Il Journal of Visualized Experiments (JoVE) inizia il 2012 pubblicando il suo 1500° articolo, che si concentra su un metodo per analizzare la composizione di radicali liberi nel fumo di sigaretta. Sebbene si ritenga che il catrame del tabacco sia l'agente più cancerogeno nel fumo di sigaretta, i radicali liberi sono noti da tempo come molecole cancerogene, e attualmente non è noto il livello di questi cancerogeni contenuti nel fumo di sigaretta. Il metodo utilizzato in questo articolo combina l'uso di un dispositivo per fumare a singola via, che simula l'inalazione della sigaretta, con la spettroscopia di risonanza di spin elettronico (ESR), una tecnica che misura l'energia di spin emessa dagli elettroni spaiati nei radicali liberi. Una modifica importante del dispositivo per fumare a singola via utilizzato in questo articolo è l'introduzione di una trappola a azoto liquido davanti alla trappola di spin. L'azoto liquido rimuove il vapore acqueo dal fumo di sigaretta e di conseguenza migliora notevolmente gli spettri ESR.
Oltre alla misurazione della concentrazione di radicali liberi presenti nel fumo di sigaretta, vengono introdotti antiossidanti vegetali in filtri di sigaretta modificati e vengono ottenuti gli spettri ESR del fumo di sigaretta passato attraverso questi filtri. Estratto di semi d'uva e licopene hanno mostrato gli effetti scavenger più significativi sui radicali liberi, e se potessero essere sviluppati metodi economicamente vantaggiosi per includere queste molecole nei filtri delle sigarette, si potrebbe creare una sigaretta meno dannosa.
In Medicina Clinica e Traduzionale, JoVE presenta un metodo analitico per determinare l'indice di girificazione locale (lGI), una misura dell'estensione della piegatura corticale. Le pieghe corticali si sviluppano nei primi mesi dopo la nascita e eventi avversi in questo periodo possono portare ad anomalie nell'anatomia superficiale del cervello, che potrebbero alla fine correlare con disturbi neuropsichiatrici.
Lo strumento di analisi sviluppato per il calcolo dell'indice di girificazione locale è Freesurfer, che può convertire scansioni MRI pesate in T1 in ricostruzioni tridimensionali della corteccia. Vengono create ricostruzioni separate per le interfacce grigio/materia bianca e grigio/piale, che vengono regolate manualmente prima del calcolo dell'lGI. Dopo un'operazione di smoothing, vengono confrontate regioni circolari delle superfici piale e grigio/materia bianca, al fine di calcolare l'lGI per migliaia di punti su tutto il cervello. Freesurfer rende l'analisi della girificazione semplice e accessibile ai clinici e ai ricercatori del cervello, interessati al confronto dell'estensione della piegatura corticale tra individui diversi in condizioni normali e patologiche.
L'articolo di gennaio di JoVE su Immunologia e Infezioni prosegue la tradizione della rivista di pubblicare metodologie all'avanguardia nella ricerca sulle malattie trasmesse da vettori. In particolare, questo articolo arricchisce la raccolta completa di protocolli di JoVE per la ricerca sulla malaria, ampliando la nostra libreria alla malaria cerebrale, una condizione devastante con elevata suscettibilità nei bambini. In breve, questo protocollo prevede l'esposizione di un monostrato di cellule endoteliali cerebrali umane, coltivate in piastre di Petri, a globuli rossi infettati da Plasmodium falciparum. Dopo fasi di lavaggio e arricchimento, è possibile isolare alti rendimenti di parassiti, dotati del potenziale di infettare il cervello, e caratterizzarli ulteriormente.
In Neuroscienze, JoVE presenta un metodo per lo studio della migrazione delle cellule della cresta neurale. Queste cellule rappresentano un tipo cellulare transitorio, multipotente e deputato allo sviluppo, che può differenziarsi non solo in tessuto neuronale, ma anche in muscolo liscio, cellule cromaffini, cartilagine e osso. Gli embrioni di pollo vengono preparati con attenzione, in modo da isolare la regione del tronco e asportare il tubo neurale per una coltura notturna su coprioggetti rivestiti con fibronectina, condizione che permette alle cellule della cresta neurale di emigrare dal tubo neurale. Dopo la rimozione del tubo neurale, i coprioggetti contenenti le cellule della cresta neurale coltivate vengono trasferiti in una camera di Zigmond modificata, una camera che consente di stabilire un gradiente di concentrazione di un presunto agente chemiotattico attraverso la coltura. L'acquisizione di immagini in time-lapse seguita dall'analisi delle traiettorie cellulari viene utilizzata per valutare il potenziale chemiotattico delle molecole caricate nella camera di Zigmond, fornendo informazioni sui segnali molecolari che guidano la migrazione di questo importante tipo cellulare nello sviluppo.
Questi articoli in evidenza comprendono quattro dei cinquanta video-protocolli pubblicati a gennaio. Altri articoli degni di nota includono metodi per visualizzare le strutture della cuticola di c. elegans, l'imaging termico del dolore muscolare a insorgenza ritardata, la coltura del mesencefalo ventrale in fette organotipiche e l'induzione dell'aterosclerosi nei topi.