Sekwencyjne fotowybielanie stanowi nieinwazyjną metodę znakowania poszczególnych komórek Schwanna (SC) w obrębie złącza neuromięśniowego (NMJ). NMJ jest największą synapsą w układzie nerwowym ssaków i służy jako model prowadzący w badaniach nad strukturą i funkcją synaptyczną. W NMJ myszy zakończenia aksonów ruchowych tworzą przypominające precla miejsca kontaktu z włóknami mięśniowymi. Akson ruchowy i jego zakończenie są otoczone przez SC. W ciągu ostatnich dekad stworzono kilka linii myszy transgenicznych w celu wizualizacji neuronów ruchowych i SC, na przykład odpowiednio myszy Thy1-XFP1 oraz Plp-GFP2.
Wzdłuż aksonów ruchowych mielinizujące komórki Schwanna (SC) są rozmieszczone w postaci niepokrywających się segmentów (internodów), oddzielonych węzłami Ranviera, co umożliwia skokowe przewodzenie potencjału czynnościowego. Z kolei terminalne komórki Schwanna w synapsie są wyspecjalizowanymi komórkami glejowymi, które monitorują i wspomagają neurotransmisję, usuwają resztki komórkowe oraz prowadzą regenerujące się aksony. Złącza neuromięśniowe (NMJ) są ściśle pokryte przez do sześciu niemielinizujących terminalnych komórek Schwanna – nie można ich jednak rozdzielić w mikroskopii świetlnej, ponieważ znajdują się one w bezpośrednim kontakcie błonowym3.
Istnieje kilka podejść do indywidualnej wizualizacji terminalnych komórek SC. Żadne z nich nie jest jednak pozbawione wad. Na przykład wypełnianie barwnikiem, polegające na nakłuciu pojedynczych komórek mikroelektrodą wypełnioną barwnikiem, wymaga zniszczenia znakowanej komórki przed wypełnieniem kolejnej. Jest to niezgodne z późniejszymi zapisami w trybie poklatkowym3. Wielospektralne znakowanie komórek SC metodą „Brainbow” osiągnięto dzięki kombinatoryjnej ekspresji białek fluorescencyjnych4. Technika ta wymaga jednak połączenia kilku transgenów i jest ograniczona przez wzorce ekspresji stosowanych promotorów. W przyszłości alternatywą może okazać się ekspresja białek „fotoprzełączalnych” w komórkach SC5. Przedstawiamy tutaj sekwencyjne fotowybielanie, w którym pojedyncze komórki są wybielane, a ich obraz uzyskuje się metodą subtrakcji. Uważamy, że podejście to – ze względu na swoją łatwość i wszechstronność – stanowi trwały dodatek do instrumentarium technologicznego neurobiologa, zwłaszcza że może być stosowane in vivo i przenoszone na inne typy komórek, obszary anatomiczne lub gatunki6.
W poniższym protokole szczegółowo opisujemy zastosowanie sekwencyjnego wybielania i następującej po nim konfokalnej mikroskopii poklatkowej w odniesieniu do terminalnych SC w eksplantach mięśnia triangularis sterni. Ta cienka, powierzchowna i łatwa do wypreparowania preparacja nerwowo-mięśniowa7,8 okazała się użyteczna w badaniach nad rozwojem, fizjologią i patologią NMJ9. Na koniec wyjaśniamy, w jaki sposób przygotowuje się mięsień triangularis sterni po fiksacji w celu przeprowadzenia skorelowanego obrazowania konfokalnego o wysokiej rozdzielczości, immunohistochemii lub badań ultrastrukturalnych.