RESPUESTA ANTE LA COVID-19 - Estamos comprometidos a apoyar a nuestra comunidad científica durante esta pandemia. Obtener más información

En la Universidad de Michigan utilizan nuestro instrumentos Axon para investigar los bloqueantes de receptores NMDAR

Universidad de Michigan

Kevin S. Jones

Nichelle Jackson

Amplificadores de patch-clamp Axon Instruments

Amplificador MultiClamp 700B Microelectrode

Sistema de adquisición de datos con bajo ruido Axon Digidata 1550B más HumSilencer

Paquete de software pCLAMP 11

El reto

Los canales iónicos NMDAR se encuentran en las neuronas y son dianas frecuentes en iniciativas de investigación. Además de desempeñar posiblemente un papel clave en el aprendizaje y la memoria, también es una diana para la investigación de soluciones terapéuticas contra la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esquizofrenia y la depresión. El Dr. Kevin S. Jones y la estudiante de doctorado, Nichelle Jackson, de la Universidad de Michigan, investigan los efectos de dos bloqueantes del receptor NMDAR, memantina y MK-801. A pesar de que ambos fármacos se unen a la misma región del canal iónico, estos dos antagonistas tienen efectos excepcionalmente diferentes. Mientras que la memantina se utiliza para tratar los síntomas de la enfermedad de Alzheimer, MK-801 se sabe que induce efectos psicóticos. Nichelle tiene la hipótesis de que estos dos efectos diferentes surgen de las diferencias en cómo interaccionan los fármacos con el canal iónico.

El objetivo de la investigación de Nichelle es identificar elementos estructurales dentro del poro del canal que medien en estas diferencias. Utiliza la mutagénesis dirigida a sitio para introducir mutaciones puntuales en los canales NDMA para determinar los elementos estructurales dentro del poro del canal responsables de los efectos diferentes de la memantina y MK-801.

El grupo utiliza células embrionarias de riñón humano como sistema de expresión heteróloga para medir cómo afectan las mutaciones a la amplitud y onda de corriente de NMDAR después de que los fármacos bloqueen el poro del canal. Además de requerir un sistema extremadamente sensible para detectar cambios pequeños en la corriente eléctrica, el grupo también necesitaba una forma de administrar los antagonistas con una alta precisión temporal.

Nichelle Jackson

La solución

El equipo utiliza un amplificador de microelectrodo MultiClamp™ 700B junto con un digitalizador Digidata 1550 con tecnología HumSilencer® y el software de electrofisiología pCLAMP para adquirir los datos. Utilizan salidas digitales en el digitalizador para controlar un instrumento de administración rápida de líquidos. Este método proporciona un control temporal preciso de la administración de los fármacos y les permite controlar el experimento completo usando el software pCLAMP.

Los resultados

Los aspectos técnicos de la incorporación del mecanismo de administración de líquidos en la configuración de electrofisiología eran complicados, por lo que el equipo contactó con el Dr. Jeffrey Tang de Molecular Devices para obtener asesoramiento y apoyo. La investigación está en las fases iniciales, pero el equipo ya ha identificado restos de aminoácidos en el poro del NMDAR que afectan a las propiedades farmacológicas de los antagonistas.

“Nunca fallamos en la administración. Como ya le dicho antes en varias ocasiones, el soporte técnico que prestan es el mejor que he encontrado nunca. Gracias de nuevo – Dr Jones”.