Parte del sistema inmunológico del cerebro está formado por las llamadas células de microglía. Investigadores coreanos y singapurenses han desarrollado una sonda fluorescente que marca específicamente este tipo de macrófagos. Las células se visualizaron en cultivo celular y en cerebros vivos de roedores. Como se detalla en la revista Angewandte Chemie , un producto génico expresado en microglía activa la sonda en un estado fluorescente, que se detecta a través de imágenes de fluorescencia de células vivas.

La detección y el seguimiento de tipos de células en tejido de células vivas generalmente se basan en métodos de inmunotinción apropiados. Estos métodos implican el desarrollo de anticuerpos que reconocen proteínas específicas de células, y luego detectar los anticuerpos a través de tintes fluorescentes adheridos. Sin embargo, Los métodos de tinción directa con sondas fluorescentes podrían funcionar sin la costosa producción de anticuerpos. Por lo tanto, Young-Tae Chang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang, Corea, y sus colegas desarrollaron una sonda fluorogénica selectiva para microglia. Es más, ya que su fluorescencia se induce a través de la expresión génica, esta sonda podría ser útil para la detección e investigación del desarrollo de enfermedades neurales.

Para descubrir la sonda fluorogénica, los investigadores examinaron una biblioteca de derivados de un compuesto candidato prometedor por sus capacidades de unión a microglía. La mejor sonda identificada se denominó CDr20, que significa "designación de celda roja 20", y reconoció selectivamente la microglía en el tejido cerebral.

También se estudió la base molecular de este reconocimiento. La sonda fluorogénica contiene un componente de estirilo aromático, que está funcionalizado con un grupo hidroxi. Sin esta función, la unión no fue específica y no se detectó señal de fluorescencia. Después, los investigadores buscaron el objetivo exacto de la sonda. Los estudios genéticos revelaron que la expresión génica de una proteína llamada Ugt1a7c estaba relacionada con la señalización de fluorescencia; por lo tanto, estaba claro que la actividad enzimática de esta proteína inducía la fluorescencia.

Los científicos descubrieron que la proteína Ugt1a7c catalizaba el acoplamiento de CDr20 con una fracción de ácido glucurónico, y solo con esta unidad conectada, el CDr20 emitió fluorescencia. El gen Ugt1a7c pertenece a la familia de enzimas del gen Ugt, y los autores señalan que, "curiosamente, en la familia de genes Ugt, el gen Ugt1a7c fue el único miembro enriquecido en microglia ". Esto explicaría el etiquetado específico:microglia expresa la enzima Ugt1a7c, que agrega un grupo glucuronosilo al resto fenólico de CDr20, y enciende la fluorescencia.

El etiquetado selectivo de microglía y la obtención de imágenes también funcionaron en cerebros vivos. Los investigadores observaron fluorescencia específica de células cuando incubaron un embrión de ratón completo con la sonda. o cuando inyectaron la sonda CDr20 en un ratón después de una inflamación sistémica. La microglía es la principal respuesta inmunitaria a las infecciones cerebrales.

Varios trastornos neuronales, incluyendo la enfermedad de Alzheimer y el accidente cerebrovascular, puede estar relacionado con procesos inflamatorios. Por lo tanto, la nueva sonda fluorogénica podría ser un método útil para detectar el desarrollo de microglia en el cerebro.