Eletroconvulsoterapia tem sido usada para tratar pacientes com distúrbios depressivos major, incluindo depressão severa resistente a medicamentos, depressão bipolar, a doença de Parkinson doenças e esquizofrenia1,2. Esta terapia, convulsão é gerado pelo estímulo eléctrico entregado na cabeça de pacientes anestesiados através de sub-fascial eletrodos1,2,3. Administração repetitiva de ECS tem sido clinicamente benéfica para transtornos depressivos resistentes1,2,3. No entanto, o mecanismo exato subjacentes a eficácia a longo prazo do efeito antidepressivo em humanos permaneceu indescritível. ECS é um modelo animal de eletroconvulsoterapia e é amplamente usado para investigar seu mecanismo terapêutico. Em roedores, ambos ECS aguda e crônico tratamento ECS promovem neurogénese adulta no hipocampo em reorganizar a rede neural4,5, susceptível de contribuir para melhorias na flexibilidade cognitiva. Além disso, elevação global da atividade cerebral por ECS altera a abundância de transcrições, tais como um cérebro derivada neurotrópica fator6e várias proteínas, incluindo metabotrópico glutamato receptor 17 e o N-metil-D-aspartato (NMDA) tipo glutamato receptor subunidades7. Estas mudanças estão envolvidas na mediação a longo prazo modificação do número de sinapse, estrutura e força do hipocampo7,8,9.
Modelos ECS, estimulação elétrica é entregue para roedores via stereotaxically implantados eletrodos, eletrodos corneais ou eletrodos de orelha para evocar as convulsões tônico-clônica generalizada10,11. Estereotáxica implante de eletrodos envolve cirurgia cerebral e exige um tempo significativo para melhorar habilidades cirúrgicas do experimentador para minimizar a lesão. Menos invasivos eletrodos corneais podem causar secura e abrasão corneal e requer anestesia. O uso de eletrodos de orelha-clip ignora essas limitações porque eles podem ser usados em roedores sem cirurgia ou anestesia e causam lesão mínima. De fato, descobrimos que atual entregues ao acordado ratos através de orelha-clip eletrodos confiantemente induz convulsões tônico-clônicas fase 4-5 e altera as proteínas sinápticas em seu hipocampo10.
Para examinar a abundância de ECS-induzida de proteínas sinápticas em regiões específicas do cérebro dos roedores, é importante escolher os métodos experimentais que são mais adequados para a sua detecção e quantificação. Fraccionamento subcelular do cérebro permite o isolamento bruto de proteínas citosólico solúveis; proteínas de membrana; proteínas de organela-limites; e até mesmo proteínas em estruturas subcelulares especiais, tais como o PSD12,13,14. O PSD é um domínio subcellular denso e bem organizado em neurônios no qual proteínas sinápticas são altamente concentradas em e perto da membrana pós-sináptica12,13,15. O isolamento do PSD é útil para o estudo de proteínas sinápticas enriquecido no PSD, desde mudanças dinâmicas na abundância e função de receptores pós-sinápticos glutamato, andaimes proteínas e proteínas de transdução de sinal no PSD12 , 15 , 16 , 17 são correlacionadas com plasticidade sináptica e o synaptopathy observado em várias doenças neurológicas17,18. Um método de fracionamento subcelular anterior usado para purificar o PSD envolveu o isolamento da fração insolúvel em detergente da fracção bruto da membrana do cérebro pela centrifugação diferencial de gradientes de sacarose14, 19. o grande desafio com esse método tradicional é que ele requer grandes quantidades de roedores cérebros14,19. Preparação de 10-20 roedores para isolar a fração do PSD por tratamento exige extensivo custo e investimento de tempo e não é praticamente viável se existem muitos tratamentos.
Para superar este desafio, nós adaptamos um método mais simples que diretamente isola a fração do PSD, sem sacarose centrifugação gradiente20,21e revisto para ser aplicável ao isolamento do PSD do hipocampo de rato único cérebro. Nosso método de fracionamento de PSD em pequena escala produz sobre 30-50 µ g de proteínas PSD de 2 hipocampo, suficiente para o uso em vários ensaios bioquímicos, incluindo imunoprecipitação e mancha ocidental. Mancha ocidental demonstra o sucesso do nosso método para isolar o PSD, revelando o enriquecimento da proteína densidade pós-sináptica 95 (PSD-95) e a exclusão de marcador pré-sináptica Sinaptofisina e proteínas citoplasmáticas solúveis α-tubulina. Nossa indução ECS e métodos de fracionamento de PSD em pequena escala são facilmente adaptáveis para outras regiões do cérebro de roedor e fornecem uma maneira relativamente simples e confiável para avaliar os efeitos da ECS na expressão de proteínas do PSD.