Proteínas e RNAm que definem neuroquimicamente subpopulações de neurônios são comumente identificados com uma combinação de imunohistoquímica (IHQ) e/ou hibridização in situ (ISH), respectivamente. A combinação de ISH com técnicas de IHQ facilita a caracterização de padrões de colocalização exclusivos de neurônios funcionais (codificação neuroquímica), maximizando a capacidade de marcação multiplex.
Métodos de ISH fluorescente (FISH), incluindo RNAscope, têm maior sensibilidade e especificidade em comparação com métodos anteriores de detecção de RNA, como ISH radioativa e ISH cromogênica não radioativa. O FISH permite a visualização de transcritos de RNAm único como pontos corados puntiformes1. Além disso, o ensaio RNAscope permite que um número maior de alvos de RNA seja marcado de cada vez, usando diferentes tags de fluoróforo. Apesar dessas vantagens, limitações técnicas podem afetar o número de fluoróforos/cromógenos que podem ser utilizados em um único experimento. Estes incluem a disponibilidade de conjuntos de filtros para microscópios; tais considerações são agravadas quando a identificação neuroquímica utiliza FISH e IHQ combinadas, em comparação com o uso de cada técnica isoladamente, uma vez que etapas inerentes ótimas para um método podem ser prejudiciais para o outro.
A aplicação prévia de FISH combinada com IHQ demonstrou a expressão de alvos celulares específicos em linfomas de células B humanas2, embriões de pintinhos3, embriões de peixe-zebra4, retina de camundongo 5 e células da orelha internade camundongos6. Nesses estudos, o preparo tecidual foi fixado em formalina e incluído em parafina (FFPE)2,3,5 ou montaria inteira a fresco 4,6. Outros estudos aplicaram o RNAscópio cromogênico em preparações cerebrais fixas de camundongos e ratos 7,8,9. Em particular, Baleriola et al.8 descreveram duas preparações teciduais diferentes para a combinação de IHQ-HIS; seções fixas do cérebro de camundongos e seções do cérebro humano FFPE. Em uma publicação recente, combinamos FISH e IHQ fluorescente em cortes frescos congelados, para visualizar simultaneamente mRNA de baixa abundância (receptor de galanina 1, GalR1), mRNA de alta abundância (transportador de glicina 2, GlyT2) e proteína10 do transportador vesicular de acetilcolina (vAChT) na formação reticular do tronco encefálico.
O núcleo do trato solitário (NTS) é uma importante região cerebral envolvida na função autonômica. Localizada no rombencéfalo, essa população heterogênea de neurônios recebe e integra um vasto número de sinais autonômicos, incluindo aqueles que regulam a respiração. O NTS abriga várias populações neuronais, que podem ser fenotipicamente caracterizadas pelo padrão de expressão de alvos de RNAm, incluindo GalR1 e GlyT2 e marcadores proteicos para a enzima tirosina hidroxilase (TH) e o fator de transcrição Paired-like homeobox 2b (Phox2b).
O proprietário do RNAscope recomenda preparações de tecidos frescos congelados, mas o tecido preparado por fixação transcárdica de perfusão animal inteiro, juntamente com crioproteção a longo prazo (armazenamento a -20 °C) de cortes fixos de tecido congelado, é comum em muitos laboratórios. Assim, buscou-se estabelecer protocolos para FISH em combinação com IHQ utilizando preparações de tecidos frescos congelados e congelados fixos. Aqui, nós fornecemos para seções de cérebro congelado fresco e congelado fixo: (1) um protocolo para FISH combinado e IHC fluorescente (2) uma descrição da qualidade do mRNA e rotulagem de proteínas produzidas, ao utilizar cada preparação (3) uma descrição da expressão de GalR1 e GlyT2 no NTS.
Nosso estudo revelou que, quando combinado com a metodologia RNAscope, o sucesso da IHQ variou em preparações congeladas frescas e fixas, dependendo da localização das proteínas-alvo dentro da célula. Em nossas mãos, a rotulagem de proteínas ligadas à membrana sempre foi bem-sucedida. Em contraste, a IHQ para proteína citoplasmática exigiu solução de problemas mesmo nos casos em que a proteína citoplasmática foi superexpressa em um animal transgênico (Phox2b-GFP)11. Finalmente, enquanto GalR1 é expressa em neurônios não-catecolaminérgicos no NTS, a expressão de GlyT2 está ausente no NTS.