Los pasos clave del protocolo son los siguientes: (i) Diseccionar pupas en la etapa adecuada del desarrollo. Cuando las pupas son demasiado jóvenes, hay muy poco tejido antenal y es muy difícil de recoger porque está suelto y se dispersa muy rápido. Cuando las pupas son demasiado viejas, las disecciones antenales son mucho más fáciles, pero los ORN no sobreviven in vitro. En las 3 especies diferentes de las que preparamos cultivos primarios de ORNs, establecimos experimentalmente que la etapa óptima para la disección de pupas es solo medio día de duración, entre 2,5 y 3 días cuando las pupas se mantienen a 20 °C. (ii) Mezcla de los medios L-15 de Grace y Leibovitz. El medio de Grace se utiliza comúnmente para apoyar el crecimiento de células de insectos, y el medio L-15 de Leibovitz favorece el crecimiento neuronal. (iii) Retirar el FBS al colocar las celdas. Si se requiere suplementación del medio con FBS, el medio utilizado para sembrar placas de Petri con la suspensión celular debe estar libre de FBS, ya que su presencia inhibe la unión celular y, por tanto, la supervivencia celular. (iv) Cultivar células antenales a alta densidad. Esto es crucial para la supervivencia de los ORN. (v) Usar la técnica de columna colgante. Promueve un mejor crecimiento celular y prolonga significativamente la vida útil de los cultivos.
Un posible problema de solución de problemas en el protocolo es que el tiempo de incubación con papaína (10-15 min) debe ajustarse según el lote de papaína y el tiempo transcurrido desde que se prepararon las alicuotas de papaína de 100 μL, ya que la papaína pierde actividad gradualmente incluso cuando se almacena a -80 °C. Debido a que la apariencia de las antenas no cambia notablemente durante la incubación de la papaína, el tiempo de incubación no puede evaluarse mediante inspección visual.
La cuestión fundamental se refiere a la diferenciación de las ORNs in vitro. Con el protocolo descrito, los ORN pueden sobrevivir entre 3 y 5 semanas. Teniendo en cuenta que las antenas se recogen aproximadamente 10 días antes de la emergencia adulta, y que los ORN se volven plenamente funcionales 1-2 días antes de la emergencia —según se miden mediante registros de EAG y de un único sensillum (observación personal)—, este periodo de supervivencia teóricamente proporciona tiempo suficiente para su diferenciación in vitro. Se encontró que los ORN expresan una gran diversidad de canalesiónicos 8,9,10,14,22,23,24,25,26. Responden a los estímulos olfativos de manera dependiente de la dosis (Figura 6), lo que indica que al menos parcialmente siguen su curso normal de diferenciación in vitro.
Los ORNs de insectos están envueltos por tres célulasaccesorias 27 que delimitan el compartimento sensilar y controlan la composición iónica y proteica de la linfa sensilar en la que se bañan las dendritas ORN. Estas células accesorias sintetizan, en particular, proteínas de unión olfativa (OBPs). En un estudio anterior, observamos una alta expresión de OBP en cultivos de 3-4 semanas, lo que sugiere que las células accesorias también se diferencian in vitro13. Una limitación del cultivo es que la dendrita de los ORNs cultivados no se encuentra en la linfa sensilar, un medio con una concentración de K+ más alta y una concentración de Na+ más baja que lahemolinfa 28,29, lo que crea un potencial transepitelial entre estos doscompartimentos 30. Por el contrario, el cultivo celular proporciona acceso a células accesorias para la caracterización electrofisiológica, un enfoque que, hasta donde sabemos, no se había llevado a cabo hasta ahora.
Curiosamente, las pruebas preliminares realizadas en S. littoralis sugieren que el protocolo también es adecuado para el cultivo de células de probóscide de polilla. Se observaron neuronas de forma similar, que probablemente sean neuronas receptoras gustativas, aunque en pequeñas cantidades.
Los cultivos primarios proporcionan fácil acceso a los ORNs de insectos para el registro con pinza de parches. El principal inconveniente es doble: las células deben cultivarse a alta densidad, lo que significa que muchas antenas deben ser diseccionadas; Estas son culturas primarias, lo que significa que deben prepararse nuevas culturas regularmente. Sin embargo, merece la pena, ya que a pesar de su pequeño tamaño, parchear estas neuronas es relativamente fácil, siempre que el cultivo sea de buena calidad.