O número de abril do Journal of Visualized Experiments (JoVE) inclui um artigo que acompanha um laboratório da Universidade de Miami de Ohio até o Lago Bonney — um lago salino permanentemente coberto de gelo na Antártida. Poucos organismos conseguem sobreviver às condições adversas sob o gelo, onde luz, calor e fontes de carbono estão em oferta muito limitada. Micro-organismos unicelulares chamados protistas são a principal classe de micróbios que vivem sob o Lago Bonney, e são capazes de introduzir carbono, por meio da fotossíntese, no ciclo da vida.
Após determinar o local de amostragem apropriado, nossos autores perfuram e derretem o gelo para que possam coletar amostras de várias profundidades dentro da coluna de água quimicamente estratificada do lago. Uma vez coletadas, as amostras são levadas a um laboratório de campo para filtração e estabilização. Após o processamento, os microrganismos presentes na amostra de água são cultivados para experimentações futuras. Por exemplo, nossos autores demonstram que seus cultivos de enriquecimento mantêm atividade fotossintética, e experimentos futuros deverão ajudar a compreender melhor a fisiologia dos protistas, bem como a forma como esses organismos podem afetar o ciclo geoquímico global.
Em Medicina Clínica e Translacional, o JoVE volta sua atenção para a radioterapia estereotáxica corporal, ou SBRT, para o tratamento de tumores ginecológicos. A SBRT é uma forma minimamente invasiva de tratamento do câncer que utiliza radiação, entregue por um acelerador linear montado em um braço robótico, para inativar biologicamente os tumores.
Nossos autores, do Case Medical Center, explicam como marcadores fiduciais de ouro em tecidos moles são posicionados ao redor do alvo cancerígeno em diferentes profundidades com base em imagens de tomografia computadorizada. Durante uma sessão de planejamento do tratamento, são obtidas imagens de TC e PET, que são então co-registradas. Guiados por essas imagens, tanto oncologistas radioterapeutas quanto ginecologistas oncologistas definem os volumes tumorais que serão alvejados durante a terapia, além de delimitar as estruturas normais adjacentes que devem permanecer preservadas. No início do tratamento, um sistema de localização do alvo detecta os marcadores fiduciais por meio de imagens radiográficas em planos cruzados, e a posição dos marcadores é comparada com os dados de imagem obtidos previamente.
Durante o tratamento, diodos emissores de luz acompanham o movimento do paciente, a fim de correlacionar seu padrão respiratório à localização dos marcadores fiduciais, para que a radiação possa ser administrada com precisão. Superando as complicações associadas à imobilização do paciente, nossos autores demonstram que seu procedimento de radioterapia estereotáxica corporal pode entregar com precisão a radiação ao volume-alvo, limitando ao mesmo tempo a dose às estruturas próximas.
Na nossa seção de Bioengenharia, a JoVE apresenta um artigo que envolve a produção de substratos biocompatíveis a partir de casulos de bicho-da-seda. Primeiro, os casulos são analisados quanto à contaminação e processados para produzir um extrato de seda. O extrato é colocado sobre um molde de PDMS, que foi projetado para criar um padrão no filme de seda durante a secagem em sua superfície. Após a secagem, o filme de seda é submetido a um processo denominado recozimento em água, que torna o filme transparente e ideal para microscopia. Após o plaqueamento celular nos filmes, nossos autores demonstram que o rastreamento da migração celular no substrato de seda com microestrutura é tão fácil quanto em superfícies convencionais de cultura de tecidos. A biocompatibilidade dos filmes de seda, bem como seu potencial de modificação química e estrutural, os torna materiais candidatos atrativos para aplicações in vivo, como o design de dispositivos médicos.
Surpreendentemente, o cultivo primário de neurônios aparece em nossa seção de Imunologia e Infecção, porque neste mês de abril a JoVE documenta um sistema inovador de cultivo de neurônios simpáticos primários utilizado para estudar a latência e ativação do vírus do herpes simples.
Neurônios periféricos atuam como reservatórios para o vírus do herpes que são a origem dos eventos de reativação. Para estabelecer uma cultura de neurônios periféricos, gânglios cervicais superiores são isolados de camundongos embrionários e, após digestão e dissociação, são semeados em placas de 96 poços. Por volta do dia 6 in vitro, vírus do herpes que codificam uma proteína de fusão viral-GFP são adicionados às células juntamente com um inibidor da replicação lítica. Após a retirada do inibidor, o vírus latente reativará e a expressão de GFP será observável por microscopia de fluorescência. Contando o número de poços que exibem fluorescência GFP, pode-se testar a capacidade de moléculas pequenas ou oligonucleotídeos de silenciamento gênico de suprimir ou induzir a reativação viral, tornando este ensaio uma ferramenta potencial para descobrir novos tratamentos para ajudar no controle da infecção por HSV-1.
Este breve resumo descreve apenas quatro dos cinquenta artigos que o JoVE lançará em abril. Outros lançamentos notáveis incluem métodos para quantificar obesidade em ratos utilizando tomografia computadorizada por raios X, induzir infarto do miocárdio no coração de peixe-zebra e rotulagem retrógrada da medula espinhal excisada. Fiquem atentos.