La microglia, cèl·lula immune resident del cervell, és molt sensible a canvis a l'entorn i respon a través d'adaptacions morfològiques, funcionals i metabòliques. Al cervell coexisteixen microglia amb fenotip inflamatori i amb fenotip reparador i és important poder detectar els subtipus de microglia per dissenyar estratègies que afavoreixin les formes protectores. Per quantificar unes modificacions que experimenta la microglia quan passa d'un entorn sa a un entorn patològic, hem desenvolupat uns algoritmes d'accés lliure a ImageJ i R per quantificar la fagocitosi i identificar-ne les morfologies.

En aquest estudi, exposem cultius cel·lulars de neurona/astròcit/microglia de ratolí a un estímul excitotòxic, que mata les neurones, i inflamatori i analitzem fagocitosi i morfologies en imatges de microscòpia de fluorescència al cap de 8h. Tenyim de verd els fragments d'ADN alliberats per les neurones mortes i en quantifiquem la fagocitosi per la microglía que expressa la proteïna fluorescent vermella tdTomato. Identifiquem 7 morfologies: rodona, hipertròfica, ou ferrat, bipolar, ameboide inflamada, hipertròfica inflamada i ou ferrat inflamat. Creem uns programes per separar les diferents classes i assignar a cada microglia del cultiu una morfologia. Observem que als cultius control, predominen les morfologies rodones i hipertròfiques. En canvi, l'excitotoxicitat+inflamació provoquen un increment de les poblacions inflamades i de la proporció de microglia fagocítica. Validem els nostres programes de segmentació i classificació en talls de cervell de ratolí. El nostre estudi demostra que la inflamació és crítica per provocar canvis fenotípics a la microglia. En conclusió, hem generat programes únics d'anàlisi d'imatge útils in vitro i in vivo que permeten discriminar dues situacions experimentals a través del comportament de la microglia.

Characterization of microglia behaviour in healthy and pathological conditions with image analysis tools. Open Biol. 2023 Jan; 13(1):220200