A Bridge Between in vitro and in vivo Studies in Neuroscience: Organotypic Brain Slice Cultures

Nörobilimde in vitro ve in vivo Çalışmalar Arasında Bir Köprü: Beyin Organotipik Kesit Kültürleri

Abstract

In vitro and in vivo models are efficiently used systems in neuroscienceresearch to study the brain in normal or pathological conditions. Thereare many advantages to these systems, yet they also have significantlimitations. In vitro cell cultures offer the opportunity to investigatethe cell basics or primary response of a cell population against anytreatment. However, these models do not always predict in vivo behavior.In vivo animal studies constitute the most realistic platform for researchand therapeutic approaches, yet they are laborious, open to secondarycomplications and painful or stressful for the animals from an ethicalpoint of view. Organotypic brain slice cultures provide an in vivo-likeenvironment since they maintain three-dimensional cytoarchitecture ofthe brain thus enable to study many cell types in one system and allowprecise control of the microenvironment. In this review, we will focus onthe history and key features of organotypic brain slice cultures as well asits preparation.

Özet

In vitro ve in vivo modeller, normal ve patolojik koşullarda beyni incelemek üzere nörobilim araştırmalarında etkili bir şekilde kullanılan sistemlerdir. Bu sistemlerin çok sayıda avantajı bulunmasına karşın aynı zamanda kısıtlı kaldıkları önemli noktalar da vardır. In vitro hücre kültürleri, hücrenin temellerini veya herhangi bir uygulamaya karşı bir hücre popülasyonunun birincil yanıtını incelemeye olanak tanırlar. Ancak, bu modeller her zaman in vivo davranışı yansıtmazlar. In vivo hayvan çalışmaları, araştırma ve terapötik yaklaşımlar için en gerçekçi platformları oluşturmalarına rağmen son derece zahmetli, ikincilkomplikasyonlara açık ve etik açıdan hayvanlar için ıstıraplı ve stresli olan sistemlerdir. Beyin organotipik kesit kültürleri, beynin üç-boyutlu hücre mimarisini korudukları için in vivo-benzeri bir ortam sağlar, böylelikle tek bir sistemde çok sayıda hücre tipinin incelenmesine ve mikroçevrenin titiz bir şekilde kontrolüne imkan sağlar. Bu derlemede, beyin organotipik kesit kültürlerinin tarihi ve anahtar özellikleriyle birlikte hazırlanışına da değineceğiz.