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Le protocole décrit peut être appliquée avec succès pour l'électroporation et la visualisation in vivo des processus axonales des neurones sensoriels du système olfactif de X. anesthésié laevis, en utilisant confocale à balayage laser ou par microscopie multiphotonique (figure 1).
L'électroporation permet dextrans fluorophore couplé à entrer et se propager rapidement à l'intérieur des cellules de l'organe olfactif. Il est utile d'appliquer un éclairage fluorescent pour vérifier l'étiquetage avec succès après le déclenchement d'impulsions de tension. En fonction des paramètres d'électroporation, par exemple., La résistance à la pipette, des groupes de cellules (figure 2A, B) ou des cellules individuelles (figure 2C) de l'organe olfactif sont marqués. Les axones des neurones sensoriels marqués peuvent être visualisés dans le nerf olfactif (figure 2D) et les processus axonales peuvent être observés également dans le bulbe olfactif, généralement 24 heures après l'électroporation réussie(Figure 3). L'électroporation de groupes de neurones sensoriels permet de visualiser les motifs de câblage grossières dans le bulbe olfactif (figure 3A). Cellule unique électroporation peut être utilisée pour étudier les modèles individuels axonales de projection, bifurcations axonales et la connectivité aux structures glomérulaires dans le bulbe olfactif (figure 3C-E).
Têtards albinos transparentes de X. permis de laevis dans confocale in vivo ou l'imagerie multiphotonique des neurones sensoriels marqués dans le cerveau intact de têtard anesthésié. Le développement des modèles de croissance des axones peuvent être suivis sur plusieurs jours / semaines répétée dans la visualisation in vivo de la même neurone sensoriel marqué (figure 4). Selon la maturité du neurone sensoriel au point de l'électroporation de temps le modèle de l'axone dans le bulbe olfactif peut varier considérablement. Neurones matures possèdent déjà des branches axonales complexes qui comportent touffezones és connectés à des glomérules. Le modèle de croissance axonale des neurones matures est plutôt stable, mais l'allongement de branches axonales et les raffinements de touffes glomérulaires sont observables (figure 4A-E). Les neurones sensoriels peuvent être observées in vivo pour des périodes de temps prolongées, par exemple., Plus de trois semaines (Figure 4F-I). D'autre part, les axones des neurones immatures sont encore dans le processus de croissance initiale, ne possèdent pas arborisations touffus et ne sont pas encore connectés à leurs objectifs de glomérulaire finales. Le protocole expérimental permet de suivre le développement de ces neurones pendant la maturation, par exemple., Axone allongement, bifurcations et mise en place d'arborisations tuftés (Figure 4J-L). Pour plus d'exemples voir aussi Hassenklöver et Manzini 12.
Figure 1. Aperçu schématique du protocole expérimental. (A) des neurones sensoriels de l'épithélium olfactif principal (MEO) ou de l'organe voméronasal (VNO) de l'organe olfactif de X. anesthésié larves laevis sont marqués par électroporation en utilisant une pipette en verre rempli d'une solution de dextran fluorescent. Les axones des neurones marqués peuvent être suivies par le nerf olfactif (ON) et finissent par atteindre le bulbe olfactif (OB). (B) Le têtard est anesthésié et les neurones marqués sont étudiés à plusieurs reprises à l'aide d'un microscope confocal ou multiphotonique dans des intervalles de temps spécifiques. (C) Le développement progressif des modèles de croissance des axones des cellules marquées peut être suivi sur des périodes de quelques jours ou semaines.

Figure 2. Electroporation des neurones sensoriels de l'organe olfactif. (A) électroporation avec des pipettes à faible résistance conduit à l'étiquetage de plusieurs cellules dans l'organe olfactif. Dans cet exemple, représentant de multiples neurones récepteurs olfactifs (NRO, des pointes de flèches pleines) et deux cellules cylindriques en forme de soutien (SC), astérisques ont été colorées. Les lignes pointillées délimitent les frontières de l'épithélium olfactif (OE). (B) Affiner les paramètres d'électroporation, par exemple., Augmentation de la résistance de la pipette, limite le nombre de cellules marquées. Dans cet exemple, un seul neurone sensoriel (têtes de flèches pleines) et une cellule adjacente de support (astérisque) ont été colorés après l'électroporation. Notez l'axone unique laissant l'épithélium olfactif (têtes de flèches ouvertes). (C) réussie électroporation d'une cellule unique conduit à l'étiquetage exclusif d'un neurone individuel sensorielle (tête de flèche rempli) et son axone connecté (têtes de flèches ouvertes) dans l'épithélium olfactif.

Figure 3. La visualisation des projections axonales olfactifs dans le bulbe olfactif excisé. (A) La topologie grossière de projections axonales de neurones sensoriels dans le bulbe olfactif peut être visualisé en utilisant des pipettes inférieurs d'électroporation de résistance. Un hémisphère bulbe olfactif et son nerf olfactif associé (ON) sont représentés. Quatre dextrans couplés à des fluorophores différents électroporation à quatre endroits éloignés de l'organe olfactif: latérale (vert), intermédiaire (jaune), médial ME (rouge) et VNO (orange). Cela permet de visualiser l'ampoule olfactive accessoire (AOB) et les trois principaux domaines de la principale bulbe olfactif (MOB) de projection. (CE) Exemples d'axones olfactifs projection unique dans le bulbe olfactif et formant tuftés arborisations / synapses dans les glomérules sphérique (têtes de flèches pleines) combiné trois reconstructions tridimensionnelles de multiples colorations de cellules isolées provenant de différents spécimens de larves.. On notera que dans X. laevis axones olfactifs bifurquent régulièrement (flèches ouvertes) avant la connexion à un, deux ou plusieurs glomérules (pointes de flèches remplies, vous pouvez aussi Hassenklöver et Manzini 12).

Figure 4. In vivo imagerie time-lapse de simples axones des neurones olfactifs. (AE)Après avoir réussi électroporation de cellules individuelles de l'axone marqué peut être visualisé de manière répétée dans le bulbe olfactif (OB). Cet exemple montre un axone individu qui a été étudié pendant une semaine. La morphologie globale ne change pas considérablement et deux points de ramification principaux peut être identifié (têtes de flèche vides). Notez que dans le cours du temps, une touffe glomérulaire subit une réduction continue (tête de flèche rempli), tandis que les deux autres touffes glomérulaires restent stables (astérisques). (FI) Cet exemple représentatif montre la viabilité d'observations à long terme comme a enquêté sur cet axone spécifique pendant plus de trois semaines. Pas de changement visible de son profil de croissance peut être détectée. (JL) Un exemple d'un axone sensoriel immature dans le processus de croissance est représentée. Il n'a pas encore relié à des glomérules et des touffes glomérulaires caractéristiques sont portées disparues. Après 5 jours, les branches axonales sont allongées, l'axone bifurqué plusieurs fois et arborisations fines sontétabli.