Name: the use of primary human fibroblasts for monitoring mitochondrial phenotypes in the field of parkinson's disease
Uploaded: 2012-10-03T13:00:00
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Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation Fritz Thyssen (10.11.2.153 à RK), le Conseil de recherches en allemand (DFG, KR2119/3-2 et KR2119/8-1 à RK), le ministère fédéral de l&#39;Éducation et de la Recherche (BMBF , NGFNplus; 01GS08134 à RK) et par une bourse doctorale de la Fondation de bienfaisance Hertie [au LFB]. Nous remercions Carolin Obermaier et Julia Westermeier pour leur soutien pendant le tournage du clip.

1. La biopsie de peau et culture des fibroblastes humains <ol><li> La biopsie cutanée doit être prise par un médecin expérimenté. La procédure se déroule dans des conditions stériles et nécessite une anesthésie locale. Des sites typiques utilisés pour la biopsie sont la face interne du bras, l&#39;épaule ou le bas du dos. </li><li> Vous pouvez prendre des échantillons de diamètre 4x4mm 6x6mm ou par biopsie pour obtenir assez de tissu pour les fibroblastes humains en culture. </li><li> Couper la biopsie d...

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	<li>de Rijk, M. C., Launer, L. J., Berger, K., Breteler, M. M., Dartigues, J. F., Baldereschi, M., Fratiglioni, L., Lobo, A., Martinez-Lage, J., Trenkwalder, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+Parkinson's+disease+in+Europe:+A+collaborative+study+of+population-based+cohorts.">Prevalence of Parkinson's disease in Europe: A collaborative study of population-based cohorts.</a> Neurologic Diseases in the Elderly Research Group. Neurology. 54, 21-23 (2000).</li><li>Dorsey, E. R., Constantinescu, R., Thompson, J. P., Biglan, K. M., Holloway, R. G., Kieburtz, K., Marshall, F. J., Ravina, B. M., Schifitto, G., Siderowf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projected+number+of+people+with+Parkinson+disease+in+the+most+populous+nations.">Projected number of people with Parkinson disease in the most populous nations.</a> Neurology. 68, 384-386 (2005).</li><li>Spillantini, M. G., Schmidt, M. L., Lee, V. M., Trojanowski, J. Q., Jakes, R., Goedert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alpha-synuclein+in+Lewy+bodies.">Alpha-synuclein in Lewy bodies.</a> Nature. 388, 839-840 (1997).</li><li>Chung, K. K., Zhang, Y., Lim, K. L., Tanaka, Y., Huang, H., Gao, J., Ross, C. A., Dawson, V. L., Dawson, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkin+ubiquitinates+the+alpha-synuclein-interacting+protein,+synphilin-1:+implications+for+Lewy-body+formation+in+Parkinson+disease.">Parkin ubiquitinates the alpha-synuclein-interacting protein, synphilin-1: implications for Lewy-body formation in Parkinson disease.</a> Nature. 7, 1144-1150 (2001).</li><li>Kruger, R., Eberhardt, O., Riess, O., Schulz, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkinson's+disease:+one+biochemical+pathway+to+fit+all+genes.">Parkinson's disease: one biochemical pathway to fit all genes.</a> Trends Mol. Med. 8, 236-240 (2002).</li><li>Krebiehl, G., Ruckerbauer, S., Burbulla, L. F., Kieper, N., Maurer, B., Waak, J., Wolburg, H., Gizatullina, Z., Gellerich, F. N., Woitalla, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+basal+autophagy+and+impaired+mitochondrial+dynamics+due+to+loss+of+Parkinson's+disease-associated+protein+DJ-1.">Reduced basal autophagy and impaired mitochondrial dynamics due to loss of Parkinson's disease-associated protein DJ-1.</a> PLoS One. 5, e9367 (2010).</li><li>Exner, N., Treske, B., Paquet, D., Holmstrom, K., Schiesling, C., Gispert, S., Carballo-Carbajal, I., Berg, D., Hoepken, H. H., Gasser, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss-of-function+of+human+PINK1+results+in+mitochondrial+pathology+and+can+be+rescued+by+parkin.">Loss-of-function of human PINK1 results in mitochondrial pathology and can be rescued by parkin.</a> J. Neurosci. 27, 12413-12418 (2007).</li><li>Burbulla, L. F., Krebiehl, G., Kruger, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balance+is+the+challenge--the+impact+of+mitochondrial+dynamics+in+Parkinson's+disease.">Balance is the challenge--the impact of mitochondrial dynamics in Parkinson's disease.</a> European journal of clinical investigation. 40, 1048-1060 (2010).</li><li>Strauss, K. M., Martins, L. M., Plun-Favreau, H., Marx, F. P., Kautzmann, S., Berg, D., Gasser, T., Wszolek, Z., Muller, T., Bornemann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+function+mutations+in+the+gene+encoding+Omi/HtrA2+in+Parkinson's+disease.">Loss of function mutations in the gene encoding Omi/HtrA2 in Parkinson's disease.</a> Human molecular genetics. 14, 2099-2111 (2005).</li><li>Narendra, D., Tanaka, A., Suen, D. F., Youle, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkin+is+recruited+selectively+to+impaired+mitochondria+and+promotes+their+autophagy.">Parkin is recruited selectively to impaired mitochondria and promotes their autophagy.</a> The Journal of cell biology. 183, 795-803 (2008).</li><li>Dagda, R. K., Cherra, S. J., Kulich, S. M., Tandon, A., Park, D., Chu, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+PINK1+function+promotes+mitophagy+through+effects+on+oxidative+stress+and+mitochondrial+fission.">Loss of PINK1 function promotes mitophagy through effects on oxidative stress and mitochondrial fission.</a> The Journal of biological chemistry. , 284-13843 (2009).</li><li>Kieper, N., Holmstrom, K. M., Ciceri, D., Fiesel, F. C., Wolburg, H., Ziviani, E., Whitworth, A. J., Martins, L. M., Kahle, P. J., Kruger, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+mitochondrial+function+and+morphology+by+interaction+of+Omi/HtrA2+with+the+mitochondrial+fusion+factor+OPA1.">Modulation of mitochondrial function and morphology by interaction of Omi/HtrA2 with the mitochondrial fusion factor OPA1.</a> Experimental cell research. 316, 1213-1224 (2010).</li><li>Burbulla, L. F., Schelling, C., Kato, H., Rapaport, D., Woitalla, D., Schiesling, C., Schulte, C., Sharma, M., Illig, T., Bauer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissecting+the+role+of+the+mitochondrial+chaperone+mortalin+in+Parkinson's+disease:+functional+impact+of+disease-related+variants+on+mitochondrial+homeostasis.">Dissecting the role of the mitochondrial chaperone mortalin in Parkinson's disease: functional impact of disease-related variants on mitochondrial homeostasis.</a> Human molecular genetics. 19, 4437-4452 (2010).</li><li>Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+adult+human+fibroblasts+by+defined+factors.">Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors.</a> Cell. 131, 861-872 (2007).</li><li>Nguyen, H. N., Byers, B., Cord, B., Shcheglovitov, A., Byrne, J., Gujar, P., Kee, K., Schule, B., Dolmetsch, R. E., Langston, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LRRK2+mutant+iPSC-derived+DA+neurons+demonstrate+increased+susceptibility+to+oxidative+stress.">LRRK2 mutant iPSC-derived DA neurons demonstrate increased susceptibility to oxidative stress.</a> Cell Stem Cell. 8, 267-280 (2011).</li><li>Seibler, P., Graziotto, J., Jeong, H., Simunovic, F., Klein, C., Krainc, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+Parkin+recruitment+is+impaired+in+neurons+derived+from+mutant+PINK1+induced+pluripotent+stem+cells.">Mitochondrial Parkin recruitment is impaired in neurons derived from mutant PINK1 induced pluripotent stem cells.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 31, 5970-5976 (2011).</li></ol>

Fibroblastes de peau de patients comme des modèles ex vivo représentent un outil important pour caractériser les maladies associées à des anomalies génétiques. En outre, la peau dérivés de fibroblastes sont facilement accessibles et peuvent être développées en culture. Par conséquent, les cellules primaires obtenues à partir de patients porteurs de mutations associées à PD génétiques sont préférables à l&#39;utilisation de lignées cellulaires tumorales, car ils contiennent non seulement en...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Entreprise </td><td> Pas de catalogue. </td></tr><tr><td> Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 </td><td> Invitrogen </td><td> 52400-025 </td></tr><tr><td> Du milieu RPMI 1640, le rouge de phénol non </td><td> Invitrogen </td><td> 11835-063 </td></tr><tr><td> Dulbecco tampon phosphate salin (DPBS) </td><td> Invitrogen </td><td> 14190-094 </td></tr><tr><td> Facteur de croissance des fibroblastes 2 (FGF2) </td><td> PeproTech </td><td> 100-18B </td></tr><tr><td> AccuMax (solution détachement) </td><td> AAP </td><td> L11-008 </td></tr><tr><td> Lab-TekTMII couvre-objets loges </td><td> Nalge Nunc International </td><td> 115382 </td></tr><tr><td> Tetramethylrodamine éthyle (TMRE) </td><td> Invitrogen </td><td> T-669 </td></tr><tr><td> Mitotracker Green FM </td><td> Invitrogen </td><td> M-7514 </td></tr><tr><td> Mitotracker CM-H2XRos </td><td> Invitrogen </td><td> M-7513 </td></tr><tr><td> Lyostracker Rouge MDN-99 </td><td> Invitrogen </td><td> L-7528 </td></tr><tr><td> Hoechst 33342 </td><td> Invitrogen </td><td> H-3570 </td></tr></tbody></table> Tableau 1. Réactifs et équipements spécifiques.

the use of primary human fibroblasts for monitoring mitochondrial phenotypes in the field of parkinson's disease

La maladie de Parkinson (MP) est le trouble du mouvement le plus fréquent et touche 1% de la population âgée de plus de 60 1. Parce que le vieillissement est le facteur de risque le plus important, les cas de PD augmentera au cours des prochaines décennies 2. A côté de repliement des protéines pathologiques et dépréciés voies de dégradation des protéines, des altérations de la fonction mitochondriale et la morphologie ont été signalées comme caractéristique supplémentaire de la neurodégénérescence dans la MP 3-11. Après des années de recherche dans les cellules cancéreuses murines et humaines comme dans les modèles in vitro pour disséquer les voies moléculaires de Parkinson, l&#39;utilisation de fibroblastes humains provenant de patients et les contrôles appropriés que les modèles ex vivo est devenu un outil de recherche précieux, si mises en garde potentiels sont pris en compte. Autre que immortalisées, des modèles cellulaires plutôt artificielles, des fibroblastes primaires de patients porteurs de mutations associées à la maladie reflètent apparemment importantes caractéristiques pathologiques of la maladie humaine. Ici, nous délimiter la procédure de prise de biopsies de la peau, les fibroblastes humains en culture et l&#39;utilisation de protocoles détaillés pour des techniques de microscopie essentielles pour définir des phénotypes mitochondriales. Ceux-ci ont été utilisés pour étudier les différentes caractéristiques associés à la MP qui sont pertinents pour la fonction mitochondriale et dynamique. Ex vivo, les mitochondries peuvent être analysés en termes de leur fonction, la morphologie, la colocalisation avec les lysosomes (les organites dégradants dysfonction mitochondriale) et la dégradation via la voie lysosomale . Ces phénotypes sont très pertinents pour l&#39;identification des signes précoces de maladie de Parkinson et peuvent précéder les symptômes moteurs cliniques dans la maladie de l&#39;homme et les gènes transporteurs. Par conséquent, les analyses présentées ici peuvent être utilisés comme des outils précieux pour identifier les caractéristiques pathologiques de la neurodégénérescence et de contribuer à définir de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la maladie de Parkinson.

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The Use of Primary Human Fibroblasts for Monitoring Mitochondrial Phenotypes in the Field of Parkinson's Disease

Les fibroblastes de patients porteurs de mutations dans la maladie de Parkinson pathogènes gènes représentent une forme accessible facilement<em&gt; Ex vivo</em&gt; Modèle pour étudier les maladies associées à des phénotypes. Imagerie des cellules vivantes donne l&#39;occasion d&#39;étudier les paramètres morphologiques et fonctionnelles dans les cellules vivantes. Ici, nous décrivons la préparation de fibroblastes humains et la surveillance ultérieure des phénotypes mitochondriales.

L&#39;utilisation de fibroblastes humains primaires pour la surveillance des phénotypes mitochondriales dans le domaine de la maladie de Parkinson

Parkinson's disease (PD) is the second most  common movement disorder and affects 1% of people over the age of 60 1. Because ageing is  the most important ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Experimental Generation of Carcinoma-Associated Fibroblasts (CAFs) from Human Mammary Fibroblasts

Experimental Generation of Carcinoma-Associated Fibroblasts CAFs from Human Mammary Fibroblasts

Génération expérimentale de carcinome Associated fibroblastes (CAF) à partir des fibroblastes mammaires

Carcinomas are complex tissues comprised of neoplastic cells and a non-cancerous compartment referred to as the 'stroma'. The stroma consists of ...

Recherche

Médecine

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

Développement d&#39;une manière unilatérale-lésés 6-OHDA modèle murin de la maladie de Parkinson

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

MALDI Imaging Mass Spectrometry of Neuropeptides in Parkinson's Disease

Spectrométrie de masse MALDI Imaging des neuropeptides dans la maladie de Parkinson

MALDI imaging mass spectrometry (IMS) is a powerful approach that facilitates the spatial analysis of molecular species in biological tissue samples2 ...

Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts

Peau biopsie explantation Culture pour la dérivation de fibroblastes humains primaires

Tissues and cell lines derived from an individual with disease are ideal sources to study disease-related cellular phenotypes. Patient-derived fibroblasts ...

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

Isolement des oligomères de PrP solubles et insolubles dans le cerveau humain normal

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

Orthotopic Aortic Transplantation in Mice for the Study of Vascular Disease

Transplantation orthotopique aortique chez la souris pour l&#39;étude des maladies vasculaires

Vascular procedures involving anastomoses in the mouse are generally thought to be difficult and highly dependent on the skill of the individual surgeon. ...

Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

Modèles d’interaction gène-environnement pour démasquer les mécanismes de susceptibilité dans la maladie de Parkinson

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Contrôle de la maladie de Parkinson avec Adaptive stimulation cérébrale profonde

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Developing Neuroimaging Phenotypes of the Default Mode Network in PTSD: Integrating the Resting State, Working Memory, and Structural Connectivity

Développer neuroimagerie phénotypes du défaut réseau mode dans le SSPT: Intégration de l&#39;état de repos, la mémoire de travail, et de la connectivité structurelle

Complementary structural and functional neuroimaging techniques used to examine the Default Mode Network (DMN) could potentially improve assessments of ...

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

L&#39;utilisation de l&#39;IRM de terrain ultra-haute dans les modèles petit rongeur de la maladie polykystique des reins pour<em&gt; In Vivo</em&gt; Phénotypage and Drug Monitoring

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular ...