Le case di tecnica di microscopia in sui collegamenti fra i neuroni
Una potente forma di microscopia mappa le connessioni tra i neuroni e potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio la comunicazione tra le cellule.
Ogni neurone si connette a centinaia o addirittura migliaia di altri attraverso piccole giunzioni chiamate sinapsi. Sotto un microscopio ottico, le sinapsi possono sfocarsi insieme. La microscopia elettronica può mostrare sinapsi a risoluzione più elevata, ma questa tecnica richiede la preparazione di campioni in modi che possono danneggiare le proteine sinaptiche.
Nel nuovo studio, pubblicato l ‘ 8 ottobre su Cell, i ricercatori hanno utilizzato una forma di microscopia ottica ad alta risoluzione chiamata stocastic optical reconstruction microscopy (STORM) per esaminare i neuroni e le loro connessioni nella retina del topo-tessuto sensibile alla luce nella parte posteriore dell’occhio1.
La microscopia ottica ordinaria non può risolvere le strutture fluorescenti etichettate che sono vicine tra loro. STORM, introdotto nel 2006, consiste nello scattare foto di gruppi separati di etichette ampiamente distanziate e combinarle in un’immagine altamente dettagliata.
STORM può distinguere tra caratteristiche distanti 20 nanometri-circa la distanza attraverso una sinapsi. Per ottenere una buona risoluzione di profondità mentre si guarda attraverso il tessuto, i ricercatori hanno affettato sezioni solo 70 nanometri di spessore e poi combinato digitalmente le immagini di ogni fetta.
Utilizzando marcatori fluorescenti che si legano alle proteine sinaptiche, gli scienziati hanno evidenziato le sinapsi e le proteine su entrambi i lati. Hanno anche ingegnerizzato i neuroni del topo per esprimere proteine fluorescenti, rivelando le forme di interi neuroni.
I ricercatori hanno creato un programma automatizzato per identificare la posizione e il tipo di ciascuna sinapsi in base alla distribuzione di proteine specifiche in ciascuna di esse. Il programma può distinguere tra sinapsi che migliorano i segnali rispetto a quelli che li smorzano, rivelando la loro disposizione all’interno della retina.
La nuova piattaforma di imaging potrebbe rivelare come mutazioni legate all’autismo nei geni che codificano le proteine sinaptiche potrebbero alterare i circuiti cerebrali.