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Artigo de método

Quantificando a distribuição de uma proteína pré-sináptica no cérebro de camundongos usando imunofluorescência

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Wallrafen, R., et al. Quantificando a distribuição heterogênea de uma proteína sináptica no cérebro de camundongos usando imunofluorescência. J. Vis. Exp. (2019).

Este vídeo demonstra a coloração por imunofluorescência de uma fatia de cérebro de camundongo para quantificar a distribuição de uma proteína pré-sináptica específica. O processo envolve o bloqueio de locais inespecíficos, a aplicação de anticorpos primários para a proteína-alvo e um marcador de referência, seguido pela marcação de anticorpos secundários e contracoloração nuclear. O marcador de referência garante uma quantificação precisa, fornecendo uma linha de base consistente, e a distribuição da proteína pré-sináptica é analisada nas regiões do cérebro usando microscopia confocal.

Protocolo

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

1. Imunofluorescência

  1. Prepare soluções incluindo o tampão de bloqueio, tampão de anticorpos, tampão de lavagem 1 e tampão de lavagem 2 (consulte a Tabela 1).
  2. Enxágue as fatias uma vez com tampão fosfato (PB) para remover o excesso de composto de temperatura de corte ideal (OCT).
    1. Remova a solução com uma pipeta de plástico sem sugar as fatias de cérebro. Adicione 250 μL de PB fresco com uma pipeta de 1000 μL.
      cuidado: As fatias não devem secar, então remova e adicione bem os líquidos.
  3. Remova o PB com uma pipeta de plástico e adicione 250 μL de tampão de bloqueio por poço com uma pipeta de 1000 μL. Incubar durante 3 h à temperatura ambiente (RT) no shaker.
  4. Durante o tempo de incubação, diluir os anticorpos primários em tampão de anticorpos num tubo de reacção. Use 250 μL de tampão de anticorpos por alvéolo e adicione a quantidade apropriada de anticorpo (ver Tabela 2) pipetando-o diretamente na solução usando uma pipeta de 2 μL. Misture a solução pipetando suavemente para cima e para baixo várias vezes. Vortex logo depois para garantir a mistura adequada.
    nota: Para determinar a fluorescência de fundo, a coloração também deve ser realizada sem adição do anticorpo primário. Para isso, incubar a fatia em solução de anticorpos sem anticorpos primários de acordo com o protocolo.
  5. Após o tempo de incubação, remova o tampão de bloqueio com uma pipeta de plástico e adicione 250 μL de solução de anticorpos contendo anticorpos primários por alvéolo. Incubar fatias com anticorpo primário durante a noite a 4 °C num shaker.
  6. No dia seguinte, lave as fatias com tampão de lavagem 1 3x por 10 min em RT em uma coqueteleira.
    1. Remova o meio com uma pipeta de plástico e adicione 300 μL de tampão de lavagem 1 por poço. Incubar em RT por 10 min. Repita 3 vezes.
  7. Durante as etapas de lavagem, diluir os anticorpos secundários acoplados ao fluoróforo em tampão de anticorpos em um tubo de reação. Use 250 μL de tampão de anticorpos por alvéolo e adicione a quantidade apropriada de anticorpo (ver Tabela 2) pipetando-o diretamente na solução usando uma pipeta de 2 μL. Misture a solução pipetando suavemente para cima e para baixo várias vezes. Vortex logo depois para garantir a mistura adequada.
    cuidado: Como os anticorpos são sensíveis à luz, todas as etapas a partir deste ponto precisam ser realizadas no escuro.
  8. Após as etapas de lavagem, remova o tampão de lavagem com uma pipeta de plástico e adicione 250 μL de solução de anticorpos contendo anticorpos secundários por alvéolo. Incubar as fatias com anticorpo secundário durante 90 min a RT no escuro.
  9. Lave as fatias com tampão de lavagem 2 3x por 10 min em RT.
  10. Durante as etapas de lavagem, dilua 4′,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) em 0,1 M PB na concentração de 1:2000.
  11. Remova o tampão de lavagem 2 com uma pipeta de plástico e adicione 250 μL de solução DAPI por poço. Incube por 5 min em RT no shaker.
  12. Remova a solução DAPI com uma pipeta de plástico e adicione 500 μL de 0,1 M PB por poço com uma pipeta de 1000 μL.
  13. Monte fatias em lâminas de microscópio.
    1. Coloque uma lâmina de microscópio sob o estereoscópio. Com um pincel fino, adicione três gotas separadas de 0,1 M PB na lâmina. Coloque uma fatia por gota na lâmina do microscópio.
    2. Use o pincel fino para achatar e orientar as fatias na lâmina do microscópio.
    3. Quando todas as fatias estiverem posicionadas corretamente, remova o excesso de PB com um lenço de papel e seque a lâmina com cuidado.
      cuidado: Evite secar completamente as fatias do cérebro.
    4. Adicione 80 μL de meio de incorporação na lâmina. Abaixe cuidadosamente a lamínula na lâmina, incorporando assim as fatias de cérebro.
    5. Deixar as lâminas secarem na hotte durante 1-2 h (cobri-las para evitar a exposição à luz) e guardá-las numa caixa de lâminas de microscópio a 4 °C.
      nota: O protocolo pode ser pausado aqui.

2. Exames de imagem

  1. Depois que o meio de incorporação estiver completamente endurecido, coloque a lâmina do microscópio sob o microscópio confocal.
    nota: A microscopia de epifluorescência combinada com software de deconvolução deve produzir qualidade de imagem semelhante.
  2. Ajuste as configurações do laser aumentando ou diminuindo a intensidade do laser para cada canal para que poucos pixels sejam superexpostos para garantir a distribuição máxima dos valores de cinza.
  3. Adquira tecidos virtuais de toda a fatia do cérebro para os diferentes canais.
    1. No software de imagem, selecione a opção Tiles e delineie manualmente a fatia do cérebro com a Configuração da região do tile.
    2. Distribua pontos de suporte por toda a região do bloco e ajuste o foco para os diferentes pontos de suporte pressionando Verificar regiões/posições do bloco....
    3. Ajuste as configurações no Modo de Aquisição de acordo com a resolução desejada e o tamanho do arquivo da imagem resultante e inicie a digitalização.
  4. Quando a digitalização for concluída, use a função Costura para processar o tecido virtual. Exporte o arquivo como um .tif com a função Exportação de imagem.

3. Análise Baseada em Computador

  1. Carregue todos os canais individuais de uma imagem em FIJI clicando em Arquivo| Aberto.
  2. Com a ferramenta de seleção à mão livre, delineie um hemisfério no canal DAPI. Crie uma máscara da seleção clicando em Editar| Seleção| Criar máscara.
  3. Determine a intensidade média de fluorescência para os canais únicos (Mover e sinaptofisina) clicando em Analisar| Medida.
    nota: Certifique-se de selecionar os diferentes canais para determinar os valores médios de intensidade de fluorescência para cada canal.
  4. Copie a intensidade média de fluorescência para os canais individuais em uma planilha.
  5. Determine a intensidade média de fluorescência para os canais individuais em uma área de interesse, delineando a área também com a ferramenta de seleção à mão livre. Use um atlas do cérebro de camundongo como referência.
  6. Repita as etapas 3.1 a 3.5 para todos os hemisférios e todas as áreas de interesse.
    nota: Determine os valores para cada hemisfério separadamente para depois comparar os valores em uma área de interesse com os do hemisfério (consulte a etapa 4.2).

4. Tratamento de dados

  1. Caso a fluorescência de fundo seja alta, pode ser necessária uma subtração de fundo. Para isso, determine a intensidade média de fluorescência para a fatia processada sem anticorpo primário contra a proteína de referência (aqui: sinaptofisina) e subtraia esse valor de todos os valores obtidos para as regiões e hemisférios cerebrais.
  2. Quando as intensidades médias de fluorescência para os canais individuais para cada hemisfério e cada área de interesse tiverem sido determinadas (ver Tabela 3), calcule a razão entre Mover e sinaptofisina dividindo o valor de Mover pelo valor de sinaptofisina (amarelo na Tabela 3). Execute esta ação para cada hemisfério e cada área de interesse separadamente.
  3. Divida a razão obtida para uma área de interesse pela razão obtida para o hemisfério correspondente (laranja na Tabela 3) para determinar a razão da área de interesse para o hemisfério.
  4. Para determinar a abundância relativa do Mover, traduza a razão obtida em 4.2 em uma porcentagem, determinando seu desvio de 1 (vermelho na Tabela 3). Uma proporção de 1,25 daria, portanto, uma abundância relativa de Mover de 25% acima da média, e uma proporção de 0,75 produziria uma abundância relativa de Mover de 25% abaixo da média.

Tabela 1: Soluções utilizadas neste protocolo.

Fixador (500mL)
Misture 20g de paraformaldeído (conc. total: 4%)
50 mL 10x solução estoque PBS (conc. total: 1x)
450 mL bid H2OAdjust pH a 7,4 com NaOH
Nota: Para resolver o paraformaldeído em PBS, aqueça a solução. Não aqueça acima de 70 oC, pois o PFA se desintegra em temperaturas superiores a 70 oC.
Cuidado: O PFA é tóxico, potencialmente cancerígeno e teratogênico. Use luvas ao trabalhar com PFA e trabalhe sob a hotte. Evite a ingestão.
0.1M PB (1L)
Solução de estoque X
35,61 g Na2HPO4,2H 2O em 1 L bidest H2O
Solução de estoque Y
27,60 g NaH2PO4,2H 2O em 1 L bidest H2O
Misture 385 mL de solução-mãe X
115 mL de solução estoque Y
500 mL bid H2O
Tampão de bloqueio (50 mL)
Misture 1,25 mL de soro de cabra normal (concentração total: 2,5%)
1,25 mL de soro normal de burro (conc. total: 2,5%)
0,5 mL de surfactante não iônico (Triton-X100, conc.: 1%)
47 mL 0,1 M PB
Tampão de anticorpos (50 mL)
Misture 0,25 mL de soro de cabra normal (concentração total: 0,5%)
0,25 mL de soro normal de burro (concentração total: 0,5%)
0,1 mL de tensoativo não iônico (conc. total: 0,2%)
49,4 mL 0,1 M PB
Tampão de lavagem 1 (50 mL)
Misture 1 mL de soro de cabra normal (concentração total: 2%)
49 mL 0,1 M PB
Tampão de lavagem 2 (50 mL)
Misture 0,5 mL de soro de cabra normal (concentração total: 1%)
49,5 mL 0,1 M PB

Tabela 2: Anticorpos utilizados neste protocolo.

Anticorpos primários
Dirigido contraEspécies hospedeirasRRIDconcentração
MotorcoelhoAB_108042851:1000
SinaptofisinacobaiaAB_12103821:1000
Anticorpos secundários
Espécies-alvoEspécies hospedeirasFluoróforoconcentração
coelhoburroAlexaFluor 6471:1000
cobaiacabraAlexaFluor 4881:1000

Tabela 3: Exemplo de tratamento de dados.

Hemisfério
Hemisfério #Intensidade média de fluorescência Sinaptofisina (U.A.)Intensidade média de fluorescência Mover (UA)Razão Mover/Sinaptofisina
1
2
3
4
5
6
29.134
31.008
38.641
30.775
21.658
27.277
22.810
24.046
29.324
25.444
18.091
23.364
=C3/B3 0,783
=C4/B4 0,775
=C5/B5 0,759
=C6/B6 0,827
=C7/B7 0,835
=C8/B8 0,857
Hipocampo
Hemisfério #Intensidade média de fluorescência Sinaptofisina (U.A.)Intensidade média de fluorescência Mover (UA)Razão Mover/SinaptofisinaRazão para hemisférioAbundância relativa do motor (%)
1
2
3
4
5
6
35.26
33.955
41.231
39.853
30.129
28.737
29.889
27.825
31.978
31.787
27.817
25.861
=C11/B11 0,848
=C12/B12 0,819
=C13/B13 0,776
=C14/B14 0,798
=C15/B15 0,923
=C16/B16 0,900
=D11/D3 1,083
=D12/D4 1,057
=D13/D5 1,022
=D14/D6 0,965
=D15/D7 1,105
=D16/D8 1,051
=(E11-1)*100 8.269
=(E12-1)*100 5.673
=(E13-1)*100 2.200
=(E14-1)*100 -3.528
=(E15-1)*100 10.530
=(E16-1)*100 5,064

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubos de reação de 1,5 mLEppendorf30120094
Tubos de reação de 50 mLGreiner Bio-One227261
poço múltiplo 24 poçoFisher Científico087721H
pipeta de plástico (descartável)Sarstedt8,61,176
Pipeta de 1000 mLRainin17014382
Pipeta de 2 mlEppendorf3123000012
Gênio do Vórtice 3IKA3340001
Lâminas de microscópio MenzelFisher Científico10144633CF
EstereoscópioLeica
LSM800ZeissMicroscópio confocal
PBS (10X)Roche11666789001
Tecido TekSakuraNº 4583Outubro
Na2HPO4BioFroxx5155KG001
NaH2PO4Merck1,06,34,60,500
soro de cabra normalMerck MilliporeS26-100ML
soro de burro normalMerckS30-100ML
Tritão X-100Merck1,08,60,31,000
coelho anti-MoverSistemas sinápticosRRID: AB_10804285
cobaia anti-sinaptofisinaSistemas sinápticosRRID: AB_1210382
anti-coelho para burros AF647Jackson ImmunoResearchRRID: AB_2492288
anti-rato para cabras AF488Jackson ImmunoResearchRRID: AB_2337438
Mowiol4-88Calbioquímica475904
Software azul ZEN2ZeissSoftware de microscopia
FijiImagemJSoftware de análise
Microsoft ExcelMicrosoft

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