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Aqui demonstramos a técnica de uso de biossensores baseados em impedância: ECIS e cellZscope, para medir a força da barreira endotelial cerebral. Detalhamos a preparação e a técnica de adição de vários estímulos a um modelo in vitro do endotélio cerebral. Medimos, registramos e fornecemos uma análise representativa dos resultados.
A barreira hematoencefálica (BHE) protege o parênquima cerebral contra patógenos nocivos no sangue. A BHE consiste na unidade neurovascular, compreendendo pericitos, processos astrocíticos do pé e células endoteliais fortemente aderidas. Aqui, as células endoteliais do cérebro formam a primeira linha de barreira contra patógenos transmitidos pelo sangue. Em condições como câncer e neuroinflamação, fatores circulantes no sangue podem romper essa barreira. A progressão da doença piora significativamente após a ruptura da barreira, o que permite o acesso ou comprometimento de regiões do cérebro. Isso piora significativamente os prognósticos, principalmente devido às opções limitadas de tratamento disponíveis no nível do cérebro. Assim, estudos emergentes visam investigar potenciais terapêuticas que podem impedir que esses fatores prejudiciais no sangue interajam com as células endoteliais do cérebro.
Os instrumentos Electric Cell-Substrate Impedance Sensing (ECIS) e cellZscope disponíveis comercialmente medem a impedância através de monocamadas celulares, como o endotélio BBB, para determinar sua força de barreira. Aqui detalhamos o uso de ambos os biossensores na avaliação da integridade da barreira endotelial cerebral após a adição de vários estímulos. Crucialmente, destacamos a importância de sua capacidade de alto rendimento para investigação simultânea de múltiplas variáveis e tratamentos biológicos.
Este artigo discute as tendências atuais na avaliação de células microvasculares. Detalhamos especificamente o uso de duas plataformas comercialmente disponíveis para medir as propriedades de barreira das células endoteliais microvasculares cerebrais. As células endoteliais são células voltadas para o sangue, que revestem a parede do vaso. No entanto, os microvasos cerebrais são únicos, pois ajudam a formar a barreira hematoencefálica protetora (BHE)1,2,3. O BBB funciona para regular o transporte de moléculas do sangue para o cérebro. As doenças periféricas que acometem o sis....
1. Usando ECIS para monitorar mudanças na integridade da barreira endotelial cerebral em resposta a vários tratamentos
Interpretando dados de impedância ECIS
Entendendo as condições experimentais ideais
Aqui, os dados podem ser visualizados diretamente usando o software (Figura 2A) ou exportados para análise e plotagem gráfica (Figura 2B). A Figura 2A mostra um exemplo de dados exibidos na interface de software real. O gráfico à esquerda mostra um exemplo de uma conexão .......
Estudos terapêuticos sobre doenças que acometem a BHE devem considerar a importância da integridade e regulação da barreira endotelial cerebral. Por exemplo, a ruptura da barreira endotelial cerebral é criticamente investigada na metástase do câncer para o cérebro a partir de outros locais anatômicos. Isso ocorre porque o endotélio cerebral forma a primeira barreira contra as células tumorais circulantes. Como mencionado anteriormente na introdução, os estudos in vitro sobre a integridade da barrei.......
Akshata Anchan foi financiado pela Fundação Neurológica da Nova Zelândia para a Gillespie Scholarship (referência da concessão: 1628-GS) e First Fellowship (referência da concessão: 2021 FFE). O custo da pesquisa também foi parcialmente financiado pela Neurological Foundation Fellowship-2021 FFE e pelo Fundo de Desenvolvimento de Pesquisa do Corpo Docente da Universidade de Auckland. James Hucklesby foi financiado por uma bolsa de estudos da Auckland Medical Research Foundation. Obrigado à equipe de Baguley e ao Centro de Pesquisa da Sociedade do Câncer de Auckland pelas linhas celulares NZM de melanoma da Nova Zelândia derivadas de pacientes.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
aMEM | Gibco | 12561072 | Melanoma cell base media |
cellZscope array | nanoAnalytics | cellZscope2; software v4.3.1 | TER measuring biosensor array |
Collagen I—rat tail | Gibco | A1048301 | ECM substrate for coating |
dibutyryl-cAMP | Sigma-Aldrich | D0627 | Brain endothelial media supplement |
ECIS array | Applied Biophysics | ECIS ZΘ; software v1.2.163.0 | Rb/Alpha measuring biosensor array |
ECIS plate | Applied Biophysics | 96W20idf | 96-well biosensor plate |
FBS | Sigma-Aldrich | 12203C-500ML | |
GlutaMAX | Gibco | 305050-061 | Brain endothelial media supplement |
hCMVEC | Applied Biological Materials | T0259 | Brain endothelial cell line |
hEGF | PeproTech | PTAF10015100 | Brain endothelial media supplement |
Heparin | Sigma-Aldrich | H-3393 | Brain endothelial media supplement |
hFGF | PeproTech | PTAF10018B50 | Brain endothelial media supplement |
Hydrocortison | Sigma-Aldrich | H0888 | Brain endothelial media supplement |
IL-1β | PeproTech | 200-01B | Cytokine |
Insulin-Transferrin-Sodium Selenite | Sigma-Aldrich | 11074547001 | Melanoma cell media supplement |
M199 | Gibco | 11150-067 | Brain endothelial cell base media |
MilliQ water | Deionized water | ||
PBS 1x | Gibco | 10010-023 | |
TNFα | PeproTech | 300-01A | Cytokine |
Transwell insert | Corning | CLS3464 | Porous membrane insert |
TrypLE Express Enzyme | Gibco | 12604021 | Dissociation reagent |
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