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Artigo de método

Registro combinado de saída aferente mecanicamente estimulada e marcação de terminais nervosos em folículos pilosos de camundongos

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Bewick, G. et al., Registro combinado de saída aferente mecanicamente estimulada e marcação do terminal nervoso em terminações lanceoladas de folículo piloso de camundongo. J. Vis. Exp. (2016).

Este vídeo demonstra a gravação combinada da saída aferente mecanicamente estimulada e da marcação do terminal nervoso nos folículos pilosos de um pavilhão auricular de camundongo. Ele descreve as etapas envolvidas na estimulação mecânica dos terminais nervosos do folículo piloso antes e depois da exposição a um corante de membrana fluorescente, registro eletrofisiológico dos potenciais de ação gerados e visualização da rotulagem do terminal nervoso nos folículos pilosos.

Protocolo

Todos os procedimentos que envolvem coleta de amostras foram realizados de acordo com as diretrizes do IRB do instituto.

1. Configuração de gravação eletrofisiológica

  1. Prenda a pele da orelha externa do camundongo (pavilhão auricular) na base revestida de PDMS de uma câmara de gravação com pinos finos de insetos nas bordas (~ 6-8 por orelha), colocando os nervos limpos na base da orelha perto de dois eletrodos de sucção - um para gravação (para tirar o nervo) e o outro um eletrodo indiferente (para fornecer o sinal neutro a um amplificador diferencial).
  2. Para o eletrodo de registro, combine cuidadosamente a abertura e o diâmetro interno da abertura com a espessura combinada dos dois nervos, para que eles se encaixem o mais confortavelmente possível e com o maior comprimento possível.
  3. Puxe os nervos para o eletrodo por sucção suave de uma seringa de 2 ml presa à outra extremidade com tubo de borracha de silicone. Certifique-se de que os nervos estejam retos, não dobrados ou dobrados.
  4. Desenvolva um ajuste de alta resistência / impedância elétrica usando sucção mais forte para atrair tecido conjuntivo ou tecido adiposo para formar um tampão que veda firmemente a abertura ao redor do nervo.
  5. Encha o outro eletrodo (indiferente) com solução salina por sucção, se necessário (pode ser preenchido por ação capilar).
  6. Coloque fios de gravação idênticos (prata ou platina) no orifício interno dos eletrodos de gravação para entrar em contato com a solução salina e o nervo (gravação) ou extremidade estreitada e polida a fogo (indiferente) do eletrodo. Cada eletrodo é soldado individualmente a diferentes núcleos de cabo blindado de dois núcleos. Coloque o eletrodo de banho (terra) (pellet Ag/AgCl) no banho e aterre-o na tela do cabo de dois núcleos conectado aos eletrodos de gravação.
  7. Alimente a atividade elétrica dos dois eletrodos nos canais separados de um amplificador diferencial, filtro (banda passada de 0.2-2 kHz) e view em uma tela de osciloscópio. Verifique se os níveis de ruído elétrico do canal A (gravação) e do canal B (indiferente) são semelhantes. Nesta fase, pode não ser possível ver os potenciais de ação espontâneos normais no canal A antes que os dois eletrodos estejam equilibrados.
  8. Corrija quaisquer diferenças no ruído de fundo entre os eletrodos aumentando a impedância dos eletrodos de gravação (canal A) ou indiferentes (canal B). Faça isso sugando o tecido conjuntivo areolar (adiposo) ainda mais para dentro do eletrodo e / ou aplicando maior força de sucção na seringa de 50 ml.
    1. Uma vez 'equilibrado' dessa maneira, volte para o registro diferencial (AB) e procure potenciais de ação espontâneos (APs) no traço ou ao acariciar os cabelos na margem do pavilhão auricular. Se nenhuma atividade (pico) for observada, verifique novamente o ajuste apertado do nervo no eletrodo de registro e o tecido conjuntivo areolar no eletrodo indiferente - geralmente, quanto mais apertada (maior resistência) a vedação e quanto mais igual a impedância nos dois eletrodos, melhor. Com a prática, isso alcançará uma boa relação sinal: ruído (>2:1).
  9. Registre o eletroneurograma por meio de uma interface de laboratório e software de eletrofisiologia em execução em um computador. Uma saída de áudio de pico é muito útil e pode ser obtida alimentando o neurograma por meio de um amplificador de áudio e alto-falante de áudio associado. Ajuste o limite para ficar logo acima do ruído da linha de base (identificado pela ausência de ruído branco 'chiado').
  10. Para aumentar o acesso do medicamento ou do corante de estiril fluorescente às terminações lanceoladas, retire cuidadosamente a camada adiposa subdérmica perto da margem do pavilhão auricular, abrindo uma janela de ~ 5 mm x 5 mm, expondo a derme e a base dos folículos ( Figura 1A , B ).
  11. Prenda uma dobra de ~ 1 mm de pele da orelha limpa com tecido adiposo na margem principal (no nível da janela recém-produzida, se aplicável), deixando uma lacuna clara preenchida com solução salina entre as camadas de pele opostas. Passe suavemente os pelos que se projetam ao longo da borda dobrada com um pino ou pinça fina aterrada, sem tocar a pele, para localizar a área de saída AP máxima no osciloscópio e os 'cliques' e 'estalos' distintos na saída de áudio.

2. Registro de potenciais de ação evocados por estímulo

  1. Posicione a sonda de estimulação mecânica – um vidro de microeletrodo de borossilicato de 10 cm polido a fogo conectado a um atuador piezoelétrico de cerâmica – de modo que o movimento fique paralelo à dobra cutânea. Coloque a ponta a cerca de 0,5-1 mm da dobra cutânea, de modo que toque os pelos, mas não a pele. Verifique a estimulação eficaz movendo lentamente a ponta da sonda manualmente para desviar os pelos e observar/ouvir os espinhos.
  2. Use o software para conduzir a estimulação mecânica de 1-3 fios de cabelo (por exemplo, 3 segundos a 5 Hz sinusóides, a cada 10 segundos. Deslocamento da sonda 200-500 μm) e registre as respostas evocadas por estimulação nos nervos.
  3. Dê vários trens de estimulação mecânica idênticos em intervalos de 10 segundos. Otimize a posição da sonda para repetibilidade e, em seguida, reduza a frequência de estimulação de acordo com o protocolo experimental (por exemplo, taxa de repetição de queda de 10 segundos para 30 segundos).
  4. Use o software para discriminar atividades semelhantes a APs, por exemplo, usando um limite simples definido para ~2x a amplitude de ruído de alta frequência e ~25% dos maiores APs.
  5. Conte os APs que cruzam o limiar como 'eventos', quantificando a frequência e as características dos APs produzidos.

3. Gravação de disparo evocado por estímulo combinado com marcação de dibrometo de piridínio N-(3-trietilamôniopropil)-4-(4-(dibutilamino)estiril)

  1. Para examinar os efeitos dos corantes de estiril no disparo aferente evocado por estímulo e na marcação terminal, adicione a concentração apropriada de um corante de estiril de escolha à solução de banho e continue com o registro elétrico.
  2. Após o tempo de exposição necessário (geralmente pelo menos 30 min), prepare a preparação para visualizar os folículos. Desdobre o retalho cutâneo removendo os pinos de retenção e exponha a área dérmica limpa para revelar a rotulagem do terminal.
  3. Lave o corante externo com solução salina sem corante, fazendo 3 trocas completas de solução salina.
  4. Incube na troca final de solução salina sem corante gaseificado por 10-15 min para permitir que a contaminação mais persistente do corante vaze das membranas expostas/externas.
  5. Remova o corante não internalizado remanescente nas membranas com um agente sequestrante (beta-ciclodextrina sulfobutilada, 1 mM, 5 min) em solução salina.
  6. Transfira a câmara de registro para o estágio de um microscópio de epifluorescência vertical e encaixe a câmara com o mecanismo de movimento do estágio/lâmina.
  7. Ilumine a preparação com luz de excitação apropriada para o corante estiril. Use uma objetiva de microscópio de fluorescência de 10X ou 25X para observar a marcação do folículo (Figura 1).

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Arranjo de Registro Eletrofisiológico e Marcação de Dibrometo de Piridínio N-(3-trietilamôniopropil)-4- (4-(dibutilamino) estiril) de terminações lanceoladas aferentes do folículo piloso. (A) Uma preparação de pavilhão auricular configurada para um experimento eletrofisiológico mostrando a orientação do pavilhão auricular, a localização dos nervos, os eletrodos de registro ...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
PDMS - Sylgard 184Dow CorningPolímero de silicone sólido flexível, inerte e translúcido.
Nº 3 Fórceps DumontFerramentas de Belas Ciências11231-20
Alfinetes de insetos AusterlitzFerramentas de Belas CiênciasNº 26002-10Pinos muito finos para prender a preparação do pavilhão auricular com segurança ao PDMS com danos mínimos.
Pré-amplificador diferencial ACDigitimerNeurolog NL104AAmplificando o tamanho do eletroneurograma aferente de entrada. A gravação diferencial minimiza o ruído elétrico estranho e o desvio da linha de base.
Filtro passa-alto/passa-baixoDigitimerNeurolog NL125Condicionamento de sinal, reduzindo o ruído elétrico estranho para garantir a melhor relação sinal-ruído.
Gatilho de PicoDigitimerNeurolog NL201Define o limite do detector de eventos e o exibe no osciloscópio. Isso mostra a eficácia da detecção do potencial de ação.
Amplificador de áudio e alto-falantesDigitimerNeurolog NL120SMonitoramento de áudio útil para a presença de disparo elétrico das terminações sensoriais enquanto ajusta a preparação da estimulação mecânica no microscópio
osciloscópioDigitimerPM3380AUsamos este modelo antigo, mas qualquer osciloscópio padrão será suficiente.
Bolacha eletrocerâmica piezoelétricaMorgan Electroceramics, Southampton, Reino UnidoPZT507Eletrofisiologia/interface computador
Fonte de alimentação eletrocerâmica piezoelétricaFeito em casaSaída de 0-200V DC para acionar o deslocamento do wafer cerâmico, com controle eletrônico variável da saída via software de gravação/estimulação e interface do computador. Usamos o software Spike2 e a interface de computador 1401micro.
Software de eletrofisiologiaDesign Eletrônico de Cambridge (CED)Spike2 v7Software de gravação, estimulação e análise de dados de eletrofisiologia
Interface de laboratórioDesign Eletrônico de Cambridge (CED)1401 microInterface de eletrofisiologia, entre o amplificador/filtros e o computador. Ele insere o eletroneurograma e também impulsiona o movimento eletrocerâmico.
FM1-43/Synaptogreen C4Biotium/Cambridge BioscienceBT70020Sonda de membrana fluorescente que se divide reversivelmente no folheto externo das membranas celulares. Usado predominantemente para monitorar a endo/exocitose da membrana da vesícula.
Advasep 7Biotium/Cambridge BioscienceBT70029Um derivado sulfonado de b-ciclodextrina que quelata FM1-43 (e outros corantes de estirilpiridínio) para fora das membranas expostas, deixando o corante internalizado para ser visto mais claramente diminuindo a marcação de fundo/fluorescência.
Retiga Exi Fast 1394QimagingCâmera CCD monocromática e refrigerada - modelo básico
Software de análise de imagem 3D VolocityPerkin ElmerVolocidade 6.3Software de captura e análise de imagens.

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