade. Um critério importante para um modelo de células in vitro para ser um preditor de permeabilidade a certificação é que ela deve possuir arquitetura de células fisiologicamente realista ^15. Mesmo que bEnd3 células apresentam distintivo fusiforme morfologia escamosas na cultura ^16, eles apresentam comportamento irregular morfogenético in vitro no qual eles formam cavidades quisto-como, em vez de estruturas tubulares regulares em gel de fibrina ^17. Além disso, quando as células foram injetadas em camundongos embrionárias e recém-nascidos, eles induziram tumores crescendo rapidamente letais para camundongos embrionárias, mas não em camundongos recém-nascidos e jovens. Deste modo, sugere-se que um ou mais processos que regulam o normal crescimento endotelial, migração, e diferenciação foram alterados ou eliminandoed nesta linha de células ^18. Por outro lado, morfológico, a avaliação imunocitoquímica das medidas de fluxo endoteliais e expressão do marcador certificação, bioeléctrico, paracelular e demonstram que o nosso modelo de certificação cEnd é efectivamente um modelo adequado da BHE ^19.

Endotélio cerebral in vivo, é caracterizada por uma permeabilidade extremamente apertado com resistência eléctrica trans-endotelial (TEER) variando entre 2.000-5.000 Ωcm ^2. Para os estudos de propriedades de barreira cérebro microvasculatura para produtos farmacêuticos, restritividade paracellular e aperto das células deve ser considerada. Na maioria das células endoteliais dos capilares cerebrais (BCEC), este não é preservado como células exibem TEER variando 50-100 Ωcm ^{2 20.} O imortalizado cérebro endotelial linha bEnd3 célula gera valores teer não superiores a 60 Ωcm ^{2 15.} Em contraste a diferenciação de células cEnd com meio contendo soro reduzido visorOs valores TEER variando 300-500 Ωcm ^{2 19,21.}

Até à data, em modelos in vitro da lesão por estiramento em células endoteliais cultivadas do cérebro são escassos. Assim, um modelo in vitro para o trauma devido a lesão estiramento usando células endoteliais cultivadas cerebrais que actuam como modelo de certificação pode vir a ser útil. Neste protocolo, apresentamos um modelo in vitro, que pode simular o impacto real que as células do cérebro, células endoteliais microvasculares especificamente cerebrais do BBB, recebe durante o TCE. A principal vantagem deste modelo é que a quantidade de lesão aplicada às células, bem como o meio ambiente extracelular podem ser facilmente controlados de uma maneira precisa, permitindo fácil reprodutibilidade da montagem experimental.