Por primera vez, Los investigadores han seguido el desarrollo de los vasos sanguíneos en embriones de pez cebra sin utilizar etiquetas ni agentes de contraste. que pueden perturbar los procesos biológicos en estudio.

"Visualizamos con éxito el desarrollo del sistema cardio-cerebrovascular en la etapa embrionaria temprana del pez cebra, ", dijo Lei Xi de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China." Dado que el pez cebra sigue siendo uno de los modelos más importantes para estudiar las enfermedades humanas, creemos que nuestro trabajo es importante para comprender tanto los trastornos cerebrales como las enfermedades cardiovasculares en los seres humanos ".

Los embriones de pez cebra son transparentes, convirtiéndolos en un modelo excelente para los investigadores que quieran estudiar cómo se desarrollan y crecen los organismos vertebrados. Pero hasta ahora La visualización de procesos biológicos con técnicas de imágenes ópticas de alta resolución, como la microscopía de fluorescencia confocal y la microscopía de dos fotones, generalmente ha requerido una etiqueta de fluorescencia o un agente de contraste. Introducir estos agentes en un pez cebra no solo es complejo y requiere mucho tiempo, pero a veces puede cambiar los procesos fisiológicos naturales que tienen lugar en el pez cebra.

En la revista The Optical Society (OSA) Óptica Biomédica Express , Xi y sus colegas informan que utilizaron microscopía fotoacústica de resolución óptica (ORPAM) para obtener imágenes sin etiquetas del desarrollo de los vasos en todo el cuerpo de un embrión de pez cebra con el modo de baja resolución de la técnica. También hicieron zoom para seguir la formación de los vasos asociados con el corazón y el cerebro utilizando el modo de alta resolución.

Usar sonido para hacer imágenes

ORPAM no requiere ningún agente de contraste porque forma imágenes al detectar ondas ultrasónicas creadas cuando las moléculas absorben la luz. Esta técnica de microscopía relativamente nueva puede proporcionar imágenes tridimensionales con una profundidad de penetración y una resolución espacial comparables a la microscopía de dos fotones.

En el nuevo estudio, Los investigadores utilizaron un sistema ORPAM en modo de transmisión con un objetivo de baja resolución para obtener imágenes del desarrollo de la embarcación en varios puntos de tiempo para todo el pez cebra con una resolución de 3,5 micrones. También realizaron ORPAM con un objetivo de alta resolución para seguir el desarrollo de la vasculatura del cerebro y el corazón con una resolución de 1,5 micrones. Las imágenes revelaron el momento exacto del desarrollo de los vasos cardíacos, así como detalles de cómo se desarrolla la vasculatura de todo el cuerpo en el pez cebra.

"La capacidad de visualizar el desarrollo dinámico durante la etapa embrionaria, cuando los vasos sanguíneos se forman y se desarrollan inicialmente, aporta el potencial de utilizar el pez cebra para investigar diversas enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares humanas en el futuro, ", dijo Xi. El enfoque podría ser útil para estudiar la epilepsia, enfermedad del corazón, endurecimiento y estrechamiento de las arterias, Alta presión sanguínea, ataques al corazón, accidentes cerebrovasculares y coágulos de sangre en el cerebro.

Los investigadores están trabajando para mejorar la velocidad de obtención de imágenes del método, que actualmente requiere 25 minutos para un escaneo de embriones de pez cebra de cuerpo entero. También les gustaría combinar ORPAM con nuevas técnicas de expresión genética para estudiar las causas genéticas de las enfermedades vasculares.