Une évaluation des méthodes de fixation : Changements cellulaires spatiaux et compositionnels observés par imagerie Raman

Bien que l’imagerie de cellules vivantes soit souhaitable, elle n’est pas toujours réalisable et dans de nombreuses situations, les cellules sont fixées afin de fournir un  » instantané  » de la nature et de la distribution des molécules au sein d’une cellule tout en minimisant les changements dus aux mouvements cellulaires, à la dégradation de l’échantillon, etc. Il existe un large éventail de méthodes de fixation qui agissent par différents mécanismes et sur différents composants cellulaires. Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients et le choix de la méthode de fixation à retenir pour une expérience particulière doit tenir compte de ces facteurs. Ici, nous avons utilisé l’imagerie spectroscopique Raman de cellules vivantes, et nous les avons comparées à des cellules conservées avec des méthodes de fixation à base d’aldéhyde ou de solvant organique afin d’évaluer les changements chimiques induits par chaque fixateur, et leur impact sur la qualité des images qui peuvent être obtenues à partir de cellules fixées. Dans l’ensemble, les méthodes de fixation à l’aldéhyde ont donné de bien meilleurs résultats que les solvants organiques, avec une perte moins importante d’informations biochimiques. Les fixateurs à base d’aldéhyde présentent une altération du contenu biochimique des cellules, attribuée à la formation d’adduits, mais ce phénomène peut être minimisé en optimisant la température de fixation, ou en éliminant la formation d’adduits par des traitements de perméabilisation à base de détergents dans un deuxième temps (au prix de la perte d’autres informations biochimiques). Les résultats ont montré que les solvants organiques, en revanche, entraînent une perte importante de contenu cellulaire, attribuée à la perte d’intégrité de la membrane après l’élimination des lipides. De plus, la fixation avec des aldéhydes avant la perméabilisation avec des solvants organiques ne fournit pas une protection adéquate du contenu cytoplasmique. L’utilisation de l’imagerie Raman est idéale pour comparer des groupes de cellules en termes de contenu moléculaire, et les résultats montrent que les méthodes de fixation aux aldéhydes sont préférables pour les études où le contenu moléculaire global des échantillons est important. Bien qu’il n’existe pas de méthode de fixation universelle pour toutes les applications, les résultats obtenus ici nous permettent de fournir quelques principes généraux : lorsque la similarité spectrale avec des cellules vivantes est importante, la fixation avec du paraformaldéhyde à température ambiante est préférable, au prix d’une certaine saignée et de la formation de vacuoles. Lorsque la préservation de la structure cellulaire ou de la distribution biomoléculaire est importante, un mélange de paraformaldéhyde et de glutaraldéhyde serait plus approprié, mais au prix de quelques modifications du profil spectral, en particulier dans les bandes liées à l’ADN.

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