Mapeo cerebral preciso para realizar imágenes in vivo repetitivas de dinámica neuroinmunitaria en ratones

Kanchan Bisht; Kaushik Sharma; Ukpong  B. Eyo

doi:10.3791/61454

Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Mapeo cerebral preciso para realizar imágenes in vivo repetitivas de dinámica neuroinmunitaria en ratones

7.6K visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/61454

⸱

7 de agosto de 2020

Kanchan Bisht¹^,² , Kaushik Sharma¹^,² , Ukpong B. Eyo¹^,²

¹Center for Brain Immunology and Glia (BIG), University of Virginia, ²Department of Neuroscience, University of Virginia

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe una técnica crónica de implantación de ventanas craneales que se puede utilizar para imágenes longitudinales de estructuras neuro-glio-vasculares, interacciones y función en condiciones saludables y enfermas. Sirve como una alternativa complementaria al enfoque de imagen transcraneal que, aunque a menudo se prefiere, posee algunas limitaciones críticas.

Resumen

El sistema nervioso central (SNC) está regulado por una compleja interacción de células neuronales, gliales, estromales y vasculares que facilitan su correcta función. Aunque el estudio de estas células en aislamiento in vitro o juntos ex vivo proporciona información fisiológica útil; características destacadas de la fisiología de las células neurales se perderán en tales contextos. Por lo tanto, hay una necesidad de estudiar las células neuronales en su entorno in vivo nativo. El protocolo detallado aquí describe imágenes repetitivas in vivo de dos fotones de células neuronales en la corteza de roedores como una herramienta para visualizar y estudiar células específicas durante largos períodos de tiempo de horas a meses. Describimos en detalle el uso de la vasculatura cerebral groseramente estable como un mapa grueso o dendritas etiquetadas fluorescentemente como un mapa fino de regiones cerebrales seleccionadas de interés. Usando estos mapas como una clave visual, mostramos cómo las células neuronales se pueden reubicar con precisión para obtener imágenes in vivo repetitivas posteriores. Utilizando ejemplos de imágenes in vivo de microglia, neuronas y células NG2⁺ con etiqueta fluorescente, este protocolo demuestra la capacidad de esta técnica para permitir la visualización repetitiva de la dinámica celular en la misma ubicación cerebral durante largos períodos de tiempo, que puede ayudar aún más a entender las respuestas estructurales y funcionales de estas células en la fisiología normal o seguir insultos patológicos. Cuando sea necesario, este enfoque se puede acoplar a imágenes funcionales de células neuronales, por ejemplo, con imágenes de calcio. Este enfoque es especialmente una técnica poderosa para visualizar la interacción física entre los diferentes tipos celulares del SNC in vivo cuando están disponibles modelos genéticos de ratón o tintes específicos con etiquetas fluorescentes distintas para etiquetar las células de interés.

Introducción

El sistema nervioso central (SNC) se rige por una compleja interacción de interacciones entre varios tipos de células residentes, incluyendo neuronas, glia y células asociadas a vasos. Tradicionalmente, las células neurales se estudiaban en contextos aislados, co-cultivados¹^,^,²,³^,⁴^,⁵ (in vitro) o de tejido cerebral extirpado (ex vivo)⁶^,⁷^,^,⁸,⁹^,^10.....