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Los trastornos neurodegenerativos afectan a un gran porcentaje de la población. Aunque sus consecuencias devastadoras son bien conocidas, el vínculo entre las alteraciones funcionales de los receptores de neurotransmisores, que son críticos para la función cerebral, y su sintomatología aún no se conoce bien. La variabilidad interindividual, la naturaleza crónica de la enfermedad y la aparición insidiosa de los síntomas son solo algunas de las razones que han retrasado la comprensión de los muchos trastornos cerebrales donde los desequilibrios químicos están bien documentados 1,2. Los modelos animales han generado información invaluable y ampliado nuestro conocimiento sobre los mecanismos subyacentes a la fisiología y la fisiopatología en los sistemas evolutivos conservados; sin embargo, varias diferencias entre especies entre roedores y humanos impiden la extrapolación directa de la función del receptor de modelos animales al cerebro humano3. Por lo tanto, los esfuerzos iniciales para estudiar los receptores humanos nativos fueron desarrollados por el laboratorio de Ricardo Miledi utilizando tejido extirpado quirúrgicamente y muestras congeladas. Estos experimentos iniciales utilizaron membranas enteras que incluyen receptores sinápticos neuronales y sinápticos adicionales, así como receptores de neurotransmisores no neuronales, y aunque proporcionan información importante sobre los estados enfermos, existe la preocupación de que la mezcla de receptores complique la interpretación de los datos 4,5,6,7. Es importante destacar que las sinapsis son el objetivo principal en muchos trastornos neurodegenerativos 8,9; por lo tanto, los ensayos para probar las propiedades funcionales de las sinapsis afectadas son fundamentales para obtener información sobre los cambios relevantes para la enfermedad que afectan la comunicación sináptica. Aquí, se describe una modificación del método original: microtrasplante de membranas sinápticas (MSM), que se centra en la caracterización fisiológica de preparaciones de proteínas sinápticas enriquecidas y se ha aplicado con éxito para estudiar sinaptosomas de ratas y humanos 10,11,12,13,14,15 . Con esta metodología, es posible trasplantar receptores sinápticos que alguna vez estuvieron trabajando en el cerebro humano, incrustados en sus propios lípidos nativos y con su propia cohorte de proteínas asociadas. Además, debido a que los datos de HSH son cuantitativos, es posible utilizar estos datos para integrarse con grandes conjuntos de datos proteómicos o de secuenciación10.
Es importante señalar que muchos análisis farmacológicos y biofísicos de los receptores sinápticos se realizan sobre proteínas recombinantes16,17. Si bien este enfoque proporciona una mejor comprensión de las relaciones estructura-función de los receptores, no puede proporcionar información sobre complejos de receptores multiméricos que se encuentran en las neuronas y sus cambios en la enfermedad. Por lo tanto, una combinación de proteínas nativas y recombinantes debería proporcionar un análisis más completo de los receptores sinápticos.
Hay muchos métodos para preparar sinaptosomas 10,11,12,13,14,15 que se pueden ajustar a los requisitos de un laboratorio. El protocolo comienza con la suposición de que las preparaciones enriquecidas con sinaptosomal fueron aisladas y están listas para ser procesadas para experimentos de microtrasplante. En el laboratorio, el método Syn-Per se utiliza siguiendo las instrucciones del fabricante. Esto se hace debido a la alta reproducibilidad en experimentos electrofisiológicos10,11. También existe abundante literatura que explica cómo aislar los ovocitos de Xenopus 18,19, que también se pueden comprar listos para la inyección20.