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Artículo de método

Visualización de axón talamocorticales ramificación y sinapsis formación en Organotypic Cocultures

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DOI:

10.3791/56553

28 de marzo de 2018

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un método para la proyección de imagen simultánea de talamocorticales axon ramas y sinapsis formación en organotypic cocultures del tálamo y corteza cerebral. Axones individuales talamocorticales y sus terminales presinápticos se visualizan mediante una técnica de electroporación unicelular con DsRed y synaptophysin tagged GFP.

Resumen

Formación de ramas y sinapsis axón son procesos cruciales para el establecimiento de circuitos neuronales precisos. Durante el desarrollo, los axones sensoriales talamocorticales (TC) forman ramas y sinapsis en capas específicas de la corteza cerebral. A pesar de la evidente correlación espacial entre formación de ramas y sinapsis axón, se entiende mal la relación causal entre ellos. Para solucionar este problema, recientemente se desarrolló un método para la proyección de imagen simultánea de formación de ramas y sinapsis de axones individuales de TC en organotypic cocultures.

Este protocolo describe un método que consiste en una combinación de un cocultivo organotypic y electroporación. Cocultures Organotypic del tálamo y corteza cerebral facilitan la manipulación de genes y la observación de procesos axonales, preservar estructuras características tales como configuración laminar. Dos distintos plásmidos codifican DsRed y synaptophysin tagged EGFP (SYP-EGFP) fueron co transfected en un pequeño número de neuronas talámicas por una técnica de electroporación. Este método permitió visualizar las morfologías individuales axonales de neuronas del TC y sus sitios presinápticos simultáneamente. El método también permitió la observación a largo plazo que reveló la relación causal entre formación de ramas y sinapsis axón.

Introducción

La proyección talamocorticales (TC) en el cerebro mamífero es un sistema conveniente para investigar la dirección del axon y mecanismos de focalización. Durante el desarrollo, en la placa cortical y ramas de forma y sinapsis preferentemente en capa IV de las áreas sensoriales primarias en la corteza cerebral1,2crecen axones sensoriales de TC. Incluso después del establecimiento de las conexiones fundamentales, cenadores axonales y terminales sinápticos son remodelados según cambios ambientales3,4. Sin embargo, cómo dinámicamente se altera la morfología....

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Protocolo

Todos los experimentos se realizaron según las pautas establecidas por los comités de bienestar animal de la Universidad de Osaka y de la sociedad de Neurociencia de Japón.

1. Organotypic cocultures del tálamo y corteza cerebral

Nota: Para el procedimiento detallado, consulte las publicaciones originales7,8,13. Todos los procedimientos deben realizarse bajo condiciones estériles. Las ratas de Sprague-Dawley (SD) se utilizan para cultivos neuronales.

  1. Preparaciones de reactivos
    Nota:<....

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Resultados

El experimento descrito aquí tiene como objetivo revelar la relación entre formación de ramas y sinapsis de axones TC. Para visualizar simultáneamente axonales trayectorias y ubicaciones de los sitios presinápticos, sola o algunas células talámicas en organotypic cocultures fueron transfectadas con dos plásmidos codifican SYP-EGFP y DsRed mediante electroporación. Durante la segunda semana de la cultura, axones TC individualmente distinguibles claramente fueron etiquetados por DsRed (

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Discusión

El protocolo actual es también una poderosa herramienta para el estudio de aspectos del desarrollo del crecimiento de axones que de la proyección de TC11. Por ejemplo, una combinación de cultura sector cortical y la técnica de electroporación permite visualizar cada morfología axonal de neuronas corticales y larga observación9,18.

Mediante el protocolo actual, el papel de genes interesantes en la formación de ra.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

También agradecemos a Gabriel Hand para lectura crítica.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
DMEM/F12GIBCO11320-033
Solución salina equilibrada de Hanks (HBSS)Nissui5905
Suero fetal bovino (FBS)Thermo ScientificSH30396-03Hyclone
InsulinaSigmaI6634
ProgesteronaSigmaP8783
HidrocortisonaSigma& nbsp;H0888
Selenito de sodioWako Pure
Industrias Químicas
192-10843
Transferrin SigmaT1147
Putrescine SigmaP5780
GlucosaWako
Pure Chemical Industries
16806-25
placas de Petri de 35 mmInserto Falcon351008
Millicell-CMMilliporePICMORG50
placas de Petri de 100 mmBIO-BIKI-90-20placa de Petri estéril
HiPure Plasmid Maxiprep KitInvitrogen
Pipetas de plástico estériles202-ISpipetas de transferencia estériles
Capilar de vidrio: OD 1,2 mmNarishige  G-1,2diámetro interior, 1,2 mm
Alambre de plata: 0,2 y 1 mm NilacoAG-401265 (diámetro, 0,2 mm), AG-401485 (diámetro, 1,0 mm)
Jeringa de 1 mLTerumoSS-01T
Estimulador A.M.P.IMaster 8
Aislador bifásico BSI-2BAK ELECTRONICS
&NBSP;modelo 1800A-M Systems
Manipulador HitachiVC-6723
MicromanipuladorNarishigeSM-15
Micromicroscopioestereoscópico NarishigeMO-10
 OlympusSZ40
Soporte universal SistemaOlympus SZ-STU2
 OlympusLG-PS2, LG-DI, HLL301
Extractor de electrodos NarishigePC-10
Microscopio confocalNikonDigital eclipse C1 láser
x20 objetivoNikonELWD 20x/0.45
Cámara de cultivoTokai HitUK A16-U
Sprague-Dawley (SD) rataJapón SLC y Nihon-Dobutsu
Tijeras de microcirugíaNatsume MB-54-1
K210006 desechables Amplificador de Osciloscopio de de iluminación de luz

Referencias

  1. Kageyama, G. H., Robertson, R. T. Development of geniculocortical projections to visual cortex in rat: evidence early ingrowth and synaptogenesis. J. Comp. Neurol. 335 (1), 123-148 (1993).
  2. Lopez-Bendito, G., Molnar, Z. Thalamocortical ....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Cocultivo organotípicotécnica de electroporaciónmicroscopía confocalmarcaje con DsRedetiquetado con Syp-EGFPmorfología axonalformación de circuitos neuronalescultivo de cortes corticales