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Articles by Louise C. Abbott in JoVE
JoVE Bioengineering
Preparación de las muestras, imágenes y análisis de protocolos para la microscopía de barrido filo de la navaja
1Department of Computer Science and Engineering, Texas A&M University, 2Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois, 3Department of Electrical and Computer Engineering, Kettering University, 43Scan, 5Department of Veterinary Integrative Biosciences, Texas A&M University
El proceso completo, desde la preparación del cerebro muestra de imágenes en serie de seccionamiento con el microscopio de filo de la navaja, a la visualización y análisis de datos se describe. Esta técnica se utiliza actualmente para obtener datos del cerebro del ratón, pero es aplicable a otros órganos, otras especies.
Other articles by Louise C. Abbott on PubMed
Disminución De La Expresión Calretinina En Células Granulares Del Cerebelo En El Ratón Más Magra
Hemos investigado la expresión de calretinina en las células granulares del cerebelo de 30 días de edad, los ratones delgados para entender los posibles cambios en la homeostasis del calcio debido a la mutación del canal de calcio que estos ratones llevar. Cuantitativo en la histoquímica de hibridación in situ mostraron una menor expresión de ARNm calretinina en el cerebelo más delgado. La tinción inmunohistoquímica también mostró disminución de la inmunorreactividad calretinina en el cerebelo más delgado. Para excluir el efecto de pérdida de gránulo de células que se produce en el ratón más delgado cuando se comparan expresión calretinina cerebelar, el número de células granulares por unidad de superficie en el cerebelo se comparó con el cerebelo de tipo salvaje. Recuento de células granulares por unidad de área del cerebelo reveló un número similar de células granulares presentes en los ratones de tipo salvaje y más ligera. Microdisección de captura (LCM) fue empleado para obtener el mismo número de células granulares de los ratones de tipo salvaje y más ligera. Western blot con LCM-adquiridos células granulares del cerebelo mostró una disminución de expresión calretinina en las células granulares más magros. Estos resultados indican que hay una disminución absoluta de expresión en células granulares calretinina magros incluso cuando la pérdida de gránulo de células se tiene en cuenta. Disminución de la expresión calretinina en las células granulares más magros pueden contribuir a la capacidad de almacenamiento en búfer alterado de calcio. Esta alteración puede ser un cambio adaptativo debido a la disfunción del canal de calcio, y puede resultar en la excitabilidad neuronal anormal y la expresión génica.
Una Línea De Berlín Druckrey Ratas IV Propuesto Como Un Nuevo Modelo Para La Ataxia Hereditaria Humanos
Una colonia experimental de Berlín Druckrey IV (BD IV) con ratas heredada, falta de coordinación congénita, progresiva y ataxia de las extremidades traseras se evaluó los signos clínicos, lesiones nerviosas macroscópicas y microscópicas del sistema, y el modo de herencia del defecto genético. La evaluación clínica sugiere una lesión en el cerebro medio o del tronco cerebral, con el consiguiente deterioro neuronal motora inferior funcional. Alteraciones graves en ratas afectadas fueron la atrofia de la musculatura del muslo a los seis meses de edad y cifoescoliosis torácica. La evaluación histológica del sistema nervioso reveló cromatólisis central de las neuronas en los núcleos rojos en 20 de las 24 ratas afectadas. Además, en seis de las 24 ratas afectadas chromatolytic cuerpos de células nerviosas de este núcleo contenía brillantes eosinofílica, grumosa, los depósitos citoplasmáticos. Las tinciones especiales (tetróxido de osmio, ácido-alcohol resistentes y periódica de Kinyoun acid-Schiff) indicó que estos depósitos consistían de lipopolisacárido. Lesiones adicionales en ratas atáxicos incluyó la reducción cualitativa en los cuerpos celulares neuronales del núcleo olivar inferior (10 de 26 ratas) y las células de Purkinje del cerebelo (5 de 27 ratas). No hay reducción en el número de neuronas motoras de la médula espinal inferiores se detectó. Análisis de las genealogías se entrecruzan que se establecieron entre las hembras atáxica BD IV y Evans, ya sea normal o largo varones Fisher indica una probable el modo de herencia autosómico recesivo. Los autores proponen que esta enfermedad que acompaña a una nueva variante de la rata BD IV (para ser designados "agitador" rata) proporciona un modelo de investigación nuevo y único para la ataxia con características en común con algunas ataxias hereditarias humanas.
Efectos De La Intubación Temprana Postnatal De Etanol En Las Proteínas Sinápticas GABAérgicas
El síndrome de alcoholismo fetal incluye el daño cerebral de la sinaptogénesis aberrante, alteración de señalización de célula a célula y la plasticidad romo para sobrevivir a las neuronas. La distorsión de las señales de GABA neurotróficos por etanol mediada por la modulación alostérica de GABA (A) del receptor (GABA (A, R)) de actividad durante la maduración del cerebro puede desempeñar un papel. En este sentido, postnatal temprano de borrachera-al igual que el tratamiento con etanol en los días postnatales (PD) 4-9 aguda inhibe la célula entera GABA (A) R Cl (-) R función actual y, posteriormente, embota GABA (A) en el septo medial / banda diagonal ( MS / DB), las neuronas del cerebelo y las células de Purkinje [Dev. Brain Res. 130 (2001) 25-40; Brain Res.. 810 (1998) 100-113; Brain Res.. 832 (1999) 124-135]. A la luz de estos cambios funcionales, la hipótesis de que el tratamiento con etanol también podría disminuir los niveles de proteínas importantes para el montaje de las sinapsis GABAérgicas del cerebro maduro. Para probar esta relación, compulsivamente como intubación etanol se administró a ratas crías en PD 4-9 producen picos de concentración de etanol en sangre en el intervalo de 302,5 + / -6,3 mg / dl. Proteínas sinápticas GABAérgicas se midieron en el tejido cerebral de PD 13-14, cuando GABA (A) las corrientes de investigación en los distintos MS / DB neuronas se reducen, pero los de neuronas de Purkinje del cerebelo no se alteran aún [Dev. Brain Res. 130 (2001) 25-40; Brain Res.. 810 (1998) 100-113; Brain Res.. 832 (1999) 124-135]. Sorprendentemente, el etanol no sólo no disminuyó los niveles de proteína de GABA (A) subunidades R alpha1/beta2, el TAG (67) o gephyrin en MS / DB en este momento cuando las grabaciones de células enteras indican GABA (A) R función se ve afectada en las neuronas individuales aguda disociados . Sin embargo, en el cerebelo donde el etanol tratamiento de células de Purkinje GABA (A) la función R se mantiene normal el TP 13-14 [Brain Res.. 832 (1999) 124-135], los niveles reducidos de varias proteínas sinápticas GABAérgicas que incluyen: trastorno de ansiedad generalizada (67), el GABA (A) la subunidad alfa-1 R, CLC 2-a Cl dependiente de voltaje (-) del canal, sinaptotagmina una proteína de las vesículas sinápticas, y la N-cadherina, una molécula asociada sinapsis adhesión celular, se encontraron. Estos resultados indican que la exposición de borrachera-, como el etanol diferencial disminuye las proteínas sinápticas GABAérgicas en algunas áreas del cerebro en un patrón que no reducciones paralelas en GABA (A) de la función R de las neuronas individuales que sobreviven a este insulto etanol.
La Ataxia Cerebelosa Neonatal En El Coton De Tulear Perros
Un síndrome de ataxia neonatal se observó en el Coton de Tulear perros. Siete cachorros afectados (32%, 7/22) de ambos sexos fue de 5 diferentes camadas con los padres fenotípicamente normales. El examen neurológico reveló estado mental normal, titubeo cabeza, temblores de intención, y la marcha severa, la postura, y la ataxia de inicio ocular a las 2 semanas de edad. Uno de los cachorros fue capaz de caminar con ayuda, pero la mayoría de los cachorros afectados fueron incapaces de ponerse de pie y utilizar los movimientos de propulsión ("nadar") para actividades orientadas hacia metas. Con frecuencia se reduciría a decúbito lateral, con una postura decerebellate posterior y remar. Las manifestaciones oftalmológicas de motor incluyen temblores finos verticales en el descanso y la dismetría sacádico. La condición era no progresiva, al menos hasta los 4 meses de edad. No hay anormalidades específicas se identificaron en el cribado rutinario de laboratorio de sangre y orina. El líquido cefalorraquídeo (LCR) fue normal en el análisis de un perro, y un leve aumento en la concentración de la proteína se observó en un segundo perro. CSF orgánica y las concentraciones de aminoácidos dentro de límites normales. La resonancia magnética y la tomografía computarizada del cerebro, la electromiografía, los estudios de conducción nerviosa de motor, y el tronco cerebral auditivo-potenciales evocados se encontraban dentro de los límites normales. Exámenes postmortem se realizaron en 5 perros afectados entre 2 y 4 meses de edad. El examen de rutina microscopio de luz y inmunocitoquímico del cerebro, la médula espinal, nervios periféricos y los músculos no reveló lesiones graves o histológico. En comparación con el cerebelo de un emparejados por edad normal del perro, el cerebelo de un perro afectado mostraron anomalías sinápticas, incluyendo la pérdida de los terminales presinápticos y orgánulos asociados con las varicosidades de fibras paralelas dentro de la capa molecular y un mayor número de cuerpos lamelares en las células de Purkinje. Un rasgo autosómico recesivo que afecta al desarrollo del cerebelo se sospecha.
Compensación De Homeostático Mantiene Ca2 + Funciones De Señalización En Las Neuronas De Purkinje En El Ratón Mutante Más Magra
Varios trastornos neurológicos humanos han sido asociados con mutaciones en el gen que codifica para la subunidad alfa 1 del canal de calcio tipo P / Q dependiente de voltaje (alpha1A/Ca (v) 2.1). Las mutaciones en este gen también se producen en una serie de cepas de ratón neurológicamente afectados, incluidos los más delgados (tg (la) / tg (la)). Debido a que la corriente de calcio tipo P es muy prominente en las neuronas de Purkinje del cerebelo, estas células de ratones con mutaciones en la subunidad alfa1 hacen excelentes modelos para la investigación de las consecuencias funcionales de mutaciones nativas en un canal de calcio dependientes del voltaje del sistema nervioso central de mamíferos. En esta revisión se describe el impacto de la alteración de la función del canal de la homeostasis del calcio celular y la señalización. Cabe destacar que las funciones de almacenamiento en búfer de calcio en el retículo endoplasmático y las proteínas de unión a calcio parecen estar regulados con el fin de compensar la alteración del flujo de calcio a través de los canales de mutantes. A pesar de esta compensación puede servir para mantener las funciones de señalización del calcio, como el calcio inducida por la liberación de calcio, sigue siendo incierto si tal compensación alivia o contribuye al fenotipo conductual.
La Insulina-like Growth Factor-I Mejora La Disfunción Cerebelosa, Pero No Previene La Neurodegeneración Cerebelosa En El Canal De Calcio Del Ratón Mutante, Más Magra
Los efectos de la insulina-como factor de crecimiento I (IGF-I) en la disfunción cerebelosa y la neurodegeneración se investigaron en los ratones más delgados, que presentan ataxia cerebelosa y la neurodegeneración relacionada con mutaciones P / Q tipo de canales de calcio. Magros ratones mostraron redujo significativamente el suero y el IGF-I del cerebelo concentraciones en comparación con ratones de tipo salvaje en el día postnatal 30. Evaluación de la conducta de los más magros los ratones inyectados con IGF-I por vía subcutánea durante 4 semanas se observa una función parcial mejoró cerebelosa. El análisis histológico de IGF-I trató cerebelo más delgado no mostró diferencias en el número de morir las células de Purkinje comparación con el control más ágil cerebelo. Estos resultados apoyan el uso potencial de IGF-I como una ayuda terapéutica para la ataxia cerebelosa asociada a mutaciones del canal de calcio. Sin embargo, la administración de IGF-I no rescatar a morir neuronas del cerebelo, lo que sugiere que los efectos beneficiosos de la IGF-I podría haber logrado a través de sobrevivir neuronas del cerebelo.
Alteración Del óxido Nítrico Sintetasa Neuronal De Expresión En El Cerebelo De Los Ratones Mutantes Del Canal De Calcio
Tambaleándose, laminados de Nagoya, y más magros ratones mutantes toda ataxia cerebelosa exhibición en diversos grados, desde leve (se tambalea ratones) a grave (más magros los ratones). En conjunto, estos ratones son considerados como tambaleante mutantes locus porque cada uno de estos ratones mutantes expresa una diferente mutación autosómica recesiva en el gen que codifica para la alfa (1A) proteína del canal de calcio iónico, que es la subunidad formador de poros para P / Q-tipo alto tensión activa los canales de iones de calcio. Estos ratones mutantes muestran todos los distintos grados de disfunción del cerebelo y de la muerte de las células neuronales. El óxido nítrico (NO) es una molécula mensajera importante en el sistema nervioso central, especialmente en el cerebelo, y se produce a través de la enzima, la sintasa de óxido nítrico (NOS). Hemos investigado la expresión de las neuronas-NOS (n-NOS) en el cerebelo de los tres ratones mutantes, que se desprenden de NADPH-diaforasa (NADPH-d) la tinción histoquímica, la cuantificación de la n-NOS proteína utilizando Western Blot y la cuantificación de n-NOS ARNm utilizando hibridación in situ. La expresión de n-NOS ARNm y proteína, así como la reacción histoquímica NADPH-d fueron elevados en tambaleante y rodando Nagoya cerebelo. n-NOS mRNA y de la reacción histoquímica NADPH-d se redujo en el cerebelo más ágil, pero el ratón más delgado n-NOS concentración de proteína no fue significativamente diferente en comparación con los controles de la edad y el género-emparejado. Estos hallazgos sugieren que el NO puede actuar como un mediador importante en la producción de la neuropatología observada en estos ratones mutantes.
Neuronal De óxido Nítrico Sintasa En La Expresión Del Cerebelo Los Ratones Mutantes
El óxido nítrico (NO) es una molécula difusible, la señalización de múltiples funciones se encuentran en muchas áreas del cerebro. NO señalización está implicado en una amplia gama de funciones neurofisiológicas como sinaptogénesis, la modulación de la liberación de neurotransmisores, plasticidad sináptica, en el centro del flujo de sangre al sistema nervioso y la muerte celular. NO sintasa (NOS) regula la producción de NO y el cerebelo expresa los altos niveles de óxido nítrico sintasa (NOS) en las células de gránulo, estrelladas y la canasta. Cerebelosos ratones mutantes proporcionan excelentes oportunidades para estudiar los cambios de las concentraciones de NO / NOS y actividades para obtener una mayor comprensión de los roles de NO NOS en la función del cerebelo. Aquí, hemos revisado la actual comprensión de los roles funcionales de NO NOS en el cerebelo y no presentan ningún / NOS actividades que se han descrito en varios ratones mutantes del cerebelo y los ratones knockout NOS. NO parece ejercer efectos neuroprotectores en el consumo de cantidades moderadas, mientras que no llega a ser neurotóxico a medida que aumenta la concentración. El exceso de producción de NO puede causar estrés oxidativo a las neuronas, en última instancia, perjudicar la función neuronal y causar la muerte de las células neuronales. Sobre la base de su genética y la histopatología del cerebelo, algunos de los ratones mutantes del cerebelo presentan similitudes con humanos enfermedades neurológicas y puede llegar a ser valiosos modelos para estudiar varias enfermedades humanas, neurológicos, tales como el autismo y la esquizofrenia.
La Apoptosis Postnatal En Células Granulares De Cerebelo De Ratones Homocigóticos Más Magra (tg1a/tg1a)
Magros los ratones portadores de una mutación homocigota, autosómica recesiva en el gen de ratón que codifica la subunidad CACNA1A alfa1A de los canales de calcio P / Q-tipo, que se traduce en un caso de empalme fuera del marco en el extremo carboxi de la proteína alfa1A. Magros ratones muestran ataxia severa, discinesia paroxística y las crisis de ausencia. Los estudios funcionales han revelado una marcada disminución en las corrientes de calcio a través de magro tipo P / Q-canales y alterada homeostasis neuronal de iones de calcio en las células de Purkinje del cerebelo. Los estudios histopatológicos de los ratones más delgados han puesto de manifiesto una amplia Purkinje del cerebelo post-natal y la pérdida de células granulares. Hemos examinado el patrón temporoespacial de la muerte de las células granulares del cerebelo en el ratón más delgado entre los días después del parto (P) 10 y 40. Nuestras observaciones indican claramente que los más delgados mueren las células granulares del cerebelo a través de un proceso de apoptosis y que la hora punta de la muerte neuronal es P20. No se observó un aumento significativo en las respuestas de la microglia y astrocitos en el P20, lo que sugiere que las respuestas gliales no son una causa de la muerte de las células neuronales. Proponemos que la célula más delgado gránulos del cerebelo representa un modelo in vivo de animales de bajo intracelular [Ca2 +] la apoptosis inducida. Desde intracelular [Ca2 +] es fundamental en el control de la expresión génica, es muy probable que la reducción intracelular [Ca2 +] podría activar una cascada mortal de expresión de genes alterados que conduce a la muerte por apoptosis de células granulares en el cerebelo más delgado.
Expresión Diferencial De Los Canales De Calcio Tipo T En Ratones P / Q Canales De Calcio De Tipo Mutante Con Epilepsia Ataxia Y Ausencia
Las mutaciones en los canales de calcio P / Q tipo generan fenotipos comunes en ratones y seres humanos, que se caracterizan por ataxia, discinesia paroxística, y las crisis de ausencia. Posteriores cambios funcionales de los canales de calcio tipo T en el tálamo, se observó en los ratones P / Q tipo de canales de calcio mutantes y estos cambios desempeñan un papel importante en la generación de las crisis de ausencia. Sin embargo, los cambios en función de tipo T del canal de calcio y / o expresión en el cerebelo, que puede estar relacionada con trastornos del movimiento, son todavía desconocidos. Los magros exposiciones ratón severa ataxia, discinesia paroxística y epilepsia de ausencia debido a una mutación de calcio P / Q-tipo de canal. Se investigaron los cambios en la T-tipo de expresión del canal de calcio en el tálamo y el cerebelo del ratón más delgado utilizando cuantitativa en tiempo real de reacción en cadena de la polimerasa (QRT-PCR) y cuantitativo en la histoquímica de hibridación in situ (ISHH). QRT-PCR análisis no mostraron cambios en el calcio de tipo T subunidad alfa del canal 1G (Cav3.1) expresión en el tálamo más delgado, pero una disminución significativa en la expresión de alfa-1G en el cerebelo de ratón toda ágil. Curiosamente, cuantitativa ISHH reveló cambios diferenciales en la expresión de alfa-1G en el cerebelo más ágil, donde la capa de células granulares mostraron una disminución de la expresión de alfa-1G, mientras que las células de Purkinje mostraron incremento en la expresión de alfa 1G. Para confirmar estas observaciones, la capa granular y la capa de células de Purkinje eran láser captura microdissected separado, y luego analizados con QRT-PCR. Similar a la observación obtenida por ISHH, la capa de células granulares más delgado mostraron una disminución de la expresión de alfa-1G y el más delgado capa de células de Purkinje, demuestran una mayor expresión de alfa 1G. Estos resultados sugieren que la expresión diferencial de los canales de calcio tipo T en el cerebelo más delgado puede estar implicada en los trastornos del movimiento observados.
Expresión Del Desarrollo De La óxido Nítrico Sintasa Neuronal En El P / Q Tipo Dependientes De Voltaje De Iones De Calcio Ratones Mutantes Del Canal, Más Eficiente Y Tambaleante
El óxido nítrico (NO) es una molécula de mensajero difusible producida principalmente por óxido nítrico sintasa neuronal (nNOS) en el sistema nervioso central. Tanto la expresión y producción de NO nNOS son reguladas por los iones de calcio. Más delgado y los ratones tambaleantes portadoras de una mutación en la subunidad formadora del poro (alfa1A) de P / Q tipo de canales dependientes de voltaje de iones de calcio, lo que disminuye de iones de calcio corriente a través de los canales afectados y altera la homeostasis del calcio. Hemos demostrado anteriormente que la expresión de nNOS se ve alterado en cerebelo adulto más delgado y se tambaleaba. Además, más delgados y los ratones tambaleantes se ha demostrado que tienen anormales de células de Purkinje del cerebelo gránulo sinapsis-las células y más delgadas células granulares del cerebelo apoptosis anormal durante el desarrollo postnatal temprano. Dado que la producción de NO se ha relacionado con varias funciones de desarrollo, incluida la muerte celular neuronal, sinaptogénesis y la supervivencia de las células neuronales, nuestro objetivo fue evaluar la expresión de nNOS en el desarrollo ágil y vacilante cerebelo. Nuestros resultados muestran que la nNOS se expresan diferencialmente en el cerebelo más delgado y se tambalea en comparación con el cerebelo de tipo salvaje y comparados entre sí. En cerebelo conjunto, Western Blot reveló un aumento significativo en la expresión de nNOS en el día postnatal 12 en tambalea, pero no más delgado cerebelo o de tipo salvaje. En el nivel celular el marcador NADPH-diaforasa para nNOS reveló un aumento significativo de la expresión nNOS en interneuronas de células cesta en ambos ratones mutantes. la expresión de nNOS en las células granulares en la capa granular interna de la célula en ratones tambaleantes se incrementó en P12, mientras que las células granulosas de los ratones más delgados mostraron una disminución de la expresión de nNOS en el P20. Los cambios en la expresión de nNOS en el P12 no se correlacionó con un cambio en el total de la producción de NO, sino más bien de tipo salvaje mantiene las concentraciones de NO. Estos hallazgos sugieren que los cambios en la expresión de nNOS en el cerebelo más ágil y vacilante carácter compensatorio con el NO funcionamiento muy probablemente como un factor neuroprotector regulada por calcio / neurotrófico en el desarrollo del cerebelo post-natal.
Compensación Funcional Por Otras Dependientes De Voltaje Canales De Ca2 + En Las Neuronas De Ratón Prosencéfalo Basal Con Ca (V) 2.1 Las Mutaciones
Tambaleándose (tg / tg) y delgado (tg (la) / tg (la)) ratones mutantes presentan diferentes mutaciones en el gen que codifica la tensión de Ca-activado (2 +) del canal alfa (1A) subunidad (CACNA1A), el poro la formación de la subunidad de la Ca (V) 2.1 (tipo P / Q) Ca (2 +) canales. Estos ratones presentan crisis de ausencia y deficiencias en el control motor y otras funciones. Trabajo previo en neuronas de Purkinje del cerebelo se ha demostrado que estas mutaciones provocan una reducción drástica en función de los canales de calcio. Debido a que somata de células de Purkinje principalmente expresar el Ca (V) 2.1 canales, la disminución general de Ca (V) 2,1 función de los canales se observa como una profunda disminución de células enteras actual. En contraste con las células de Purkinje, prosencéfalo basal (BF), las neuronas expresar todo el Ca (2 +) canal alfa (1) subunidades, con Ca (V) 2.1 que contribuyen aproximadamente el 30% de toda la corriente de células de tipo salvaje (+ / +) ratones. Aquí, se muestra que Ba célula entera (2 +) densidades de corriente en las neuronas BF no se reducen en los genotipos mutantes a pesar de una reducción en el Ca (V) 2,1 contribución. Mediante el bloqueo de los diferentes Ca (2 +) subtipos de canales específicos con agentes farmacológicos, se encontró un aumento significativo en la proporción de Ca Ca (V) 1 (2 +) la corriente en fenotipos mutantes. No hubo cambio en la expresión de ARNm de tejido de los canales de calcio Ca subtipos (V) 2,1, Ca (V) 2,2, Ca (V) 1,2, Ca (V) 1,3, y Ca (V) 2,3 en los ratones tambaleantes y más delgado mutantes. Estos resultados sugieren que Ca (V) 1 canales funcionalmente puede upregulate para compensar la reducción de Ca (V) 2,1 función en los mutantes, sin un incremento en el Ca (v) 1 mensaje. Experimentos de una sola célula de la polimerasa de transcripción inversa reacción en cadena (RT-PCR) en un subconjunto de neuronas muestra reveló que aproximadamente el 90% de las células podría ser considerado colinérgicos sobre la base de colina-acetiltransferasa (CAT) la expresión del ARNm.
Hereda Hipotiroidismo Terciario En Ratas Sprague-Dawley
Las hormonas tiroideas (THS) son importantes en el desarrollo y maduración del sistema nervioso central (SNC). Las acciones relevantes de los hospitales centrales durante el desarrollo del sistema nervioso central se producen en el momento cuando los niveles de TH son más bajos que los de la madre y el eje hipotálamo-tiroideo (HPT), el eje no es completamente funcional. En el sistema nervioso en desarrollo rata, principalmente el cerebelo, las tres primeras semanas después del parto representan un período de sensibilidad significativa a las hormonas tiroideas. Este estudio presenta un hipotiroidismo espontáneo, heredada recesiva en ratas Sprague-Dawley, con devastadoras consecuencias funcionales para el desarrollo del sistema nervioso central. Los signos clínicos se desarrollan alrededor de 14 días después del parto de (DPN) y se caracterizan por ataxia, espasticidad, pérdida de peso y la hipercolesterolemia. Las ratas que padecen murió a los 30 días debido a déficits neurológicos severos. El deterioro afecta a todo el SNC y se caracteriza por cambios progresivos neuronales morfológicos y bioquímicos, desmielinización y astrogliosis. El cerebelo, tronco encefálico, la neocorteza, el hipocampo y la glándula adrenal medular parecen ser los más afectados. Hormona estimulante del tiroides (TSH), los niveles de T3 y T4 fueron significativamente más bajos en las ratas con hipotiroidismo que el control. La inmunohistoquímica y RT-PCR demostró una reducción de la hormona liberadora de tirotropina (TRH) en el hipotálamo de las ratas hipotiroideas. El peso de ambos tiroides y las glándulas pituitarias fueron significativamente menores en las ratas con hipotiroidismo que los controles normales littermate correspondientes. Microscopía electrónica de transmisión demuestra dendrítica postsináptica coherente, sináptica y la columna vertebral alterativas cambios en el cerebro de las ratas hipotiroideas. Estos datos sugieren que hemos descubierto una forma superior de hipotiroidismo congénito que afecta el hipotálamo.
Los Déficits De Coordinación Inducidos En Ratones Adultos Jóvenes Tratadas Con Metilmercurio
C57BL/6J ratones machos y hembras a partir de postnatal (P) el día 34 fueron expuestos por vía oral a cinco dosis divididas por un total de 1,0 o 5,0 mg / kg de metilmercurio (MeHg; dado como cloruro de metilmercurio) o agua desionizada estéril humedecido en roedores chow. Después de un período de 5 días de espera, los ratones de control y MeHg tratos fueron sometidos a una batería estándar de pruebas de comportamiento para mantener el equilibrio y la coordinación motora. La latencia para caer sobre la aceleración de rotación varilla se redujo significativamente en 5,0 mg / kg MeHg ratones expuestos en comparación con los ratones control. En el campo abierto, la exploración horizontal con respecto a la distancia total recorrida durante los primeros 5 minutos el día de la primera prueba se redujo significativamente en 1,0 mg / kg MeHg ratones expuestos en comparación con los ratones control. La actividad de cría no se vio afectada por MeHg tratamiento. En el análisis de la huella, el ángulo de colocación de los pies medido en 1,0 mg / kg MeHg ratones tratados fue significativamente mayor en comparación con los ratones control. Posición de base y la longitud de zancada se vieron afectados por MeHg tratamiento. En la prueba de poste vertical, a 10 ratones de cada grupo de tratamiento se cayó del polo durante el momento en que se cambió el polo de una posición horizontal a una posición vertical, mientras que ninguno de los ratones de control cayó. Estos resultados indican que a corto plazo, dosis bajas o moderadas de MeHg en los ratones adultos jóvenes puede ser perjudicial para la coordinación motora y el equilibrio.
Los Cambios En Los Procesos Bioquímicos En Las Células Granulares Del Cerebelo De Ratones Expuestos a Metilmercurio
En el día postnatal 34, los ratones C57BL/6J hombres y mujeres fueron expuestos por vía oral una vez al día a un total de cinco dosis por un total de 1,0 o 5,0 mg / kg de cloruro de metilmercurio o agua desionizada estéril humedecido en roedores chow. Once días después de las células granulares del cerebelo dosis últimos fueron aislados para medir la agudeza especies reactivas del oxígeno (ROS) y los niveles de potencial de membrana mitocondrial utilizando CM-H (2) DCFDA y colorantes TMRM, respectivamente. Para visualizar la distribución intracelular de iones de calcio mediante microscopía electrónica de transmisión, los ratones fueron perfundidos 11 días después de la última dosis de metilmercurio (MeHg) utilizando el método de oxalato pyroantimonate. Fracciones de proteína citosólica y mitocondrial a partir de células granulares agudamente aislados fueron analizados para el citocromo c contenido mediante análisis Western blot. Histoquímica (fluoro-Jade colorante) e inmunohistoquímica (que se activa la caspasa 3) se realizó en secciones congeladas de serie del cerebelo a la muerte celular etiqueta de gránulos y la activación de la caspasa 3, respectivamente. Gránulo células aisladas de los ratones tratados con MeHg mostraron elevados niveles de ROS y la disminución de potencial de membrana mitocondrial en comparación con las células granulosas de los ratones de control. Microfotografías electrónicas de células granulares tratados con MeHg mostró alterada la homeostasis intracelular de iones de calcio ([Ca (2 +)] (i)) en comparación con el control de las células granulares. Sin embargo, a pesar de estos cambios subcelulares y relocalización moderado del citocromo c en el citosol, las concentraciones de MeHg utilizado en este estudio no produjo la muerte significativa de las células neuronales / apoptosis en el momento en el punto examinado, según lo evidenciado por fluoro-Jade y la caspasa activado 3 inmunotinción, respectivamente. Estos resultados demuestran que a corto plazo en la exposición in vivo a dosis totales de 1,0 y 5,0 mg / kg MeHg a través de la vía de exposición más común (oral) puede dar lugar a importantes cambios subcelulares que no estén acompañados por la muerte de manifiesto las células neuronales.
Evaluación De Las Concentraciones De Mercurio En El Cerebro De Ratón Utilizando Diferentes Vías De Administración Y Diferentes Preparaciones De Tejidos
RESUMEN El objetivo de este estudio fue determinar el mejor método para la preparación de tejido cerebral para el análisis de mercurio de los ratones expuestos al metilmercurio a través de inyección subcutánea (SC) de la inyección oa través de la ingestión. Ratones C57BL / 6 J en el día postnatal 29 fueron expuestos a 0,0 o 5,0 mg / kg de cloruro de metilmercurio (MMC), dado SC oa través de los alimentos que contienen MMC. Dieciocho ratones recibieron vehículo (bicarbonato de sodio; SC) y 18 ratones adicionales recibido 5,0 mg / kg de MMC (SC). Todo el tejido cerebral se prepara usando uno de los cuatro métodos de preparación de tejidos: congelación rápida, la perfusión de solución salina, el 4% de paraformaldehído fijación de la perfusión, o el 4% de paraformaldehído fijación de inmersión. Los cerebros de ratones tratados con vehículo exhibieron niveles mínimos de mercurio (0,0007 a 0,0018 ppm) en todos los métodos de preparación. El contenido de mercurio en el cerebro de control de manera rápida congelados difirieron significativamente de los de inmersión de tejido fijado en el control del cerebro. No hubo diferencia significativa en el contenido de mercurio de los ratones que recibieron 5,0 mg / kg de MMC (SC) en todos los métodos de preparación (0,2660 a 0,3650 ppm). Ratones adicionales se dividieron en grupos de seis ratones cada uno: sola dosis oral de 5,0 mg / kg; MMC dosis total oral de 5,0 mg / kg de MMC dividido en cinco dosis, y sólo el vehículo. Cerebro anterior (0,3243 ppm) y rombencéfalo (0,1908 ppm) de mercurio en los ratones tratados con MMC que se administraron dosis múltiples fue de 10 veces mayor que en el tejido cerebral de los ratones que recibieron una única de 5,0 mg / kg. Cerebro contenido de mercurio después de la administración de 5,0 mg / kg de MMC a través de la vía oral (0,5354 ppm) difería estadísticamente de la ruta SC (0,3430 ppm). En conclusión, los diferentes métodos de preparación de tejidos no afectan significativamente el contenido cerebral de mercurio, pero la vía de administración y el régimen de dosificación puede influir en el contenido total de mercurio en el cerebro.
Análisis De La Homeostasis De Iones De Calcio Y La Función Mitocondrial En Las Células Granulares Del Cerebelo De Adultos CAV 2.1 De Iones De Calcio Ratones Mutantes Del Canal
CAV 2.1 canales dependientes de voltaje de calcio (VGCC) son altamente expresado por las neuronas del cerebelo, y su disfunción está vinculada a enfermedades humanas como la migraña hemipléjica familiar, ataxia episódica tipo 2 y la ataxia espinocerebelosa tipo 6. Alteración de la homeostasis del calcio, debido a la disfuncional Ca (V 2.1 VGCC puede afectar gravemente a la función mitocondrial, llevando eventualmente a la muerte neuronal. Estudiamos los ratones más delgados y vacilantes, que llevan mutaciones autosómicas recesivas en el gen que codifica para la alfa-1A poros de la formación de la subunidad CaV 2,1 VGCC. Tanto los ratones más delgados y vacilantes muestran ataxia cerebelosa y epilepsia. El exceso de células granulares de cerebelo más delgado (CGC), comienza poco después de la muerte después del día 10, pero no se sabe si el grado de muerte celular CGC observado en ratones adultos es significativamente más delgadas diferente de ratones de tipo salvaje. Se utilizó fluoro-Jade y la tinción de TUNEL para cuantificar la muerte celular por apoptosis en CGC tipo delgado y salvaje. Se investigó la homeostasis del calcio, la función mitocondrial y la generación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en la CGC aislado, el uso de tintes indicadores Fura -2AM, TMRM y CMH2DCFDA, respectivamente. Se observó un pequeño pero significativo aumento en el número de adultos CGC apoptótica más delgado. La homeostasis del calcio y la función mitocondrial también se vio alterada en más ágil CGC. Sin embargo, hay diferencias significativas en los niveles de ROS se observó. Es posible que la muerte de CGC en los ratones más delgados pueden estar relacionados con la disfunción mitocondrial, pero no puede ser directamente relacionada con la disminución del calcio intracelular basal.
Crónica, De Baja Dosis De Exposición Prenatal Al Metilmercurio Altera La Función Motora Y Mnemonic En Adultos a Ratones C57/B6
El metilmercurio (MeHg) tiene efectos citotóxicos sobre los animales y los seres humanos, y un órgano diana principal de MeHg es el sistema nervioso central (SNC). Es bien sabido que el SNC en desarrollo es extremadamente vulnerable a los cambios inducidos por MeHg en comparación con el cerebro maduro. La mayoría de estudios se han concentrado en los efectos directos de los altos niveles de exposición a MeHg prenatal. Sorprendentemente, los resultados conductuales encontrado en los hijos adultos expuestos de desarrollo a los efectos neurotóxicos de las enfermedades crónicas, bajas dosis de mercurio, más afín a la ingestión en los seres humanos no están bien caracterizados. El objetivo de este estudio fue determinar si la exposición a tales produce efectos nocivos sobre el comportamiento de ratones adultos, incluidas las habilidades motoras / coordinación, la actividad general y la función mnemotécnica. Desarrollo de fetos de ratones fueron expuestos en el útero durante los días de gestación 8-18 dando embarazadas alimentos C57Bl/6J los ratones hembra que contiene MeHg en una dosis diaria de 0,01 peso corporal mg / kg. Los ratones adultos expuestos prenatalmente al MeHg mostraron déficits significativos en las habilidades motoras, coordinación, y la actividad general, medida por rotarod, el análisis de la huella y campo abierto. Además, MeHg expuestos ratones fueron afectada con respecto a la memoria de referencia, pero no en una versión visibles, con claves de la tarea laberinto de Morris. Estos resultados indican que la exposición prenatal a la dosis más baja de MeHg examinados hasta la fecha puede tener larga duración del motor y las consecuencias cognitivas de los hijos adultos. Estos hallazgos han implicaciones de largo alcance relacionadas con supuestos niveles seguros de ingesta de metilmercurio, especialmente durante el embarazo, y el aumento de las tasas de trastornos cognitivos y psicológicos (por ejemplo, la atención e hiperactividad de déficit, el autismo) en nuestra sociedad.
Efectos De Quillaja Saponina (Quillaja Saponaria) Sobre La Pronta Embrionario De Pez Cebra (Danio Rerio) Para El Desarrollo
Aunque la atención se ha centrado en la contaminación ambiental por metales pesados, pesticidas y bifenilos policlorados, los posibles efectos nocivos de los compuestos orgánicos de origen natural han recibido una consideración mucho menos. Las saponinas, que son glicósidos que se encuentran en muchas plantas, son compuestos orgánicos importantes, ambientalmente omnipresentes. Las saponinas tienen efectos tanto beneficiosos como perjudiciales en los adultos, pero poco se sabe acerca de cómo efecto de saponinas temprana del desarrollo embrionario de vertebrados. Los autores probaron la toxicidad de la saponina de quillay mediante un ensayo de embrión de pez cebra. Quillaja saponina, extraído de la corteza del árbol, Quillaja saponaria, es un agente común de la formación de espuma utilizada en alimentos y bebidas. A las 6 h post fertilización, los embriones de pez cebra fueron expuestos a cinco concentraciones (0 [control negativo], 1, 5, 10 ó 20 microgramos) de saponina de quillay por mililitro de medio. Embriones de pez cebra expuestos al 2% de etanol eran los controles positivos (100% la muerte del embrión). Los embriones fueron evaluados a los 30, 54 y 72 h post fertilización de los cambios en el desarrollo embrionario, la mortalidad, el tiempo de su nacimiento y deformidades morfológicas. Los embriones expuestos a 1 y 5 micro g saponina gozaban de buena salud, no mostraron deformidades evidentes, pero exhibió la contracción del corion. El tiempo de eclosión de embriones de pez cebra expuestos a 1 y 5 micro g / ml de saponina disminuyó un 18 h en comparación con embriones no expuestas. Embriones de pez cebra tratados con 5 micro g / ml de saponina respondieron menos al tacto que los embriones tratados con un micro g / ml de saponina o los controles. Embriones de pez cebra expuestos a más de 5 microgramos / ml de saponina exhibieron 100% de mortalidad embrionaria. Estos resultados indican que la exposición a 5 micro g / ml o menos de los actos de saponina de quillay como un promotor del crecimiento, mientras que las concentraciones de 10 micro g / ml o mayor son letales.
Las Alteraciones En Las Concentraciones Intracelulares De Iones De Calcio En Células Granulares De Cerebelo De Ratón Mutante CACNA1A, Más Eficiente, Durante El Desarrollo Postnatal
El mantenimiento de iones de calcio (Ca ² +) la homeostasis es crucial para la función neuronal normal. Alteración de la homeostasis del Ca ² + interfiere con los procesos de Ca ² + señalización y afecta a la supervivencia neuronal. En este estudio, hemos utilizado homocigotos más magros y vacilante ratones mutantes, que llevan mutaciones autosómicas recesivas en el gen que codifica para la subunidad α de los poros (1A) de formación de Ca (V) 2,1 (P / Q-tipo) dependientes de voltaje (canales de calcio VGCC). Magros ratones muestran ataxia severa y epilepsia, mientras que los ratones tambaleantes son menos afectados. Las células granulares del cerebelo más magra (CGC), muestran la muerte celular por apoptosis extensa que alcanza el máximo de postnatal (P) el día 20 y continúa hasta la edad adulta. Intracelular de Ca ² + ([Ca ² +] (i)) las concentraciones en el más delgado y se tambalean las células de ratón de Purkinje se han descrito, pero [Ca ² +] i) las concentraciones no se ha informado de las células granulares, la mayor población neuronal del cerebelo. Utilizando el medio de contraste radiométrico, Fura-2 de la mañana, se investigó el papel de Ca ² + homeostasis en la muerte CGC durante el desarrollo postnatal, demostrando basales [Ca ² +] (i), la despolarización inducida por Ca ² + transitorios, y Ca ² + transitorios después del bloqueo total de Ca ( V) 2,1 VGCC. Desde P20 en adelante, basal de [Ca ² +] (i) los niveles más ágil en la CGC fueron significativamente menores en comparación con emparejados por edad de tipo salvaje CGC. Asimismo, en comparación basal de [Ca ² +] (i) los niveles de CGC ágil y de tipo salvaje a la basal de [Ca ² +] (i) en tambalea CGC. Cloruro de potasio inducida por la despolarización no reveló ninguna diferencia significativa en el Ca ² + transitorios entre CGC ágil y de tipo salvaje, lo que indica que, aunque más delgado CGC tiene disfuncional P / Q tipo VGCC, Ca ² + transitorios después de la despolarización es la misma. Esto sugiere que otros son VGCC compensar las disfuncionales P / Q canales. Este hallazgo fue confirmado por completo el bloqueo de Ca (V) 2,1 VGCC con ω-agatoxin IV-A.
La Expresión Estriatal De Homer1a Está Afectada Por El Genotipo, Pero Fenotipo No Distónica De Ratones Tambaleantes: Un Modelo De Espontáneo Alteraciones Del Motor
Tambaleantes (tg) ratones llevar a una mutación en el gen que codifica para dependiente de la tensión P / Q-tipo Ca (2 +) canales (VDCCs). Funcionamiento aberrante de los resultados de P / Q tipo VDCCs de alteraciones moleculares en Ca (2 +) y en las corrientes de glutamato y los sistemas de dopamina. Como consecuencia, los ratones tambaleantes exhiben leve ataxia, epilepsia espontánea, y la discinesia paroxística. En este estudio, se evaluó si el genotipo de los ratones se tambalea (homocigotos vs heterocigoto) y el fenotipo de un movimiento anormal (los ratones que presentan discinesia paroxística vs ratones no exhibe discinesia) pueden afectar la expresión de Homer1a. Homer1a es un gen cuya expresión es modulada por el glutamato, dopamina y Ca (2 +) concentraciones. Sobre-expresión de Homer1a se ha descrito en disfunciones epilepsia y el motor. De esta manera, los cambios en la expresión Homer1a podría llevarse a cabo en ratones tambaleantes. Estudiar el perfil de expresión de este gen puede arrojar luz sobre los eventos moleculares que ocurren en los ratones se tambalea. Por otra parte, los ratones se tambalea puede representar un modelo animal útil para la investigación de la participación de Homer1a en los trastornos motores. Homer1a expresión se redujo en todas las subregiones del cuerpo estriado, con la exclusión de la dorsolateral del caudado-putamen, en ratones heterocigotos en comparación con los ratones de tipo salvaje y homocigotos. La expresión génica se redujo en el núcleo accumbens de los ratones que presentan discinesia paroxística en comparación con ratones de tipo salvaje y ratones no presentan discinesia. Estos resultados demuestran que el genotipo del ratón tambaleante puede afectar la expresión estriatal de Homer1a, posiblemente como resultado de un desequilibrio entre Ca (2 +) o subtipos de canales de Ca (2 +) relacionados con las moléculas en ratones heterocigotos vs homocigotos.
Exploración Multiescala De Cerebro De Ratón Microestructuras Con El Filo De La Navaja Barrido Microscopio Atlas Del Cerebro
Conectómica es el estudio de la matriz de conexión completo del cerebro. Los recientes avances en alto rendimiento y de alta resolución en 3D métodos de microscopía han permitido a la obtención de imágenes de todo el cerebro de los animales pequeños con una resolución sub-micrométrico, lo que podría abrir el camino a la investigación en toda regla conectómica. Uno de los primeros instrumentos de este tipo para lograr todo el cerebro escala de imágenes a nivel sub-micrométrico de resolución es el microscopio de barrido filo de la navaja (KESM). KESM de todo el cerebro conjuntos de datos incluyen ahora Golgi (circuitos neuronales), Nissl (distribución soma) y tinta china (redes vasculares). Los datos KESM puede contribuir en gran medida a la investigación conectómica, ya que llenar el vacío entre una resolución más baja, los grandes métodos de imagen de volumen (por ejemplo, la difusión MRI) y una resolución más alta, los métodos de pequeño volumen (por ejemplo, la microscopía de seccionamiento serie de electrones). Además, los datos KESM son por su propia naturaleza multiescala, que van desde el subcelular de la escala órgano entero. Debido a esto, la visualización por sí sola es un gran desafío, incluso antes de empezar a preocuparse por el análisis de la conectividad cuantitativa. Para solucionar este problema, hemos desarrollado un marco basado en la web para la visualización neuroinformática eficiente y el análisis de los conjuntos de datos de múltiples escalas KESM. En este trabajo, primero se proporciona una visión general de KESM, a continuación, analizar en detalle los conjuntos de datos KESM y el basado en la web neuroinformática marco, que se llama el KESM atlas del cerebro (KESMBA). Por último, vamos a discutir la pertinencia de la KESMBA de conectómica la investigación, e identificar los desafíos y las direcciones futuras.
