Dos métodos recientemente desarrollados ayudarán a los investigadores a estudiar la estructura tridimensional de superficies complejas y de neuronas individuales mejor que nunca. Sebastian Munck y Natalia Gunko, dos tecnólogos expertos en VIB-KU Leuven, informan sobre nuevos protocolos de imágenes que promoverán la neurociencia y la (bio) imagenología en general.
El sector de la I + D biotecnológica está prosperando en Flandes, y esto se debe en gran parte a la presencia de una gran cantidad de desarrollo tecnológico y conocimientos, permitiendo a los científicos abrirse camino hacia nuevos conocimientos y terapias. Este mes, dos colegas de VIB y KU Leuven informan sobre nuevas formas de estudiar las superficies tridimensionales y la ultraestructura tridimensional de las células cerebrales.
De Lego a moscas:CASI permite obtener imágenes de superficie en 3D sin precedentes
Los desarrollos recientes en microscopía 3-D han revolucionado la investigación biomédica al permitir la obtención de imágenes de organismos modelo completos, como el pez cebra y las larvas de la mosca de la fruta, así como los embriones y órganos de ratón eliminados. En muchos casos, sin embargo, esto requiere hacer una muestra transparente usando métodos químicos de 'limpieza', dice el experto en microscopía óptica Sebastian Munck (VIB-KU Leuven):"Los métodos de limpieza requieren mucho tiempo y no se pueden aplicar a todos los tipos de muestra. Además, si desea estudiar la morfología o el color de la superficie, la limpieza óptica es contraproducente ".
Es por eso que Munck y su equipo desarrollaron CASI, un método óptico para obtener imágenes de superficie en 3-D de objetos opacos reflectantes. Munck:"CASI significa 'un método de tomografía de superficie óptica multicolor sin etiquetas'. Proporciona una reconstrucción de la superficie en 3-D de muestras no transparentes, incluida información sobre su color y propiedades reflectantes ".
Munck cree que muchos campos de investigación se beneficiarán de esta forma sencilla de documentar y cuantificar superficies 3-D, ya que CASI se puede aplicar a muestras biológicas y no biológicas:"La capacidad de registrar la superficie de un objeto de tamaño mediano en 3-D abre perspectivas para los repositorios digitales de colecciones zoológicas y botánicas y permite un enlace a la impresión 3D de estos objetos. Desde el análisis de pigmentos hasta la realidad virtual, o incluso arte, las posibilidades son infinitas ". Los científicos ilustran claramente esto mediante la obtención de imágenes no solo de muestras biológicas como moscas de la fruta y conos de semillas, pero también figuritas de Lego.
De la plata al oro:optimización de un método centenario para estudiar las neuronas con más detalle
A finales del siglo XIX, Camillo Golgi desarrolló un método para teñir las protuberancias largas de las células cerebrales individuales en lo que llamó "la reacción negra". Ahora conocido como el método de Golgi, el protocolo se ha perfeccionado a lo largo de los años y ha demostrado ser fundamental para muchos avances revolucionarios en neurobiología. Sin embargo, también tiene algunos inconvenientes importantes, según Natalia Gunko (VIB-KU Leuven):"Las técnicas de tinción de Golgi todavía se utilizan ampliamente en la investigación y el diagnóstico clínico, pero son incompatibles con estudios adicionales de la arquitectura subcelular de las neuronas con microscopía electrónica debido a la formación de grandes, depósitos de plata densos en electrones que enmascaran los detalles ultraestructurales ".
Para resolver este problema, Gunko y su equipo adaptaron el método de Golgi para microscopía electrónica reemplazando las sales de plata con sales de oro, dando como resultado partículas mucho más pequeñas que a menudo se depositan en la periferia de las neuronas.
"Es el primer uso exitoso de una técnica de tinción basada en Golgi para rastrear neuronas en toda su longitud, preservando los detalles ultraestructurales, "dice Gunko, quien inmediatamente aplicó la técnica para estudiar la ultraestructura neuronal en un modelo de enfermedad de Alzheimer.
"Combinamos la tinción de Golgi con el etiquetado fluorescente y la limpieza de tejidos para visualizar las relaciones espaciales entre neuronas enteras y placas amiloides en muestras de cerebro de un modelo de ratón con Alzheimer". Este es solo un ejemplo del uso del nuevo método en neurociencia fundamental y el estudio de la morfología neuronal en las enfermedades cerebrales.
