ZEISS Axioscan quét toàn bộ tiêu bản tuyến tụy giúp nghiên cứu bệnh tiểu đường tuýp I

Hình ảnh nhuộm miễn dịch huỳnh quang tuyến tụy cho thấy các tế bào với kháng nguyên CD8+ (màu đỏ) và CD3+ (xanh lá cây). Hình ảnh toàn bộ tiêu bản mẫu được thu bởi hệ thống máy quét tiêu bản tự động của ZEISS.

Máy quét tiêu bản ZEISS Axioscan quét toàn bộ tiêu bản tuyến tụy giúp nghiên cứu bệnh tiểu đường tuýp I

Bệnh tiểu đường tuýp 1 là một bệnh tự miễn mãn tính, trong đó tuyến tụy sản xuất ít hoặc không sản xuất insulin. Insulin là một loại hormone cần thiết để cho phép đường (glucose) đi vào tế bào để tạo ra năng lượng. Nguyên nhân chính xác của bệnh tiểu đường tuýp 1 vẫn chưa được biết rõ. Thông thường, hệ thống miễn dịch của chính cơ thể phá hủy nhầm các tế bào sản xuất insulin (được gọi là tế bào beta) trong các vùng tách biệt Langerhans của tuyến tụy.

Tiến sĩ Teresa Rodriguez-Calvo làm việc tại Viện nghiên cứu bệnh tiểu đường (Helmholtz Zentrum München) ở Đức. Cô điều hành một phòng thí nghiệm tập trung vào việc nâng cao hiểu biết của chúng ta về cơ chế sinh miễn dịch của bệnh tiểu đường tuýp 1 ở người để phát triển các liệu pháp mới nhằm tăng tiết insulin và ngăn chặn cuộc tấn công tự miễn dịch.

 
      Tiến sĩ Teresa Rodriguez-Calvo (trái) và Tiến sĩ Paola Apaolaza

ZEISS đã nói chuyện với Tiến sĩ Rodriguez-Calvo về công bố gần đây của cô ấy điều tra các cảm biến interferon ở các vùng tách biệt của Langerhans và tầm quan trọng của hình ảnh toàn bộ slide đối với việc nghiên cứu và phân tích bệnh lý tuyến tụy.
Dưới đây là nội dung cuộc trao đổi:

Bạn đã có những khám phá mới nào trong ấn phẩm gần đây của mình?

Chúng tôi quan sát thấy rằng các cảm biến interferon MxA, PKR và HLA-I được thể hiện trong các vùng tách biệt của Langerhans ở các đối tượng mắc bệnh tiểu đường tuýp 1 và những người có nguy cơ. Một quan sát thú vị là ở những người mắc bệnh tiểu đường, các cảm biến interferon này chủ yếu được phát hiện ở các vùng tách biệt vẫn chứa insulin, nhưng biểu hiện của chúng có liên quan đến sự điều hòa của nhiều gen trong con đường tiết insulin, cho thấy một khiếm khuyết chức năng tiềm ẩn của việc sản xuất insulin ở tế bào beta. Sự biểu hiện của các cảm biến interferon này cũng nhiều hơn ở các vùng tách biệt có khả năng thâm nhập miễn dịch cao, cho thấy rằng chúng đang góp phần vào môi trường viêm của vùng tách biệt và chúng có thể làm trầm trọng thêm phản ứng miễn dịch.

 
Hình ảnh miễn dịch huỳnh quang từ các vùng tách biệt của Langerhans từ một người hiến tặng không mắc bệnh tiểu đường cho thấy biểu hiện HLA-I bình thường (trên cùng) và một người hiến tặng tiểu đường tuýp 1 có biểu hiện HLA-I cao (dưới). Thanh chia độ, 100 μm. Hình ảnh toàn bộ tiêu bản mẫu được thu bởi hệ thống máy quét tiêu bản tự động của ZEISS.

Chúng tôi cũng quan sát thấy mối tương quan tích cực của các cảm biến này với sự hiện diện của một protein từ capsid của enterovirus, điều này cho thấy rằng chúng có thể được tạo ra để phản ứng với nhiễm vi-rút, như chúng tôi mong đợi đối với phản ứng với interferon. Vì lý do này, chúng tôi tin rằng nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng của các biện pháp can thiệp ngăn ngừa hoặc loại bỏ nhiễm vi-rút và cũng hỗ trợ việc sử dụng các tác nhân điều trị có thể làm giảm chứng viêm do interferon gây ra ở những người mắc bệnh tiểu đường tuýp 1. Một trong những mục tiêu trong tương lai của chúng tôi là mô tả thêm đặc điểm của các phản ứng miễn dịch bẩm sinh này và nghiên cứu cách hệ thống miễn dịch nhận biết virus cũng như kháng nguyên tự thân trong quá trình mắc bệnh tiểu đường tuýp 1.

Bạn sử dụng hình ảnh toàn bộ slide kỹ thuật số trong nghiên cứu của mình như thế nào?

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc nghiên cứu và phân tích bệnh lý tuyến tụy là tính không đồng nhất của tuyến tụy người, biểu hiện rõ ở nhiều cấp độ.

Trong ấn phẩm gần đây của chúng tôi, chúng tôi đã quét toàn bộ các phần mô bằng máy quét slide ZEISS . Số lượng các vùng tách biệt dương tính với insulin và glucagon, cũng như sự hiện diện của các phân tử liên kết với interferon như HLA-I, MxA, PKR và dsRNA, được đánh giá thủ công. Hai toán tử khác nhau đã đánh giá biểu thức của mọi điểm đánh dấu và vùng tách biệt một cách độc lập. Sau đó, một nhà điều hành thứ ba kết hợp và sửa đổi tất cả các phân tích. Tiếp theo, kết quả từ các phần liên tiếp được nhuộm màu cho các điểm đánh dấu khác nhau được kết hợp thành một hình ảnh duy nhất bằng cách sử dụng các công cụ chú thích từ phần mềm ZEISS Zen.

Đối với các phần khác của dự án, chúng tôi đã sử dụng một phần mềm mã nguồn mở cho bệnh lý kỹ thuật số và phân tích hình ảnh toàn bộ slide như được mô tả bởi Bankhead et al. (2017) . Gần đây, chúng tôi đã xuất bản một bài báo mô tả cách chúng tôi thực hiện phân tích hình ảnh toàn bộ slide của tuyến tụy bằng cách sử dụng máy quét slide ZEISS và QuPath ( Apaolaza và cộng sự (2021) ).

 
Toàn bộ phần mô tụy. Thanh chia độ, 290 μm. Hình ảnh toàn bộ tiêu bản mẫu được thu bởi hệ thống máy quét tiêu bản tự động của ZEISS.

Nhìn chung, hình ảnh toàn bộ slide là cần thiết cho việc nghiên cứu tuyến tụy và bệnh tiểu đường tuýp 1. Việc hiểu và mô tả đặc điểm của sự không đồng nhất lớn và những thay đổi mà chúng ta quan sát thấy trong tuyến tụy trong quá trình tiến triển của bệnh là rất cần thiết để hướng tới các chiến lược điều trị và phòng ngừa thành công bệnh tiểu đường.

Hiện nay, Thăng Long Instruments đang cung cấp các sản phẩm kính hiển vi của Carl Zeiss. Liên hệ tới hotline 0974540000 để biết thêm chi tiết.

Tìm hiểu thêm về máy quét tiêu bản: ZEISS slide scanner.