As culturas organotípicas da fatia são uma ferramenta poderosa para estudar processos neurodevelopmental ou degenerative/regenerative. Aqui, descrevemos um protocolo que modela a morte do neurodesenvolvimento das células purkinje em culturas de fatias cerebelares do rato. Este método pode beneficiar a pesquisa na descoberta de medicamentos neuroprotetores.
A cultura organotípica da fatia é um modelo in vitro poderoso que imite em condições do vivo mais pròxima do que culturas dissociadas da pilha preliminar. No desenvolvimento pós-natal inicial, as células cerebelares de Purkinje são conhecidas por passar por um período vulnerável, durante o qual passam por morte celular programada. Aqui, fornecemos um protocolo detalhado para realizar a cultura de fatiacerebelar organotípica do mouse durante este momento crítico. As fatias são ainda mais rotuladas para avaliar a sobrevivência celular de Purkinje e a eficácia de tratamentos neuroprotetores. Este método pode ser extremamente valioso para a tela para novas moléculas neuroativas.
A modelagem in vitro é uma ferramenta essencial na pesquisa biomédica. Ele permite que os investigadores para estudar e controlar rigorosamente mecanismos específicos em tipos de células restritas, ou em sistemas isolados / órgãos. A cultura organotípica da fatia é uma técnica in vitro amplamente utilizada, especial no campo da neurociência1. O método foi estabelecido pela primeira vez por Gähwiler, que cultou fatias cerebrais usando a técnica de tubo de rolo2,e mais tarde modificado por Yamamoto et al., que introduziu o uso de uma membrana microporosa para realizar culturas de fatias corticais3. Em comparação com as culturas celulares primárias, as culturas organotípicas apresentam a vantagem de preservar a citoarquitetura do tecido, bem como as conexões células-células nativas no plano da seção de tecido.
As fatias organotípicas foram cultivadas a partir de muitas partes do sistema nervoso central, como o hipocampo4,córtex5,estriado6,cerebelo4,7,e medula espinhal8,9,entre outros. Eles foram provados para ser uma ferramenta poderosa na descoberta de drogas estudos10. Os efeitos das moléculas neuroativas podem ser avaliados de muitas maneiras: sobrevivência e neurodegeneração usando imunomanchas e bioquímica, formação de circuito neuronal ou interrupção usando eletrofisiologia e imagem viva.
O objetivo deste trabalho é descrever um método simples para realizar a cultura cerebellar organotypic da fatia, que é sabida para ser um modelo relevante para imitar o desenvolvimento cerebellar in vitro. Particularmente, nós focalizamos no estudo da morte desenvolvente da pilha de Purkinje. In vivo, as células de Purkinje passam por apoptose durante a primeira semana pós-natal, atingindo o pico no dia pós-natal 3 (P3)11. O mesmo padrão é observado na cultura cerebellar fatia, com neurônios Purkinje morrendo por apoptose quando cerebella são retirados de animais entre P1 e P8, com um pico de P34,12. O uso das culturas organotípicas de fatiacerebelares permitiu identificar várias moléculas neuroprotetoras7,13,bem como compreender parte dos mecanismos envolvidos nesta morte celular programada14,15,16. Aqui, descrevemos um protocolo baseado no estudo de Stoppini et al.17 no hipocampo, e adaptado ao cerebelo por Dusart et al.4 Inclui dissecação rápida e corte de cerebella pós-natal; cortar a cultura em uma inserção da cultura celular contendo uma membrana microporosa, com ou sem tratamento neuroprotetor; e imunofluorescência manchando para avaliar a sobrevivência neuronal.
A cultura cerebellar da fatia é uma ferramenta poderosa para estudar a morte programada da pilha de Purkinje durante o desenvolvimento postnatal. Esta técnica pode ser usada para selecionar rapidamente moléculas candidatas para seu potencial neuroprotetor. A principal vantagem é que a configuração é simples e muito rentável, e requer apenas um investimento modesto em equipamentos (um vibratome pode custar até 3 vezes mais do que um helicóptero de tecido). Além disso, 10 a 15 fatias saudáveis podem ser geradas…
The authors have nothing to disclose.
O trabalho de imagem foi realizado no Northwestern University Center for Advanced Microscopy generosamente apoiado pela NCI CCSG P30 CA060553 concedida ao Robert H Lurie Comprehensive Cancer Center. Agradecemos a Sean McDermott por sua assistência técnica e apoio, e Maya Epstein para as ilustrações desenhadas à mão mostrado na Figura 1.
Alexa Fluor 594 Donkey anti-Mouse IgG secondary antibody | ThermoFisher scientific | A21203 | |
Basal Medium Eagle (BME) | ThermoFisher scientific | 21010046 | |
Biosafety cabinet Class II, Type A2 | NuAire | NU-540-400 | |
Bovine serum albumin | Millipore Sigma | A2153 | |
Brush | |||
anti-Calbindin D-28K antibody (CB-955) | Abcam | ab82812 | |
CO2 Incubator | NuAire | NU-5700 | |
Corning Costar Flat Bottom 6-well Cell Culture Plates | Fisher Scientific | 07-200-83 | |
Coverslips, 22 x 50 mm | Fisher Scientific | 12-545-E | |
Dressing forceps, straight | Harvard Apparatus | 72-8949 | |
Double edge blades | Fisher Scientific | 50949411 | |
Ethanol 200 proof | Decon Labs, Inc | 2701 | |
Eye Scissors, straight | Harvard Apparatus | 72-8428 | |
Fine forceps | Fisher Scientific | 16-100-127 | |
L-Glutamine 100X | ThermoFisher scientific | 25030149 | |
Glucose solution | ThermoFisher scientific | A2494001 | |
Hanks’ Balanced Salt Solution | ThermoFisher scientific | 14025092 | |
Hoechst 33342, Trihydrochloride, Trihydrate | Fisher Scientific | H21492 | |
Horse Serum, heat inactivated, New Zealand origin | ThermoFisher scientific | 26050088 | |
ImageJ | |||
McIlwain Tissue Chopper | Fisher Scientific | NC9914528 | |
Microprobes | Fisher Scientific | 08-850 | |
Millicell Cell Culture Inserts | Millipore Sigma | PICM0RG50 | |
Nalgene Rapid-Flow Sterile Disposable Filter Units with PES Membrane, 250 mL | ThermoFisher scientific | 168-0045 | |
Nikon A1R confocal laser microscope system | Nikon | ||
NIS-Elements Imaging Software | Nikon | ||
Paraformaldehyde | Acros Organics | 41678-0010 | |
Pasteur pipets | Fisher Scientific | 13-678-20D | |
Potassium Chloride | Fisher Scientific | BP366-500 | |
ProLong Gold Antifade Mountant | ThermoFisher scientific | P10144 | |
Operating Scissors, straight | Harvard Apparatus | 72-8403 | |
Orbital shaker Belly Dancer | IBI Scientific | BDRLS0003 | |
Prism 8 | GraphPad | ||
Superfrost Plus Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
Tissue Culture Dish, 60 mm w/ grip ring | Fisher Scientific | FB012921 | |
Tissue culture plate, 24 well | Falcon/Corning | 353047 | |
Transfer pipettes, sterile | ThermoFisher scientific | 13-711-21 | |
Triton X-100 | ThermoFisher scientific | BP151-500 |