Sostegno finanziario alle VECT-HORUS è riconosciuta dal Fonds unico interministeriale (progetto FUI / MEDUL) e vect-HORUS e il laboratorio UMR7259 dalla Agence Nationale de la Recherche (ANR, TIMPAD, VECtoBrain, VEC2Brain, ADHOC e PREVENTAD progetti di collaborazione) . Il laboratorio UMR7259 riconosce anche il sostegno finanziario del CNRS e da Aix-Marseille Université.

1. Produzione di Rat astrociti Per ogni preparazione utilizzare 10 neonatali ratti Wistar di entrambi i sessi. <ol><li> Sacrifica i ratti tagliando la testa con un paio di forbici e trasferire immediatamente in una capsula di Petri asciutto sotto una cappa a flusso laminare. Rimuovere il cervello dal cranio, senza il cervelletto e trasferire immediatamente in una capsula di Petri contenente tampone dissezione a freddo: HBSS integrato con 1% di sieroalbumina bovina (basso livello di endotossine BSA), penicillina 100 unità / ml e streptomicina 100 pg / ml. </li><li> Tagliare il cervello a metà, per separare i due emisferi cerebrali e trasferirli in un piatto di Petri pulita con buffer di dissezione su ghiaccio. Tagliare il nervo ottico e togliere le meningi sotto uno stereomicroscopio. </li><li> Lavare le parti corticali estesamente in 50 ml di tampone di dissezione a freddo. </li><li> Mettere i pezzi corticali da 3 cervelli in una provetta Falcon 15 ml e dissociare pipettando su e giù un colpo di statoLe volte con 10 ml pipetta monouso provvisto di punta blu in 6 ml di tripsina 0,05% - EDTA 0,02% per 5 min a 37 ° C. </li><li> Aggiungere 24 ml di DMEM supplementato con 10% FBS e seguenti antibiotici, penicillina 100 unità / ml e streptomicina 100 pg / ml, un supporto multimediale denominato cellule gliali (GCM) e centrifugare a 300 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. Lotti FBS sono stati selezionati e validati per la crescita e la sopravvivenza di cutures astrociti. </li><li> Risospendere il pellet contenente le cellule dissociate in 10 GCM ml e la piastra in 75 cm 2 T-pallone (T75). Cambiare il mezzo giorno successivo per rimuovere i detriti cellulari e DNA. Sostituire la cultura dei media due volte a settimana. </li><li> Dopo 1 settimana di proliferazione, scuotere delicatamente le cellule gliali con un agitatore orbitale a 60 giri al minuto per 24 ore a 37 ° C in GCM. Se il T75 non può essere collocato in un incubatore con il 5% di CO 2/95% aria a 37 ° C ambiente umidificato, integrare il supporto con 5 mM HEPES. Lavare le cellule due volte per rTogliete le cellule microgliali non aderenti. </li><li> Tre settimane dopo la semina, lavare le cellule due volte con DPBS senza calcio e magnesio. Aggiungere 3 ml di tripsina 0,05% warm-EDTA 0,02%, incubare a 37 ° C e attendere che lo strato di cellule viene disperso (solitamente 5 min). Inibire l&#39;attività della tripsina aggiungendo 10 ml di GCM, trasferire la sospensione cellulare in una provetta da 15 ml Falcon e centrifugare a 120 xg per 8 min. </li><li> Risospendere il pellet astrociti nel 90% FBS - 10% DMSO, trasferirli in cryovials (2 x 10 6 cellule per esageratamente) e conservare in azoto liquido. </li></ol> 2. Isolamento di cervello di ratto microvasi Le nostre procedure sperimentali sono approvati dal Comitato Etico della Facoltà di Medicina di Marsiglia e conformi alle normative nazionali ed europee (direttiva UE n ° 86/609). Sono stati fatti tutti gli sforzi per ridurre al minimo la sofferenza degli animali e ridurre il numero di animali utilizzati. <ol><li> Per ogni preparazione e per una Experimenter, utilizzare 3 cinque settimane ratti Wistar. </li><li> Lunedi della prima settimana, preparare 2 palloni T75 rivestendo con collagene di tipo IV e fibronectina, sia a 1 mg / cm 2 in acqua coltura sterile (10 ml per T75). Lasciare aderire a 37 ° C fino microvasi seeding. </li><li> Mercoledì mattina della prima settimana, i ratti eutanasia sotto un flusso crescente di CO 2 per indurre sonnolenza, perdita di postura e respirazione interruzione, seguita da una dislocazione cervicale. Spruzzare le teste con il 70% di etanolo. Tagliare le teste con un paio di forbici e trasferirli in una capsula di Petri asciutto sotto una cappa a flusso laminare. </li><li> Rimuovere il cervello dal cranio senza il cervelletto e dei nervi ottici, poi trasferirli in una capsula di Petri raffreddata su ghiaccio e riempita con tampone di dissezione a freddo (HBSS supplementato con 1% BSA, penicillina 100 unità / ml e streptomicina 100 mg / ml) . </li><li> Tagliare il cervello a metà per separare i due emisferi cerebrali e mesencefalo separati da perebrain. Trasferire le forebrains in un piatto pulito Petri su ghiaccio con tampone di dissezione. </li><li> Prendete un paio di emisferi in un nuovo piatto di Petri con tampone dissezione a freddo per rimuovere con attenzione le meningi dal forebrains allo stereomicroscopio con N ° 5 pinze curve. Poi, pulire l&#39;interno del cervello per rimuovere il piumone di mielina e ottenere un guscio di corteccia. Questi passaggi non devono assumere più di 2 ore per la conservazione dei tessuti e la sopravvivenza cellulare. </li><li> Dissociare la corteccia da 3 cervelli in 6 ml di tampone dissezione a freddo in un 7 ml Dounce omogeneizzatore da 10 in su e giù colpi con ciascuno dei due pestelli di diverse liberatorie, 71 micron seguita da 20 micron. </li><li> Dividere la sospensione per ottenere l&#39;equivalente di 1 corteccia in 1 ml di un tubo da 50 ml Falcon e centrifugare a 1000 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. Scartare il surnatante. </li><li> Digerire la sospensione da 1 corteccia con 1 ml di una soluzione enzimatica contenente una miscela di collagenasi / dispasi (60 mcg / ml R11; 0,3 U / ml), DNasi tipo I (35 mg / ml - 20 K unità / ml) e gentamicina (50 mg / ml) in un agitatore per 30 min a 37 ° C. </li><li> Mescolare il 1 digest ml da 1 corteccia con 10 ml di 25% BSA / HBSS 1X e separata dalla densità centrifugazione dipendente a 3.600 xg per 15 minuti a temperatura ambiente. Trasferire con cautela il disco superiore (mielina e cervello parenchima) e il surnatante in un ambiente pulito 50 ml tubo Falcon e ripetere la centrifugazione. Mantenere il pellet risultante contenente i microvasi cerebrali a 4 ° C. </li><li> Eliminare attentamente il disco superiore e il surnatante. Risospendere entrambi i pellets risultanti contenenti i microvasi cerebrali con 1 ml di freddo HBSS 1X e trasferire in un ambiente pulito 50 ml tubo Falcon. </li><li> Lavare microvasi per aggiunta di 20 ml di HBSS 1X freddo e centrifugare a 1000 xg per 5 min. Scartare il surnatante. </li><li> Ulteriori digerire i microvasi da 1 corteccia di 1 ml della stessa soluzione enzimatica come descritto al punto 2.9 per 1 ora a 37 ° C in un shAker. </li><li> Poi, mescolare i microvasi digeriti da ciascuno dei 3 cortecce in una provetta e in seguito separare in due provette Falcon da 50 ml avere microvasi estratti da l&#39;equivalente di uno e mezzo (1,5) corteccia per provetta. Aggiungere 30 ml di tampone di dissezione a freddo e centrifugare a 1000 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Risospendere il pellet microvasi in 10 ml di DMEM/F12 addizionato con siero bovino 20% plasma povero di piastrine derivato, fattore di crescita dei fibroblasti (bFGF, 2 ng / ml), eparina (100 mcg / ml), gentamicina (50 mg / ml) e HEPES (2,5 mm), denominato supporti cellule endoteliali (ECM) integrata con puromicina a 4 mg / ml. </li><li> Prendete i due palloni T75 rivestite dal termostato, aspirare l&#39;eccesso di rivestimento e piastra microvasi da ogni provetta in un pallone T75 (microvasi estratti da 1,5 corteccia per bombola T75). </li></ol> 3. Purificazione e proliferazione delle RBEC Primocultures <ol><li> Purificazione: Mercoledì a Venerdì, aggiungere puromycin a 4 mg / ml per terreni di coltura. Modificare il supporto su Giovedi. Venerdì scorso, lavare le cellule e aggiungere puromicina a 2 mg / ml fino a Lunedi. </li><li> Proliferazione: il Lunedi della seconda settimana, lavare le cellule e aggiungere insulina, transferrina e supplemento selenite di sodio al terreno di coltura fino a quando le culture raggiungono il 90% di confluenza il Mercoledì della seconda settimana. </li></ol> . 4 Differenziazione: Impostazione del modello in vitro BBB <ol><li> Lunedi della seconda settimana, preparare filtri (polietilene, 12 pozzi, dimensione dei pori 1.0 micron), rivestendo con un mix di collagene di tipo IV e fibronectina sia a 0.5μg/cm 2 in acqua coltura sterile (500 ml di mix nel vano superiore e 1,5 ml di acqua sterile cultura nel vano inferiore). Lasciare aderire a 37 ° C fino RBEC seeding. </li><li> Lunedi della seconda settimana, cinque giorni prima della costituzione della co-coltura, scongelare gli astrociti da cryovials a 37 ° C e il trasferimentoin 15 ml Falcon da 10 ml GCM. Centrifugare la sospensione a 120 xg per 8 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Risospendere il pellet in astrociti GCM e piastra ad una densità di 30 x 10 3 cellule per cm 2 in piastre da 12 pozzetti. </li><li> Mercoledì della seconda settimana, poco prima dissociazione di RBEC con tripsina, lavare due volte il filtro pre-rivestito con mezzo DMEM/F12. Pre-riempire le camere con ECM: 1,5 ml nel vano inferiore e 0,5 ml nel compartimento superiore. </li><li> Mercoledì della seconda settimana, lavare due volte la RBEC con DPBS senza calcio e magnesio. Aggiungere 4 ml di tripsina caldo 0,05% - EDTA soluzione 0,02% a 37 ° C al pallone T75 durante 30 sec esattamente. Quindi rimuovere 3,5 ml di soluzione di tripsina e osservare al microscopio. Quando lo strato di cellule inizia a staccarsi dalla matrice, aiutarli agitando leggermente il bordo del pallone T75 fino a quando tutte le celle sono galleggianti. </li><li> Aggiungere 9 ml di ECM per bombola T75 e trasferire in una provetta Falcon 15 ml. Molto dissociare delicatamente il cellularesospensione pipettando su e giù 4 volte con una pipetta 10 ml munito di una punta gialla (evitare la produzione di bolle nella soluzione). Contare le cellule in sospensione (circa 3 x 10 6 cells/T75) e piastra immediatamente su filtri pre-rivestiti e preriempite ad alta densità (160 x 10 3 cellule / filtro quindi circa 18 filters/T75) (Figura 8 ). Il giorno seguente (Giovedi), cambiate due volte la media del vano superiore per rimuovere i detriti cellulari. </li><li> Giovedi della seconda settimana, il giorno prima della costituzione della co-coltura, sostituire il mezzo di coltura astrociti di 1,5 ml di mezzi di differenziazione (ECM con idrocortisone a 500 nm), che possono essere integrati con un terzo mezzo condizionato dal compartimento basale di una precedente co-coltura (3 giorni di contatto tra cellule endoteliali e astrociti). </li><li> Venerdì della seconda settimana è definito come il giorno 0 di differenziazione; sostituire il mezzo di coltura dalla filtri Containing il RBEC con i media differenziazione. Trasferire i filtri RBEC nei pozzetti contenenti gli astrociti. In queste condizioni, i modelli in vitro e differenziare esprimono proteine ​​di giunzione connessi entro 3 giorni. </li><li> I modelli mantengono la loro differenziazione ottimale durante più di 3 giorni, tra Lunedi e Mercoledì della terza settimana. </li></ol>

Michel Khrestchatisky is director of the UMR7259 laboratory, co-founder and scientific counsel of VECT-HORUS biotechnology company.

Descriviamo l&#39;attuazione di un protocollo riproducibile settimanale per l&#39;isolamento e la placcatura di microvasi cerebrali, seguendo la purificazione e la cultura di RBEC e ulteriore creazione di co-colture di astrociti primari di ratto per generare un modello in vitro BBB con caratteristiche proprietà BBB. Stabilire con successo standardizzato di culture BBB vitro richiede condizioni ottimali nelle diverse fasi sequenziali del processo. Il modello è stato (a) ottimizzato per avere la permeabilità paracellulare più bassa, che rimane il &quot;Santo Graal&quot; della vitro modelli BBB a, e (b) convalidato per efflusso ed i meccanismi RMT. Produzione, purificazione e proliferazione delle RBEC La sfida più grande quando coltivare RBEC è quello di raggiungere la riproducibilità tra culture diverse. Standardizzazione del protocollo richiede strumenti di alta qualità per dissezione, reagenti di alta qualità e il rispetto delle date di scadenza dei reagenti. Lo sperimentatore deve essere abile in micro-dissezione sotto stereomicroscopio per la rimozione rapida di meningi e grandi vasi dalla superficie corticale. Una volta che i cervelli sono isolati e meccanicamente dissociati, una delle principali sfide è la digestione enzimatica ottimale dei microvasi cerebrali appena isolate. Il tipo e la qualità degli enzimi utilizzati è fondamentale. Un mix di tipo collagenasi I e II e dispasi ad alta concentrazione con una bassa variabilità tra i lotti è stato utilizzato. Importanti sono anche la durata della digestione enzimatica e il rapporto tra peso concentrazione dell&#39;enzima / tessuto / volume di digestione. La migliore resa di produzione microvasi cervello è stato ottenuto con l&#39;equivalente di cortecce cerebrali da 1 a 1 ml di collagenasi / dispasi miscela a 60 mcg / ml durante entrambe le digestioni, rispettivamente 30 minuti e 1 ora. Inoltre critico è l&#39;eliminazione di contaminare cellas (astrociti e soprattutto periciti). Queste cellule proliferano a velocità superiore a quella delle cellule endoteliali e non stabiliscono giunzioni strette con quest&#39;ultimo, evitando così la creazione di un monostrato cellulare omogenea con una buona paracellulare restrittività. Considerando che le cellule endoteliali cervello esprimono livelli molto più alti di pompe di efflusso, specialmente P-gp, rispetto agli altri tipi di cellule presenti in microvasi, tollerano meglio le concentrazioni altrimenti tossiche di P-gp farmaci ligando, mentre le cellule non endoteliali sono eliminati. Trattamento puromicina a 4 mcg / ml per i primi due giorni seguito da altri due giorni a 2 ug / ml per ottenere una buona purezza delle cellule endoteliali. Questa selezione può anche favorire le cellule endoteliali dei capillari rispetto a quelli provenienti da venule, arteriole pre-capillari o microvasi più grandi, e portare a monostrati strette. Inoltre, l&#39;uso di poveri siero bovino derivato dal plasma è un imperativo per ottenere colture pure di cellule endoteliali 47,48. Il plasma-dersiero ived manca fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF), che è mitogenico per i fibroblasti, le cellule muscolari lisce e quindi per periciti. Abbiamo osservato che il trattamento di plastica e filtri con un mix di collagene tipo IV da topi e fibronectina umana produce un vantaggio significativo, con un aumento di 2 volte della resa proliferazione in confronto con il collagene di tipo tradizionalmente raccomandato io da ratto coda. Spunti importanti per la proliferazione cellulare sono ottenute dalla matrice extracellulare come integrine e fattore di crescita (bFGF) attivazione 49. Concentrazione del tampone e pH del terreno di coltura sono stati descritti per influenzare positivamente paracellular tenuta 50 e abbiamo osservato una migliore riproducibilità tra culture con l&#39;aggiunta di tampone HEPES a 5 mM. Differenziazione dei RBEC: Co-cultura Istituzione su Insert Filters Una volta che le cellule endoteliali cerebrali hanno been purificato e hanno proliferato per 6 giorni, possono essere piastrate su filtri. Placcatura cellulare ad alta densità è fondamentale per ottenere un monostrato perfetto. Una densità di semina di 160x10 3 celle per 12 filtri a piastre e era necessaria e sufficiente per ottenere un monostrato confluente 24 ore dopo la semina. Tuttavia, isolamento delle cellule endoteliali dei capillari del cervello primari dal loro ambiente è un paradosso nella costruzione di un modello BBB in vitro come è noto che le cellule primarie, e le cellule endoteliali dei capillari del cervello in particolare, sono fortemente regolati dal loro ambiente e fattori induttivi prodotte da i diversi tipi di cellule circostanti. Cellule endoteliali dei capillari cerebrali coltivate solo rapidamente de-differenziare e perdono alcuni marcatori specifici endoteliali cerebrali. Così, le cellule endoteliali primarie dovrebbero essere usati a partire passaggio (P1) e ricollegati, almeno in parte, con il loro ambiente mediante co-coltura con astrociti o mezzo condizionato da astrociti 47,51. Questo valevero per la differenziazione astrociti come cellule endoteliali cerebrali e astrociti sono coinvolti nell&#39;induzione due vie. Coltura RBEC con astrociti hanno portato a una forte induzione di TJ interendothelial 52,23. I meccanismi molecolari di re-induzione rimangono in gran parte sconosciute, e la ricerca è in corso in diversi laboratori di individuare specifici fattori di modulazione secreti dagli astrociti, che potrebbero promuovere ottimale differenziazione delle cellule endoteliali 53,54. Fattori secreti dalle cellule endoteliali cerebrali, tra cui il fattore inibente la leucemia (LIF) hanno dimostrato di indurre la differenziazione astrocitaria 55,56. Prima di stabilimento co-coltura, astrociti sono stati esposti a mezzo di differenziazione contenente glucocorticoidi agonista del recettore idrocortisone, e co-coltura condizionati medie. L&#39;idrocortisone è noto per migliorare la tenuta di cellule endoteliali cervello e viene utilizzato nei modelli BBB specialmente da 57 ratto e topo 58,59 cellule endoteliali. La medicina condizionataum viene raccolto dal vano inferiore della cella / astrociti sistema di co-coltura endoteliale dopo 3 giorni e congelati per un uso successivo. L&#39;uso di un terreno co-coltura condizionato ridotto il tempo di differenziazione delle cellule endoteliali a 3 giorni ad elevatissima permeabilità paracellular per ulteriori 2 giorni e anche migliorato la riproducibilità tra culture. Nel complesso, il protocollo descriviamo produce un TEER riproducibile su 300 ohm · cm 2 e un coefficiente medio paracellular permeabilità Pe (LY) di 0,26 ± 0,11 x 10 -3 cm / min, simile alle migliori modelli basati su cellule primarie BBB 22, 12. Il protocollo descriviamo nel presente manoscritto con la modulazione proposta di microvasi digestione enzimatica può essere esteso alle cellule endoteliali dal midollo spinale di ratto 60 e da topi cervello. Caratterizzazione molecolare e funzionale Inoltreall&#39;induzione TJ, astrociti contribuiscono anche l&#39;espressione di trasportatori di efflusso come P-gp in cellule endoteliali cerebrali 61. Noi mostriamo infatti espressione del trasportatore d&#39;efflusso P-gp nel modello BBB e dimostriamo la polarità della pompa di efflusso localizzazione P-gp utilizzando approcci biochimici e di attività P-gp utilizzando un saggio funzionale. GLT-1 è stato rilevato nella frazione di membrana basale di microvasi ma non è stato rilevato in RBEC coltura. Noi ipotizziamo che GLT-1 è stato regolato verso il basso nella nostra cultura RBEC in confronto con le condizioni in vivo e, di conseguenza, non rilevabili mediante analisi Western Blot. Glutammato in eccesso è neurotossico e in vivo, GLT-1 è responsabile di glutammato efflusso dal vano basale (parenchima) al compartimento apicale (circolazione del sangue). In colture di astrociti, GLT-1 rimane molto bassa e viene indotta mediante l&#39;aggiunta di glutammato nel medio 62,63. Abbiamo anche confIRM l&#39;espressione dei trasportatori afflusso a livello della membrana apicale come LRP1, LDLR e TFR. Funzionalità di TfR e LDLR stata dimostrata con il legame e trasporto esperimenti di Tf-Cy3 e DiLDL dal luminale al lato abluminale del monostrato come precedentemente indicato con una bovina in vitro modello BBB 64. È interessante notare, è stato dimostrato che requisito lipidi dagli astrociti aumenta l&#39;espressione di LDLR sulle cellule endoteliali dei capillari del cervello 65,66 conferma ulteriormente la diafonia fisiologica tra astrociti e cellule endoteliali cerebrali, compresi in vitro. Abbiamo scelto di esemplificare trasporto con coloranti fluorescenti come come Cy3 e DII considerando che l&#39;analisi spettrofluorimetrico è disponibile nella maggior parte dei laboratori, e può rivelarsi utile per validare modelli in vitro BBB. Tuttavia, la quantificazione della fluorescenza è molto meno sensibile di radioattività e richiede un aumento del numero di esperimenti per ottenere dati significativi.Idealmente, Tf e LDL sono di solito radioattivo (iodio 125) per tali vincolante / assorbimento e trasporto esperimenti. Mostriamo anche che il monostrato di cellule endoteliali differenziata ottenuti con il protocollo proposto alle infiammazione indotta da TNF-α, come rivelato dal rilascio CCL2 e apertura BBB. CCL2 (MCP-1) e il suo recettore CCR2 sono coinvolti nelle patologie del SNC come la sclerosi multipla, l&#39;encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE) 67, CNS trauma 68 e sono noti come mediatori della migrazione dei leucociti nel SNC in condizioni neuroinfiammatori 69,70. Con il protocollo testato, non possiamo concludere su una secrezione polarizzata di CCL2 perché apertura BBB permette la concentrazione CCL2 di equilibrarsi tra i due (apicali) e inferiore (basale) vani superiori. Di conseguenza, sottovalutiamo chiaramente la quantità di prodotto dal CCL2 RBEC nel compartimento apicale a 24 ore (Figura 5A). Generale e limitazioni di BBB modelli in vitro: I n Vivo vs In Vitro ed Roditore contro Confronti umani Molti farmaci promettenti del sistema nervoso centrale che si sono dimostrati efficaci nel BBB passaggio in vitro falliti in studi clinici a causa della mancanza di prevedibilità da modelli in vitro di BBB spesso basati su cellule isolate da specie diverse umana. Per quanto a nostra conoscenza, i modelli in vitro BBB a sono probabilmente più predittivo quando si tratta di studiare gli aspetti meccanicistici delle reti di proteine, trasduzione del segnale, trasportatori e recettori. Ogni meccanismo, percorso o la destinazione ad essere studiato in vitro deve essere caratterizzata per la sua regolamentazione da stimoli ambientali complementari (altri tipi di cellule, sostanze chimiche, proteine) e combinati a studi in situ con le stesse specie animali, E quando possibile, con microvasi e le cellule endoteliali isolate da esseri umani, con le restrizioni e cautela evocati qui di seguito. In vitro modelli BBB devono essere visti come sistemi autonomi, isolati dal regolamento del corpo, ma comunque dotati di maggiori proprietà in vivo e un potenziale per la regolamentazione da stimoli ambientali. No &quot;ideale&quot; in vitro modello BBB è stato ancora proposto 71,72,73 perché i monostrati di cellule endoteliali mancano di un certo numero di importanti costituenti delle unità vascolare neuro-glia (NGVU) e sono isolati dal sangue e la regolazione del corpo. La mancanza di periciti 74,16 o neuroni 17,18 o diversi costituenti della matrice extracellulare utilizzato per il rivestimento di plastica o il terreno di coltura e siero utilizzato per la crescita cellulare nel più comune e più semplice &quot;misura&quot; in vitro in modelli BBB basato su endoteliale cellule differenziate con astrociti possono modulare l&#39;espressione della proteina in rispetto alla situazione in vivo 75. Questi modelli possono esprimere molti trasportatori sono in vivo, ma non tutti. In alcuni casi, i parametri di trasporto sono stati verificati nei microvasi isolate (più vicini alla situazione in vivo), e quindi studiate in sistemi di colture cellulari 76,61. Ricerche di biologia molecolare ha permesso la caratterizzazione di espressione genica e proteica in microvasi isolati e passaggio endoteliali colture cellulari bassi delle stesse specie e tra specie diverse, il più delle volte da piccoli animali come roditori (topi e ratti) o di mucca e maiale in confronto all&#39;uomo 77,78,75,15. Confronto tra transcriptomic in vivo e in cellule endoteliali microvascolari cerebrali in vitro hanno mostrato numerosi trascritti genici che erano differenzialmente espressi e più spesso significativamente inibiti in vitro. Trascritti codificanti trasportatori afflusso come TfR e proteins implicati nel traffico di vescicole vengono inibiti principalmente nelle cellule endoteliali cerebrali coltivate, suggerendo una generale diminuzione endocitosi e trasporto vescicolare in tali cellule. Manipolazione cultura in termini di purezza (trattamento puromicina) e il trattamento con idrocortisone può contribuire a ripristinare un &quot;in vivo-like&quot; profilo più espressione genica 77. Studi di trascrittomica anche rivelato importanti differenze tra le specie che complicano ulteriormente le previsioni sulla diffusione della droga negli esseri umani sulla base di roditore in modelli in vitro di BBB 75. Modelli in vitro BBB coinvolgono co-coltura di cellule endoteliali umane e astrociti sono stati descritti 15. Anche se del caso, questi modelli sono più difficili da attuare su base regolare in quanto richiedono l&#39;accesso regolamentato al tessuto umano post mortem e c&#39;è eterogeneità nelle qualità / proprietà delle cellule endoteliali cerebrali umane a seconda dell&#39;età, delle malattie, ed eventualmente medico treatment dei donatori. Gli sforzi devono essere fatti per sviluppare nuovi modelli in vitro che meglio riproducono la fisiologica, caratteristiche anatomiche e funzionali della BBB in vivo. Co-culture che coinvolgono tre tipi di cellule sono molto restrittive e appaiono di difficile attuazione di routine. Ad oggi, le vitro modelli più complessi in BBB sono i modelli dinamici in vitro (DIV-BBB), che comprendono l&#39;organizzazione nave-come con astrociti e comprendono un flusso di media che imita il flusso di sangue 75,79,80,81,82, 83,84,85. Quando le cellule endoteliali cerebrali sono esposti a un flusso, lo sforzo di taglio generato attiva mechanotransducers sulla superficie cellulare, che modulano l&#39;espressione di diversi geni coinvolti nella fisiologia delle cellule endoteliali, come la divisione cellulare, la differenziazione, la migrazione e l&#39;apoptosi 80. In vivo, shear stress generata dal flusso sanguigno è responsabile per l&#39;arresto mitotico al contatto cellula, che consente la creazione di unmonostrato di cellule endoteliali dei vasi sanguigni 80. Analisi genomica e proteomica delle normali cellule endoteliali microvascolari cervello umano ha mostrato l&#39;impatto dello stress di taglio a BBB endoteliale fisiologia 84. Shear stress è responsabile per la sopravvivenza cellulare, un grado di adesione delle cellule endoteliali superiore, induzione pompa di efflusso e migliore polarizzazione dei trasportatori 75, regolazione del metabolismo glucidico 75,86, ossidazione mediata da enzimi CYP450 75 e la regolazione della permeabilità paracellular aumentando l&#39;espressione di geni che codificano per elementi giunzionali intercellulari come occludina e ZO-1 87,75,80 e conseguentemente elevata TEER circa 1,500 - 2,000 ohm · cm 2, più vicino a noto in vivo Parametri 79,80 Nel settore della biotecnologia e farmaceutica, lo screening di routine di farmaci o addirittura ad alto throughput screening (HTS) e gli sforzi per ridurre la sperimentazione animale, ha portatoallo sviluppo di linee cellulari differenti da utilizzare in sostituzione della coltura primaria di cellule endoteliali cerebrali che rimangono più difficile set-up di routine. Nella maggior parte dei casi, colture primarie di cellule endoteliali cerebrali sono state trasdotte con un gene immortalando (SV40 o polioma virus grande T-antigene o adenovirus E1A), mediante trasfezione di DNA plasmidico o da infezione utilizzando vettori retrovirali 88,89,75. Diverse linee di cellule endoteliali di origine cerebrale sono stati sviluppati come il RBE4, GP8/3.9, GPNT, RBEC1, TR-BBBs o rBCEC4 linee di cellule di ratto 88,75, la linea cellulare b.End3 topo 90,75, il PBMEC/C1 - 2 porcine linea cellulare 87,75, e la linea cellulare umana hCMEC/D3 89,75. Altri modelli sono basati su cellule di origine non cerebrale come il rene canino Madin-Darby (MDCK) o linee cellulari Caco2 12,75. Tra le diverse linee di cellule endoteliali cerebrali umani, il hCMEC/D3 è stato ampiamente citared e migliorato come modello di BBB sin dalla sua istituzione nel 2005, 91,92. Come colture primarie, linee cellulari presenti vantaggi e limitazioni. Essi sono più facili da gestire rispetto colture primarie, hanno una durata di vita estesa, sono ben caratterizzati e consentire la riproducibilità tra esperimenti su larga scala. Tuttavia, le linee cellulari possono perdere funzioni tessuto-specifici, perde la normativa ambientale e di acquisire un fenotipo molecolare molto diverse dalle cellule in vivo 75, 89. In particolare, monostrati generati da linee cellulari presenti tenuta ridotto, bassa Teer e profilo mostra trasportatore variazione 75,89. Così esperimenti su animali o studi in cellule primarie sono spesso preferiti nonostante la loro complessità.

Molti farmaci sviluppati per il trattamento di Sistema Nervoso Centrale (SNC) disturbi sono in grado di raggiungere il parenchima cerebrale in concentrazioni terapeuticamente rilevanti. La BBB protegge il tessuto nervoso cerebrale dalla fluttuazione della composizione plasma, dagli agenti patogeni, e mantiene l&#39;omeostasi del parenchima cerebrale limitando non specifico flusso di ioni, peptidi, proteine ​​e anche le cellule e verso il cervello 1. Caratteristiche BBB sono indotte e mantenuti da intima vicinanza e cross-talk tra la classe specializzata microvasi cerebrali cellule endoteliali e gli elementi adiacenti dell&#39;unità neuro-glia-vascolari (NGVU) come i neuroni, cellule gliali (più precisamente astrociti finali piedi), e periciti ensheathed nella membrana basale che consiste principalmente di collagene tipo IV, fibronectina, la laminina e proteoglicani 2,3. Periciti coprono circa il 22 - 32% dell&#39;endotelio a livello capillare e svolgono un importanteruolo nella regolazione della proliferazione dell&#39;endotelio, angiogenesi e processi infiammatori. Le cellule endoteliali formano un foglio continuo che copre la superficie interna dei capillari. Essi sono interconnessi da TJs, che formano una struttura di cintura in corrispondenza della zona apicale e che contribuiscono alla cella di polarizzazione. Gli astrociti regolano le proprietà BBB e sono fonti di importanti fattori normativi, come TGF-β, GDNF, bFGF e IL-6. Gli astrociti carenti di GFAP con funzionalità incomplete non sono in grado di regolare BBB proprietà 4. Neuroni non sono direttamente coinvolti strutturalmente nella formazione della BBB ma regolano anche aspetti importanti di espressione proteica e funzioni BBB 5. Per studiare ulteriormente la struttura, fisiologia e patologia del BBB, modelli in vitro della BBB sono stati sviluppati come strumenti di ricerca. Cellule endoteliali cerebrali sono stati estratti da varie specie di attuare in vitro modelli BBB basatoil passaggio colture basse primarie da bovini, suini 6,7 8,9, 10,11,12 ratto, topo 13 e anche umano 14,15. Questi modelli sono noti per imitare in vivo BBB, in particolare quando co-coltura con cellule gliali di ratto o murina e / o periciti 16,12, e / o derivati ​​da cellule progenitrici neurali astrociti 17 e / o 18 neuroni. I modelli &quot;in laboratorio&quot; sono spesso prodotti da roditori perché permettono esperimenti in vitro / in vivo e confronti e / o lo studio delle cellule endoteliali cerebrali prodotte da modelli transgenici 19. Di recente sviluppato in modelli in vitro di BBB sono stati progettati per aiutare a prevedere l&#39;assorbimento del cervello di potenziali candidati farmaci del sistema nervoso centrale prima del test in vivo 15,20,21,3,6,22,11,23. Modelli in vitro BBB sono di solito utilizzati per confrontare il trasporto di farmaci con: i) penetrazione noto nel SNC o con low permeabilità attraverso la BBB e senza effetti centrali, e ii) l&#39;apparente Pe degli stessi farmaci misurati in modelli animali della stessa specie. I farmaci che passano rapidamente la BBB sono prevalentemente lipofilo e attraversano le membrane delle cellule endoteliali cerebrali da lipidi mediata libera diffusione (caffeina, carbamazepina, ecc). I farmaci trasportati negativamente come la digossina, verapamil o ciclosporina A sono attivamente estrusi da endoteliali cerebrali trasportatori di efflusso come la P-gp. Tuttavia, molte delle molecole terapeutiche nuova concezione sono biofarmaceutici, come proteine ​​ricombinanti, siRNA o anticorpi monoclonali. La maggior parte di loro non attraversare la BBB a causa di: i) l&#39;assenza di trasportatori specifici, e ii) lo strato fitto di cellule endoteliali, che impediscono molecole ad alto peso molecolare dalla fase di passaggio paracellulare. Con questi limiti, le strategie di &quot;Trojan horse&quot;, sono state implementate utilizzando vettori (anticorpi, peptidi) contro i recettori noti al BBB, ha coinvolto in recettore trasporto mediato o transcitosi (RMT), come la transferrina (Tf) recettore (TfR), il recettore dell&#39;insulina (IR), o membri del recettore LDL (LDLR) connessi famiglia di recettori (LDLR, LRP1). Tali recettori sono stati trovati su isolati capillari cerebrali e nella BBB in vivo 24,25. Profili trascrizionali per questi recettori, in particolare quelli della famiglia LDLR, sono stati analizzati e confrontati tra cellule endoteliali cerebrali e le cellule endoteliali cerebrali in co-coltura con astrociti o nei capillari cerebrali direttamente dopo la loro estrazione dal cervello 26. Pardridge 24 aperto il campo con l&#39;anticorpo OX-26 contro il recettore della transferrina (TfR), seguito da anticorpi contro il recettore dell&#39;insulina e il fattore di crescita insulino recettore 27,28. Con questi vettori anticorpi basato, ArmaGen Technologies ha sviluppato una piattaforma tecnologica cavallo di Troia molecolare BBB per fornire farmaci, tra cui le proteine, attraverso la BBB 29. Illa letteratura è ricca di dati che mostrano l&#39;espressione LRP1 in cellule endoteliali cerebrali e il suo ruolo come un potente recettore endocytic / scavenger. Analisi Western blot ha suggerito che LRP1 è espresso in frazioni arricchite in capillari cerebrali di ratto e in cellule endoteliali capillari cervello 30. Aziende come Angiochem bersaglio LRP1 con vettori di peptidi derivati ​​da aprotinin che promuovono efficiente afflusso farmaco attraverso la BBB 31. Tuttavia, LRP1 si occupa anche di trasporto attivo di Ap e il suo efflusso / spazio da parenchima cerebrale al sangue 32. Tali dati implicano LRP1 in un trasporto bidirezionale di tutti i BBB a seconda dei suoi ligandi. biOasis sviluppa la tecnologia Transcend utilizzando un melanotransferrin proteina per il trasporto di farmaci biologici come gli enzimi lisosomiali e anticorpi attraverso la BBB 33 mentre VECT-HORUS sviluppa vettori peptidici che colpiscono il LDLR 34. Ci sono dati suggerendo che la LRP e LDLR possono essere utilizzati per il trasporto di differenti molecole come gli enzimi lisosomiali 35,36 o complessi di nanoparticelle attraverso la BBB 37. Il nostro campo di interesse è la somministrazione di farmaci al SNC utilizzando molecole vettoriali e vettorializzate droga candidati per il trattamento di malattie del SNC. In particolare, la somministrazione di farmaci attraverso la BBB deve essere considerato nel contesto di neuroinflammation, un processo che può variare nella sua estensione, ma che è probabilmente comune a tutte le lesioni e malattie del SNC, compreso l&#39;encefalite, sclerosi multipla, morbo di Alzheimer, ecc Neuroinflammation è associato con infiammazione BBB e potenzialmente con i cambiamenti nella fisiologia e BBB permeabilità considerando che paracellular e trasporto transcellulare possono essere amplificati in condizioni patologiche 38,39,40,41,42,43. Ad esempio, TNF-α, Tweak, e di altre citochine modulano l&#39;infiammazione, e gli esperimenti in vitro con modelli BBB a hanno dimostrato che possono alterare le proprietà paracellulare di secoloe monostrato di cellule endoteliali 38,39,40 e che il TNF-α porta anche ad un aumento del trasporto transcellulare di LDL 41, holotransferrin 42 e 43 lattoferrina. Il nostro obiettivo era quello di sviluppare e caratterizzare un ottimizzato e altamente riproducibile ratto singenico modello BBB con co-colture di cellule endoteliali cerebrali primari e astrociti. Abbiamo usato 5 settimane vecchi e neonatali ratti Wistar per la produzione di cellule endoteliali cerebrali e la produzione di astrociti, rispettivamente. Una sfida era quella di stabilire un protocollo che consente la produzione di modelli BBB &quot;settimanale riproducibili&quot;. Per raggiungere questo obiettivo, ogni passo del disciplinare di produzione è stata eseguita in giorni fissi della settimana, a partire dalla produzione dei microvasi cerebrali il Mercoledì della prima settimana. Dissezioni sono stati eseguiti quasi ogni settimana nel corso degli ultimi 3 anni. Per migliorare ulteriormente la riproducibilità delle culture, è stato istituito un sistema di garanzia della qualità. Tutti Reagents e sostanze chimiche sono state utilizzate in una banca dati (data di entrata, magazzino, scadenze, ecc). Il modello è stato caratterizzato a seguito di una serie di criteri, quali l&#39;organizzazione delle cellule endoteliali e la purezza, TEER, LY permeabilità, risposta agli agenti pro-infiammatori, espressione qualitativa e quantitativa delle proteine ​​TJ, funzionalità dei trasportatori di efflusso come la P-gp, e recettori coinvolti in transcitosi di tutti i monostrato cellulare endoteliale come il TfR o il LDLR.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="666">
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:189px;">Product</td>
			<td style="width:149px;">Company</td>
			<td style="width:153px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:175px;">Comments / expiration term</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:189px;">BSA fraction V low endotoxin</td>
			<td style="width:149px;">PAA</td>
			<td style="width:153px;">K45-011-500g</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:189px;">Penicillin-Streptomycin</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">15140-122</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:39px;width:189px;">0,05% Trypsin-EDTA (1X)</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">25300-054</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:189px;">DMEM High Glucose</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">61965-026</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:189px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">10270-098</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">T75 flasks</td>
			<td style="width:149px;">Becton Dickinson Falcon</td>
			<td style="width:153px;">353135</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:189px;">HEPES buffer (1 M)</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">15630-056</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:51px;width:189px;">Collagene type IV mouse (10 x 1 mg)</td>
			<td style="width:149px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:153px;">356233</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 month</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:189px;">Fibronectin humain plasma (5 mg)</td>
			<td style="width:149px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:153px;">356008</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 month</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Vannas Spring Scissors, straight (9 cm)</td>
			<td style="width:149px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">91500-09</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Scissors, straight (9 cm)</td>
			<td style="width:149px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">14568-09</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Forceps Dumont #5/45 (11 cm)</td>
			<td style="width:149px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">11251-35</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Graefe Forceps, tip width 0,8 mm</td>
			<td style="width:149px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">11050-10</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Graefe Forceps, curve tip width 0,8 mm</td>
			<td style="width:149px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:153px;">11051-10</td>
			<td style="width:175px;"></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:51px;width:189px;">Collagenases / Dispase mix (2 x 5 mg)</td>
			<td style="width:149px;">Roche Diagnostics</td>
			<td style="width:153px;">05 401 054 001</td>
			<td style="width:175px;">- 20 &#176;C / 3 months</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:189px;">DNase I (100 mg / 569 KU / mg)</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">DN25-100 mg</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">Gentamicin (10 mg/mL)</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">15710-049</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">DMEM/F12</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">31331-028</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:189px;">Bovine serum from platelet poor plasma (500 mL)</td>
			<td style="width:149px;">Clinisciences</td>
			<td style="width:153px;">BT-214-100</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:189px;">bFGF (10 &#181;g)</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">13256-029</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 6 months</td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:189px;">Heparine Na salt from porcine mucosa Grade I</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">H3149-100KU</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">Puromycin</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">P8833-10 mg</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 6 months</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">ITSX</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">51500-056</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:51px;width:189px;">Polyethylene hanging cell insert for 12-well plates</td>
			<td style="width:149px;">Millipore</td>
			<td style="width:153px;">PIRP15R48</td>
			<td style="width:175px;">Porosity: 1 &#181;m 
			Surface: 1,1 cm2</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Hydrocortisone</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">H0888-1 g</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C / 1 year</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">Mouse anti-CD31 / PECAM&#160;</td>
			<td style="width:149px;">Chemicon</td>
			<td style="width:153px;">MAB1393, clone TLD-3A12 (1 mg/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:189px;">Rabbit anti-Von Willebrand</td>
			<td style="width:149px;">Chemicon</td>
			<td style="width:153px;">AB7356</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:189px;">Mouse anti-Desmine</td>
			<td style="width:149px;">Chemicon</td>
			<td style="width:153px;">MAB3430</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:189px;">Mouse anti-Vimentine</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen, Zymed</td>
			<td style="width:153px;">08-0052 clone V9, (58 &#181;g/mL)&#160;</td>
			<td style="width:175px;">1/50 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:189px;">Mouse anti-Claudin-5</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen, Zymed</td>
			<td style="width:153px;">35-2500, (500 &#181;g/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Rabbit anti-ZO-1</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen, Zymed</td>
			<td style="width:153px;">61-7300 (250 &#181;g/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:189px;">Rabbit anti-Occludine&#160;</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen, Zymed</td>
			<td style="width:153px;">71-1500 (250 &#181;g/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/200 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="72">
			<td height="72" style="height:72px;width:189px;">Alexa fluor 488, 594 conjugated secondary antibodies</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;"></td>
			<td style="width:175px;">1/800</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:189px;">Lucifer yellow CH, dilithium salt</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">L0259</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:189px;">TNF-a Human</td>
			<td style="width:149px;">PeproTech</td>
			<td style="width:153px;">300-01A</td>
			<td style="width:175px;">&#160;- 20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="48">
			<td height="48" style="height:48px;width:189px;">Rat MCP-1 ELISA Kit</td>
			<td style="width:149px;">PeproTech</td>
			<td style="width:153px;">900-K59</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C / - 20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="49">
			<td height="49" style="height:49px;width:189px;">Mouse anti-P-glycoprotein</td>
			<td style="width:149px;">Covance, Eurogentec</td>
			<td style="width:153px;">SIG-38710-1000, clone C219 (1mg/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/400 - fixation PFA 4% 
			1/200 (western blot)</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:189px;">Rabbit anti-GLT-1</td>
			<td style="width:149px;">Abcam</td>
			<td style="width:153px;">ab41621</td>
			<td style="width:175px;">1/1000 (western blot)</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:189px;">Rhodamine 123</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">83702</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:189px;">Verapamil hydrochloride</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">V4629</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:189px;">Cyclosporine A</td>
			<td style="width:149px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:153px;">30024</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="122">
			<td height="122" style="height:123px;width:189px;">Monoclonal anti a2 Macroglobulin Receptor (CD91, LRP1) against b-chain of amino acid 4291-4344 within an EGF repeat</td>
			<td style="width:149px;">American Diagnostica</td>
			<td style="width:153px;">3501 (100 &#181;g/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/5 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">Mouse anti-LDLR</td>
			<td style="width:149px;">R&#38;D systems</td>
			<td style="width:153px;">AF2255 (200 &#181;g/mL)</td>
			<td style="width:175px;">1/50 - fixation PFA 4%</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:189px;">Rat transferrin-Cy3</td>
			<td style="width:149px;">Gentaur</td>
			<td style="width:153px;">JOR160050</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:189px;">DiILDL</td>
			<td style="width:149px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:153px;">L-3482</td>
			<td style="width:175px;">4 &#176;C</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

setting-up an in vitro model of rat blood-brain barrier (bbb): a focus on bbb impermeability and receptor-mediated transport

La barriera ematoencefalica (BBB) ​​specificamente disciplina flusso molecolare e cellulare tra il sangue ed il tessuto nervoso. Il nostro obiettivo era quello di sviluppare e caratterizzare un singenico ratto altamente riproducibile modello in vitro di BBB con co-colture di ratto cellule endoteliali cerebrali primari (RBEC) e astrociti a studiare recettori coinvolti nella transcitosi tutto il monostrato di cellule endoteliali. Gli astrociti sono stati isolati dalla dissezione meccanica seguendo la digestione tripsina e sono stati congelati per la successiva co-coltura. RBEC sono stati isolati da 5 settimane di età corteccia di ratto. I cervelli sono stati puliti delle meningi e sostanza bianca, e dissociate meccanicamente seguendo digestione enzimatica. Successivamente, il tessuto omogenato è stato centrifugato in sieroalbumina bovina per separare i frammenti del vaso da tessuto nervoso. I frammenti del vaso subito una seconda digestione enzimatica di cellule endoteliali liberi dalla loro matrice extracellulare. Le cellule contaminanti rimanenti come periciti sono stati fLTERIORI eliminato con placcatura i frammenti dei microvasi nel medio-puromicina contiene. Sono stati poi diversi passaggi su filtri di co-coltura con astrociti coltivate sul fondo dei pozzetti. RBEC espresso alti livelli di giunzione a tenuta (TJ) proteine ​​come occludina, claudin-5 e ZO-1 con una localizzazione tipica ai bordi della cella. La resistenza elettrica transendoteliale (TEER), del cervello monostrati endoteliali, che indica la tenuta del TJs raggiunto 300 ohm · cm 2 in media. I coefficienti di permeabilità endoteliale (PE) per lucifer yellow (LY) era altamente riproducibile con una media di 0.26 ± 0.11 x 10 -3 cm / min. Cellule endoteliali cerebrali organizzati in monostrati espressi trasportatore d&#39;efflusso P-glicoproteina (P-gp), hanno mostrato un trasporto polarizzato di rodamina 123, un ligando per P-gp, e mostravano trasporto specifico di transferrina-Cy3 e DiILDL attraverso il monostrato di cellule endoteliali. In conclusione, forniamo un protocollo per la creazione di un in vitroModello BBB che è altamente riproducibile a causa dei metodi di garanzia della qualità, e che è adatto per la ricerca sulle trasportatori BBB e recettori.

Watch this Scientific Journal Video about Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier BBB: A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport at JoVE.com

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier BBB: A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

Lo scopo di questo studio era di convalidare la riproducibilità di un modello in vitro BBB coinvolge un singenici ratto co-coltura delle cellule endoteliali e astrociti. Il monostrato di cellule endoteliali presentato TEER alta e bassa permeabilità LY. Espressione di proteine ​​TJ specifici, sono state valutate le risposte funzionali ai infiammazione e la funzionalità dei trasportatori e recettori.

Istituzione di un<em&gt; In Vitro</em&gt; Modello di Rat barriera emato-encefalica (BBB): A Focus on BBB impermeabilità e Trasporti recettore-mediata

The blood brain barrier (BBB) specifically regulates molecular and cellular flux between the blood and the nervous tissue. Our aim was to develop and ...

setting-up-an-vitro-model-rat-blood-brain-barrier-bbb-focus-on-bbb

Research

JoVE Journal

Medicine

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier (BBB): A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

42.2K Views.  VECT-HORUS SAS.  Lo scopo di questo studio era di convalidare la riproducibilità di un modello in vitro BBB coinvolge un singenici ratto co-coltura delle cellule endoteliali e astrociti. Il monostrato di cellule endoteliali presentato TEER alta e bassa permeabilità LY. Espressione di proteine ​​TJ specifici, sono state valutate le risposte funzionali ai infiammazione e la funzionalità dei trasportatori e recettori. 

Video: Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier BBB: A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a significant obstacle to pharmaceutical treatments of brain disorders as it limits the passage of molecules from the vasculature into the brain tissue to molecules less than approximately 500 Da in size6. FUS induced BBB disruption (BBBD) is temporary and reversible4 and has an advantage over chemical means of inducing BBBD by being highly localized. FUS induced BBBD provides a means for investigating the effects of a wide range of therapeutic agents on the brain, which would not otherwise be deliverable to the tissue in sufficient concentration. While a wide range of ultrasound parameters have proven successful at disrupting the BBB2,5,7, there are several critical steps in the experimental procedure to ensure successful disruption with accurate targeting. This protocol outlines how to achieve MRI-guided FUS induced BBBD in a rat model, with a focus on the critical animal preparation and microbubble handling steps of the experiment.

Microbubble-mediated focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier (BBB) is a promising technique for non-invasive targeted drug delivery in the brain1-3. This protocol outlines the experimental procedure for MRI-guided transcranial BBB disruption in a rat model.

MRI-guidato Interruzione della barriera emato-encefalica transcranica con ultrasuoni focalizzati in un modello murino

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

Ricerca

Medicina

Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain barrier1. The barrier selectively excludes molecules from crossing between the blood and the brain based upon their size and charge. This function can impede the delivery of therapeutics for neurological disorders. A number of chemotherapeutic drugs, for example, will not effectively cross the blood-brain barrier to reach tumor cells2. Thus, improving the delivery of drugs across the blood-brain barrier is an area of interest.
The most prevalent methods for enhancing the delivery of drugs to the brain are direct cerebral infusion and blood-brain barrier disruption3. Direct intracerebral infusion guarantees that therapies reach the brain; however, this method has a limited ability to disperse the drug4. Blood-brain barrier disruption (BBBD) allows drugs to flow directly from the circulatory system into the brain and thus more effectively reach dispersed tumor cells. Three methods of barrier disruption include osmotic barrier disruption, pharmacological barrier disruption, and focused ultrasound with microbubbles. Osmotic disruption, pioneered by Neuwelt, uses a hypertonic solution of 25% mannitol that dehydrates the cells of the blood-brain barrier causing them to shrink and disrupt their tight junctions. Barrier disruption can also be accomplished pharmacologically with vasoactive compounds such as histamine5 and bradykinin6. This method, however, is selective primarily for the brain-tumor barrier7. Additionally, RMP-7, an analog of the peptide bradykinin, was found to be inferior when compared head-to-head with osmotic BBBD with 25% mannitol8. Another method, focused ultrasound (FUS) in conjunction with microbubble ultrasound contrast agents, has also been shown to reversibly open the blood-brain barrier9. In comparison to FUS, though, 25% mannitol has a longer history of safety in human patients that makes it a proven tool for translational research10-12.
In order to accomplish BBBD, mannitol must be delivered at a high rate directly into the brain's arterial circulation. In humans, an endovascular catheter is guided to the brain where rapid, direct flow can be accomplished. This protocol models human BBBD as closely as possible. Following a cut-down to the bifurcation of the common carotid artery, a catheter is inserted retrograde into the ECA and used to deliver mannitol directly into the internal carotid artery (ICA) circulation. Propofol and N2O anesthesia are used for their ability to maximize the effectiveness of barrier disruption13. If executed properly, this procedure has the ability to safely, effectively, and reversibly open the blood-brain barrier and improve the delivery of drugs that do not ordinarily reach the brain 8,13,14.

Blood-brain barrier disruption aids the delivery of certain drugs to the brain. Mannitol delivered intra-arterially shrinks cells surrounding blood vessels in order to physically disrupt the barrier.

Modello Rat di emato-encefalica Turbativa Barriera per consentire mirato Therapeutics neurovascolare

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying mechanisms involved in it are useful for treatment. There are both in vivo and in vitro methods available for this purpose. In vivo models can mimic actual head injury as it occurs during TBI. However, in vivo techniques may not be exploited for studies at the cell physiology level. Hence, in vitro methods are more advantageous for this purpose since they provide easier access to the cells and the extracellular environment for manipulation.
Our protocol presents an in vitro model of TBI using stretch injury in brain microvascular endothelial cells. It utilizes pressure applied to the cells cultured in flexible-bottomed wells. The pressure applied may easily be controlled and can produce injury that ranges from low to severe. The murine brain microvascular endothelial cells (cEND) generated in our laboratory is a well-suited model for the blood brain barrier (BBB) thus providing an advantage to other systems that employ a similar technique. In addition, due to the simplicity of the method, experimental set-ups are easily duplicated. Thus, this model can be used in studying the cellular and molecular mechanisms involved in TBI at the BBB.

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

In vitro traumatic brain injury models are being developed to reproduce in vivo brain deformation. Stretch-induced injury has been employed for astrocytes, neurons, glial cells, aortic, and brain endothelial cells. However, our system uses a blood brain barrier (BBB) model that possesses properties constituting a legitimate model of the BBB to establish an in vitro&#160;TBI model.

Stretch in microvascolari cerebrali cellule endoteliali (CEND) come<em&gt; In Vitro</em&gt; Trauma cranico modello della barriera ematoencefalica

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

Eccitotossica stimolazione del cervello Microslices come<em&gt; In vitro</em&gt; Modello di Corsa

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic cerebrovascular accidents account for 80% of all strokes. A common cause of IR injury is the rapid inflow of fluids following an acute/chronic occlusion of blood, nutrients, oxygen to the tissue triggering the formation of free radicals.
Ischemic stroke is followed by blood-brain barrier (BBB) dysfunction and vasogenic brain edema. Structurally, tight junctions (TJs) between the endothelial cells play an important role in maintaining the integrity of the blood-brain barrier (BBB). IR injury is an early secondary injury leading to a non-specific, inflammatory response. Oxidative and metabolic stress following inflammation triggers secondary brain damage including BBB permeability and disruption of tight junction (TJ) integrity.
Our protocol presents an in vitro example of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) on rat brain endothelial cell TJ integrity and stress fiber formation. Currently, several experimental in vivo models are used to study the effects of IR injury; however they have several limitations, such as the technical challenges in performing surgeries, gene dependent molecular influences and difficulty in studying mechanistic relationships. However, in vitro models may aid in overcoming many of those limitations. The presented protocol can be used to study the various molecular mechanisms and mechanistic relationships to provide potential therapeutic strategies. However, the results of in vitro studies may differ from standard in vivo studies and should be interpreted with caution.

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is associated with a high rate of morbidity and mortality. The goal of the in vitro model of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) described here is to assess the effects of ischemia reperfusion injury on a variety of cells, particularly in blood-brain barrier (BBB) endothelial cells.

L&#39;ossigeno-glucosio Deprivazione e riossigenazione come<em&gt; In Vitro</em&gt; Ischemia-riperfusione Injury modello per lo studio barriera sanguigna del cervello Erettile

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

A Rat Carotid Balloon Injury Model to Test Anti-vascular Remodeling Therapeutics

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is also a valuable model system to test, and to evaluate therapeutics and drugs that negate maladaptive remodeling in the vessel. The injury, or barotrauma, in the vessel lumen caused by an inflated balloon via an inserted catheter induces subsequent neointimal growth, often leading to hyperplasia or thickening of the vessel wall that narrows, or obstructs the lumen. The method described here is sufficiently sensitive, and the results can be obtained in relatively short time (2 weeks after the surgery). The efficacy of the drug or therapeutic against the induced-remodeling can be evaluated either by the post-mortem pathological and histomorphological analysis, or by ultrasound sonography in live animals. In addition, this model system has also been used to determine the therapeutic window or the time course of the administered drug. These studies can leadto the development of a better administrative strategy and a better therapeutic outcome. The procedure described here provides a tool for translational studies that bring drug and therapeutic candidates from bench research to clinical applications.

The rat carotid balloon injury model described below allows researchers to evaluate drugs or therapeutics that negate injury-induced arterial hyperplasia. Detailed pre-surgical preparation, surgical procedure, and post-surgical cares of the animal are described.

Un ratto carotidea Pallone Lesioni modello per verificare Therapeutics ritocca Anti-vascolari

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is ...

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the brain for visual perception. Damage to RGCs and their axons leads to vision loss and/or blindness. Although the specific cause of glaucoma is unknown, the primary risk factor for the disease is an elevated intraocular pressure. Glaucoma-inducing procedures in animal models are a valuable tool to researchers studying the mechanism of RGC death. Such information can lead to the development of effective neuroprotective treatments that could aid in the prevention of vision loss. The protocol in this paper describes a method of inducing glaucoma - like conditions in an in vivo rat model where 50 &#181;l of 2 M hypertonic saline is injected into the episcleral venous plexus. Blanching of the vessels indicates successful injection. This procedure causes loss of RGCs to simulate glaucoma. One month following injection, animals are sacrificed and eyes are removed. Next, the cornea, lens, and vitreous are removed to make an eyecup. The retina is then peeled from the back of the eye and pinned onto sylgard dishes using cactus needles. At this point, neurons in the retina can be stained for analysis. Results from this lab show that approximately 25% of RGCs are lost within one month of the procedure when compared to internal controls. This procedure allows for quantitative analysis of retinal ganglion cell death in an in vivo rat glaucoma model.

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is characterized by damage to retinal ganglion cells. Inducing glaucoma in animal models can provide insight into the study of this disease. Here, we outline a procedure that induces loss of RGCs in an in vivo rat model and demonstrates the preparation of whole-mount retinas for analysis.

Glaucoma inducono Procedura in un<em&gt; In Vivo</em&gt; Modello di ratto e tutto il montaggio Retina Preparazione

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the ...

In Vitro Assays to Assess Blood-brain Barrier Mesh-like Vessel Formation and Disruption

Blood-brain barrier (BBB) coverage plays a central role in the homeostasis of the central nervous system (CNS). The BBB is dynamically maintained by astrocytes, pericytes and brain endothelial cells (BECs). Here, we detail methods to assess BBB coverage using single cultures of immortalized human BECs, single cultures of primary mouse BECs, and a humanized triple culture model (BECs, astrocytes and pericytes) of the BBB. To highlight the applicability of the assays to disease states, we describe the effect of oligomeric amyloid-&#946; (oA&#946;), which is an important contributor to Alzheimer&#39;s disease (AD) progression, on BBB coverage. Further, we utilize the epidermal growth factor (EGF) to illuminate the drug screening potential of the techniques. Our results show that single and triple cultured BECs form meshwork-like structures under basal conditions, and that oA&#946; disrupts this cell meshwork formation and degenerates the preformed mesh structures, but EGF blocks this disruption. Thus, the techniques described are important for dissecting fundamental and disease-relevant processes that modulate BBB coverage.

In Vitro Assays to Assess Blood-brain Barrier Mesh-like Vessel Formation and Disruption

Maintaining blood-brain barrier coverage is key for the homeostasis of the central nervous system. This protocol describes in vitro techniques to delineate the fundamental and pathological processes that modulate blood-brain barrier coverage.

In vitro dosaggi per valutare la formazione e la rottura del vaso come la barriera emato-cerebrale

Blood-brain barrier (BBB) coverage plays a central role in the homeostasis of the central nervous system (CNS). The BBB is dynamically maintained by ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) models based on pBECs in mono-culture (MC), MC with astrocyte-conditioned medium (ACM), and non-contact co-culture (NCC) with astrocytes of porcine or rat origin. pBECs were isolated and cultured from fragments of capillaries from the brain cortices of domestic pigs 5-6 months old. These fragments were purified by careful removal of meninges, isolation and homogenization of grey matter, filtration, enzymatic digestion, and centrifugation. To further eliminate contaminating cells, the capillary fragments were cultured with puromycin-containing medium. When 60-95% confluent, pBECs growing from the capillary fragments were passaged to permeable membrane filter inserts and established in the models. To increase barrier tightness and BBB characteristic phenotype of pBECs, the cells were treated with the following differentiation factors: membrane permeant 8-CPT-cAMP (here abbreviated cAMP), hydrocortisone, and a phosphodiesterase inhibitor, RO-20-1724 (RO). The procedure was carried out over a period of 9-11 days, and when establishing the NCC model, the astrocytes were cultured 2-8 weeks in advance. Adherence to the described procedures in the protocol has allowed the establishment of endothelial layers with highly restricted paracellular permeability, with the NCC model showing an average transendothelial electrical resistance (TEER) of 1249 &#177; 80 &#937; cm2, and paracellular permeability (Papp) for Lucifer Yellow of 0.90 10-6 &#177; 0.13 10-6 cm sec-1 (mean &#177; SEM, n=55). Further evaluation of this pBEC phenotype showed good expression of the tight junctional proteins claudin 5, ZO-1, occludin and adherens junction protein p120 catenin. The model presented can be used for a range of studies of the BBB in health and disease and, with the highly restrictive paracellular permeability, this model is suitable for studies of transport and intracellular trafficking.

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of the protocol is to present an optimized procedure for the establishment of an in vitro blood-brain barrier (BBB) model based on primary porcine brain endothelial cells (pBECs). The model shows high reproducibility, high tightness, and is suitable for studies of transport and intracellular trafficking in drug discovery.

Migliorato il metodo per la creazione di un In Vitro barriera emato - encefalica modello basato sulle cellule endoteliali Porcine cervello

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Endothelial Cell Transcytosis Assay as an In Vitro Model to Evaluate Inner Blood-Retinal Barrier Permeability

Dysfunction of the blood-retinal barrier (BRB) contributes to the pathophysiology of several vascular eye diseases, often resulting in retinal edema and subsequent vision loss. The inner blood-retinal barrier (iBRB) is mainly composed of retinal vascular endothelium with low permeability under physiological conditions. This feature of low permeability is tightly regulated and maintained by low rates of paracellular transport between adjacent retinal microvascular endothelial cells, as well as transcellular transport (transcytosis) through them. The assessment of retinal transcellular barrier permeability may provide fundamental insights into iBRB integrity in health and disease. In this study, we describe an endothelial cell (EC) transcytosis assay, as an in vitro model for evaluating iBRB permeability, using human retinal microvascular endothelial cells (HRMECs). This assay assesses the ability of HRMECs to transport transferrin and horseradish peroxidase (HRP) in receptor- and caveolae-mediated transcellular transport processes, respectively. Fully confluent HRMECs cultured on porous membrane were incubated with fluorescent-tagged transferrin (clathrin-dependent transcytosis) or HRP (caveolae-mediated transcytosis) to measure the levels of transferrin or HRP transferred to the bottom chamber, indicative of transcytosis levels across the EC monolayer. Wnt signaling, a known pathway regulating iBRB, was modulated to demonstrate the caveolae-mediated HRP-based transcytosis assay method. The EC transcytosis assay described here may provide a useful tool for investigating the molecular regulators of EC permeability and iBRB integrity in vascular pathologies and for screening drug delivery systems.

Endothelial Cell Transcytosis Assay as an In Vitro Model to Evaluate Inner Blood-Retinal Barrier Permeability

This protocol illustrates an in vitro endothelial cell transcytosis assay as a model to evaluate inner blood-retinal barrier permeability by measuring the ability of human retinal microvascular endothelial cells to transport horseradish peroxidase across cells in caveolae-mediated transcellular transport processes.

Saggio di transcitosi delle cellule endoteliali come modello in vitro per valutare la permeabilità della barriera emato-retinica interna

Dysfunction of the blood-retinal barrier (BRB) contributes to the pathophysiology of several vascular eye diseases, often resulting in retinal edema and ...