Il numero di aprile del Journal of Visualized Experiments (JoVE) include un articolo che segue un laboratorio dall'Università di Miami dell'Ohio fino al Lago Bonney, un lago salato permanentemente coperto di ghiaccio in Antartide. Pochi organismi possono sopravvivere alle condizioni estreme sotto il ghiaccio, dove luce, calore e fonti di carbonio sono scarsissime. I microorganismi unicellulari chiamati protisti rappresentano la principale classe di microrganismi che vivono al di sotto del Lago Bonney e sono in grado di introdurre carbonio, mediante fotosintesi, nel ciclo della vita.
Dopo aver determinato il sito di campionamento appropriato, i nostri autori perforano e fondono il ghiaccio in modo da poter raccogliere campioni a diverse profondità all'interno della colonna d'acqua chimicamente stratificata del lago. Una volta raccolti, i campioni vengono portati in un laboratorio di campo per la filtrazione e la stabilizzazione. Dopo l'elaborazione, i microrganismi presenti nel campione d'acqua vengono coltivati per ulteriori esperimenti. Ad esempio, i nostri autori dimostrano che le loro colture di arricchimento mantengono attività fotosintetica, e futuri esperimenti dovrebbero contribuire a comprendere meglio la fisiologia dei protisti, nonché il modo in cui tali organismi possono influenzare il ciclo geochimico globale.
In Medicina Clinica e Traslazionale, JoVE rivolge la propria attenzione alla radioterapia stereotassica del corpo, o SBRT, per il trattamento dei tumori ginecologici. L'SBRT è una forma minimamente invasiva di trattamento del cancro che si basa sull'uso di radiazioni, erogate da un acceleratore lineare montato su un braccio robotico, per inattivare biologicamente i tumori.
I nostri autori, del Case Medical Center, spiegano come i marcatori fiduciali in oro per tessuti molli vengono posizionati intorno alla lesione tumorale a diverse profondità sulla base di immagini di tomografia computerizzata. Durante una sessione di pianificazione del trattamento, vengono acquisite immagini TC e PET che successivamente vengono co-registrate. Guidati da queste immagini, sia gli oncologi radioterapisti che gli oncologi ginecologi definiscono i volumi tumorali da colpire durante la terapia, nonché delimitano le strutture normali circostanti che devono rimanere integre. All'inizio del trattamento, un sistema di localizzazione del bersaglio rileva i marcatori fiduciali mediante imaging radiografico in piani ortogonali e la posizione dei marcatori viene confrontata con i dati di imaging ottenuti in precedenza.
Durante il trattamento, dei diodi a emissione luminosa tracciano i movimenti del paziente, al fine di correlare il suo schema respiratorio alla posizione dei marker fiduciali, in modo che la radiazione possa essere somministrata con precisione. Superando le complicazioni associate all'immobilizzazione del paziente, i nostri autori dimostrano che la loro procedura di radioterapia stereotassica corporea può erogare con precisione la radiazione al volume bersaglio limitando al contempo la dose alle strutture adiacenti.
Nella nostra sezione di Bioingegneria, JoVE presenta un articolo che riguarda la produzione di substrati biocompatibili a partire da bozzoli di baco da seta. Innanzitutto, i bozzoli vengono sottoposti a screening per rilevare contaminazioni ed elaborati in modo da produrre un estratto di seta. L'estratto viene depositato su uno stampo in PDMS, progettato per creare un modello nel film di seta che si asciuga sulla sua superficie. Una volta asciutto, il film di seta viene sottoposto a un processo chiamato ricottura in acqua, che rende il film trasparente e ideale per la microscopia. Dopo la semina cellulare sui film, i nostri autori dimostrano che il tracciamento della migrazione cellulare sul substrato di seta microstrutturato è altrettanto semplice rispetto a quello effettuato su superfici convenzionali per colture cellulari. La biocompatibilità dei film di seta, insieme alla loro capacità di essere modificati chimicamente e strutturalmente, li rende materiali promettenti per applicazioni in vivo, come la progettazione di dispositivi medici.
Sorprendentemente, la coltura primaria di neuroni compare nella nostra sezione di Immunologia e Infezione, perché questo aprile JoVE documenta un innovativo sistema di coltura di neuroni simpatici primari utilizzato per studiare la latenza e l'attivazione del virus dell'herpes simplex.
I neuroni periferici agiscono come serbatoi per il virus dell'herpes, che rappresentano l'origine degli episodi di riattivazione. Per stabilire una coltura di neuroni periferici, i gangli cervicali superiori vengono isolati da topi embrionali e, dopo digestione e dissociazione, vengono seminati in piastre a 96 pozzetti. Intorno al sesto giorno di coltura in vitro, vengono aggiunti alle cellule virus dell'herpes che codificano per una proteina di fusione virale-GFP, insieme a un inibitore della replicazione litica. Dopo la rimozione dell'inibitore, il virus latente si riattiverà e l'espressione di GFP sarà osservabile mediante microscopia a fluorescenza. Contando il numero di pozzetti che mostrano fluorescenza GFP, è possibile verificare la capacità di piccole molecole o oligonucleotidi silenziatori di geni di sopprimere o indurre la riattivazione virale, rendendo questo saggio uno strumento potenziale per scoprire nuovi trattamenti terapeutici utili nella gestione dell'infezione da HSV-1.
Questo breve riassunto descrive solo quattro dei cinquanta articoli che JoVE pubblicherà ad aprile. Altre pubblicazioni degne di nota includono metodi per quantificare l'obesità nei ratti mediante tomografia computerizzata a raggi X, indurre infarto miocardico nel cuore del pesce zebra e effettuare etichettatura retrograda del midollo spinale asportato. Restate sintonizzati.