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Artigo de método

Registrando correntes de células inteiras com GABA Puffing em uma fatia de cérebro de camundongo

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Feng, Y. et al., Correntes de células inteiras induzidas pela aplicação de GABA em fatias cerebrais.J. Vis. Exp. (2017)

Este vídeo demonstra o registro de correntes de células inteiras induzidas pelo ácido gama-aminobutírico, ou GABA, em uma fatia de cérebro cortical pré-frontal de camundongo. A entrega controlada de GABA abre canais de cloreto em um neurônio pós-sináptico, gerando correntes pós-sinápticas inibitórias, ou IPSCs. Essas IPSCs aumentam com concentrações mais altas de GABA, refletindo a atividade inibitória do GABA na transmissão sináptica.

Protocolo

Todos os procedimentos envolvendo amostras de animais foram revisados e aprovados pelo comitê de revisão ética animal apropriado.

1. Preparação de Soluções

  1. Prepare 500 mL de líquido cefalorraquidiano artificial padrão (ACSF) contendo os componentes descritos em nosso trabalho publicado, conforme listado na Tabela 1.
    1. Use copos de vidro limpos com água deionizada para preparar uma solução ACSF fresca. Limpe as espátulas com água deionizada e seque antes de usar para adicionar cloreto de sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl), fosfato de di-hidrogênio e sódio (NaH2PO4), bicarbonato de sódio (NaHCO3), sulfato de magnésio (MgSO4), D-glicose e adicione o cloreto de cálcio (CaCl2) após ter borbulhado a solução com 95% O2 / 5% CO2mistura por ~ 20 min (conforme detalhado na Tabela 1) a 500 mL de água deionizada. Mexa até dissolver totalmente.
    2. Certifique-se de que o ACSF esteja completamente limpo, sem qualquer precipitação. Em seguida, ajuste o pH para 7,2-7,4. Bolha com uma mistura de gases composta por 95% de O2 e 5% de CO2 por ~20 min.
  2. Prepare 250 ml de solução para cortar fatias contendo os produtos químicos descritos no quadro 2.
    1. Adicionar KCl, cloreto de magnésio (MgCl2), NaH2PO4, NaHCO3, colina·Cl e D-glicose e adicionar o cloreto de cálcio (CaCl2) por último, conforme indicado em 1.1.1, a 250 ml de água desionizada e dissolver conforme descrito em 1.1.1 e 1.1.2.
    2. Depois de borbulhar com 95% de O2/5% de CO2, coloque a solução em um freezer por 15-20 min para que a solução de corte fique gelada e parcialmente congelada.
      nota: Usamos esta solução de corte ao fazer fatias de camundongos de 1 a 2 meses; A fórmula pode ser diferente para camundongos com mais de 2 meses.
    3. Prepare uma solução de lipopolissacarídeo (LPS) dissolvendo-a em solução salina isotônica estéril livre de endotoxinas (NaCl a 0,9%). O LPS é administrado por via intraperitoneal (0,5 mg/kg) e começa a registrar 2 h depois.

2. Preparação do corte do córtex pré-frontal

  1. Retire a solução de corte do freezer e homogeneize para obter uma lama. Coloque a solução no gelo e borbulhe constantemente com 95% O2/5% CO2.
  2. Usando uma tesoura grande e afiada, decapite rapidamente um rato conforme descrito e imediatamente coloque a cabeça em um copo cheio de solução de corte gelada (0-4 ° C).
  3. Corte a parte superior do crânio ao longo da linha média na direção caudal-nasal com uma tesoura fina e remova as porções laterais do crânio. Remova o cérebro com uma espátula fina e coloque em uma solução de corte gelada.
    nota: As etapas 2.2-2.3 devem ser executadas rapidamente (idealmente < 1 min).
  4. Coloque o cérebro na tampa de uma placa de Petri de 9 cm cheia de gelo. Enxágue o cérebro com uma solução de corte gelada. Corte o cerebelo e o bulbo olfatório com uma lâmina de barbear.
  5. Aplique cola de cianoacrilato no suporte da amostra de um vibratome. Coloque cuidadosamente o bloco cerebral na gota de cola, com o lado rostral para cima, e mergulhe imediatamente na solução de corte gelada.
  6. Ajuste o porta-lâmina do vibratomo em um ângulo de 15° em relação ao plano horizontal e prepare fatias de cérebro coronal de 350 μm (frequência de vibração da lâmina = 85 Hz, velocidade = 0.1 mm/s).
  7. Com uma pipeta, transferir as fatias para a câmara de recuperação cheia de FCA, incubar durante 1 h (a RT) com borbulhamento constante de 95% O2/5% CO2.

3. Gravação de patch de célula inteira

  1. Faça micropipetas de borossilicato de vidro para uso como eletrodos de gravação ou micropipetas de sopro de acordo com as diretrizes específicas do Manual de Operação do Exapultor. Para o registro de eletrodos, as resistências da ponta estão na faixa de 4-6 MΩ, enquanto as micropipetas de sopro têm diâmetros de ponta na faixa de 2-5 μm.
  2. Adicione bloqueador do canal de Na+ (Tetrodotoxina (TTX), 1 μM), para bloquear o canal rápido de Na+ e, portanto, os potenciais de ação, ao ACSF e mantenha uma taxa de fluxo constante desta solução de 2-3 mL / min na câmara de registro, por bomba peristáltica para dentro da câmara e aspiração para fora dela. Borbulhe o ACSF com 95% O2/5% CO2 constantemente para garantir a viabilidade das fatias.
  3. Transferir uma fatia de cérebro para a câmara de registo utilizando uma pipeta de Pasteur modificada cuja ponta fina foi cortada de acordo com o tamanho da fatia. Cubra a fatia com uma âncora de platina com fios de nylon paralelos espaçados ≥2 mm para segurar a fatia na plataforma.
  4. Encha a micropipeta de registro com solução interna (Tabela 3) e encha as micropipetas de sopro com ácido gama-aminobutírico (GABA) a 10 μM, 50 μM e 100 μM (dissolvido em ACSF) ou ACSF como controle do veículo.
  5. Para evitar o bloqueio com detritos, aplique uma leve pressão positiva usando uma seringa de 1 mL antes de imergir o eletrodo de registro no ACSF. Usando um micromanipulador sob um microscópio (lente objetiva 4x), posicione o eletrodo de gravação e a micropipeta de sopro de forma que as pontas apareçam no centro da imagem de vídeo no monitor (Figura 1A).
  6. Ajuste o foco do microscópio (lente objetiva de 40x) enquanto abaixa gradualmente a micropipeta de sopro e coloque-a acima do neurônio de registro em um ângulo de 45°. Mantenha a distância entre a ponta da micropipeta de sopro e o neurônio registrada entre 20-40 μm (Figura 1B). Aproxime-se lenta e cuidadosamente do neurônio com o eletrodo de registro e, em seguida, libere a pressão positiva. Aplique uma sucção fraca e breve através da tubulação conectada ao suporte do eletrodo para criar uma vedação de giga-ohm.
  7. Mantenha a tensão em 0 mV. Após a formação da vedação giga-ohm, compense a capacitância rápida e lenta manualmente ou automaticamente. Em seguida, aplique uma sucção breve e forte através do tubo mencionado acima para entrar no modo de célula inteira.
  8. Registre o eIPSC no modo de grampo de tensão. Aplique baixa pressão de gás (nitrogênio, 4 - 6 psi) à micropipeta de sopro usando um Picospritzer controlado por um gerador de passo de tensão Master 8 para fornecer sopros de GABA simples ou emparelhados (Figura 2).

Tabela 1. Gravação ACSF.

substânciag/molConcentração (mM)Peso (g/L)
NaCl58.4431196.9547
Kcl74.5512.50,1864
NaH2PO4137,9910,1380
NaHCO384.00726.22.2010
MgSO4120.3661.30,1565
D-glicose198,17112.1799
CaCl2110,982.50,2775

Tabela 2. Solução de corte de fatias.

substânciag/molConcentração (mM)Peso (g/L)
Kcl74.5512.50,1864
MgCl2Nº 95.21170.6665
NaH2PO4137,991.250,1725
NaHCO384.007252,1002
Colina·Cl139.6311516.0575
D-glicose198,1771,3872
CaCl2110,980,50,0555

Tabela 3. Solução interna para gravações de adesivos de células inteiras.

substânciag/molConcentração (mM)Peso (g/L)
Gluconato de Cs328.05210032.8052
CsCl168,3650.8418
HEPES238.301102,3830
MgCl2Nº 95.211algarismo0,1904
CaCl2110,9810,1110
BAPTANº 476.433115.2408
Na2ATP551.142.2044
Na2GTP523,20,40,2093

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Resultados

figure-results-1
Figura 1. Diagrama da micropipeta de sopro e eletrodo de registro.
(A) A distância entre o sopro e as micropipetas de registro. (B) A micropipeta de sopro (esquerda) e o eletrodo de gravação (direita) na superfície de uma fatia de cérebro.

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Micropipetas de borossilicato de vidroInstrumentos de obturadorBF150-86-101,50 mm de diâmetro externo; 0,86 mm de diâmetro interno
Extrator de micropipetaInstrumentos de obturadorMODELO P-97 Extrator de micropipeta flamejante/sobrancelha
MicromanipuladoresInstrumentos de obturadorMP-285
Amplificador controlado por computador Dispositivos MolecularesGrampo múltiplo 700B
Sistema de aquisição digital Dispositivos MolecularesDigidata 1440A
Câmera de imagemNikon 2115001Equipamento de inspeção
microscopia Nikon Eclipse FN1
Mestre 8A.M.P.I.Estimulador de pulso Master-8
Fatiador de vibratomeLeicaVT 1000S
Picospritzer figure-materials-1Parker HannifinSistemas de Pressão para Ejeção de Volumes de Picoliter em Pesquisa Celular
LâminaGillette74-SÁGUIA VOADORA
Monitor de vídeoPanasonicWV-BM 1410
502 ColaDelicatessenNº 7146Cola de cianoacrilato
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Transferir pipetasBiologix30-0138A1

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