Microtrasplante de membranas sinápticas para reactivar los receptores sinápticos humanos para estudios funcionales

Brice Miller; Ashli Powell; Berenice A. Gutierrez; Agenor Limon

doi:10.3791/64024

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Artículo de método

Microtrasplante de membranas sinápticas para reactivar los receptores sinápticos humanos para estudios funcionales

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DOI:

10.3791/64024

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20 de julio de 2022

Brice Miller^*¹ , Ashli Powell^*¹ , Berenice A. Gutierrez¹ , Agenor Limon¹

¹The Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases, Department of Neurology, University of Texas Medical Branch

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

El protocolo demuestra que mediante la realización de microtrasplante de membranas sinápticas en ovocitos de Xenopus laevis , es posible registrar respuestas consistentes y confiables de α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico y los receptores de ácido γ-aminobutírico.

Resumen

Los receptores ionotrópicos excitatorios e inhibitorios son las principales puertas de los flujos iónicos que determinan la actividad de las sinapsis durante la comunicación neuronal fisiológica. Por lo tanto, las alteraciones en su abundancia, función y relaciones con otros elementos sinápticos se han observado como un correlato importante de alteraciones en la función cerebral y deterioro cognitivo en enfermedades neurodegenerativas y trastornos mentales. Comprender cómo la función de los receptores sinápticos excitatorios e inhibitorios se ve alterada por la enfermedad es de importancia crítica para el desarrollo de terapias efectivas. Para obtener información relevante para la enfermedad, es importante registrar la actividad eléctrica de los receptores de neurotransmisores que permanecen funcionales en el cerebro humano enfermo. Hasta ahora, este es el enfoque más cercano para evaluar las alteraciones patológicas en la función de los receptores. En este trabajo, se presenta una metodología para realizar el microtrasplante de membranas sinápticas, que consiste en reactivar las membranas sinápticas a partir de tejido cerebral humano congelado por snap que contiene receptores humanos, mediante su inyección y posterior fusión en la membrana de ovocitos de Xenopus laevis . El protocolo también proporciona la estrategia metodológica para obtener respuestas consistentes y confiables de los receptores de ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico (AMPA) y ácido γ-aminobutírico (GABA), así como nuevos métodos detallados que se utilizan para la normalización y el análisis riguroso de datos.

Introducción

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 gener....