En el laboratorio de la Dra. Wierenga utilizan el amplificador MultiClamp 700B Microelectrode para estudiar los mecanismos moleculares de las sinapsis inhibidoras
COMPAÑÍA/UNIVERSIDAD
Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Universidad Radboud de Nijmegen, Países Bajos
MIEMBROS DEL EQUIPO
Prof. Dra. Corette Wierenga, Dra. Carlijn Peerboom, Ate Bijlsma, Lotte Herstel, Dr. Bart Jongbloets, Zehra Kazmi, Dra. Ségolène Bompierre
PRODUCTOS UTILIZADOS
Amplificador MultiClamp 700B Microelectrode
El reto
El laboratorio de la Dra. Wierenga en el Donders Institute se centra en investigar la formación y la modulación de las conexiones cerebrales a través de las señales moleculares y la actividad neuronal. En especial, su atención radica en entender las sinapsis inhibidoras, que desempeñan un papel fundamental en el control de la activación y el procesamiento de la información de las células cerebrales. Estas sinapsis son vitales para formar los circuitos neuronales durante el desarrollo y aprendizaje del cerebro. Varios trastornos cerebrales, en particular trastornos del desarrollo neurológico como el autismo, se han relacionado con defectos específicos en las sinapsis inhibidoras. El principal objetivo del equipo es descubrir los mecanismos moleculares que subyacen a la formación y plasticidad de estas sinapsis y entender su impacto sobre el procesamiento de la información en el cerebro.
El equipo realiza registros patch-clamp de células completas para determinar cómo afectan los cambios sinápticos a las corrientes inhibidoras, y cómo la excitabilidad intrínseca se ve afectada por los cambios en los canales iónicos. Realizan los registros a partir de células cerebrales individuales y a menudo combinan las medidas electrofisiológicas con técnicas avanzadas de microscopia y hacen un seguimiento a lo largo del tiempo de los cambios en células cerebrales vivas. Estos experimentos son técnicamente complicados y dependen fundamentalmente de registros electrofisiológicos estables y fiables.
La solución
Para medir las pequeñas corrientes generadas por las sinapsis, el equipo confía en el amplificador MultiClamp 700B Microelectrode. El equipo de la Dra. Wierenga ha realizado experimentos de “uncaging” (liberación) de glutamato de dos fotones para activar las sinapsis excitatorias y utilizan biosensores para monitorizar las moléculas de señalización intracelular, como el calcio, el cloruro y el AMPc/PKA. La Prof. Dra. Wierenga y su equipo llevan más de una década integrando con éxito la electrofisiología y la microscopía avanzada.
- Células piramidales de la región CA1 llenas de colorante fluorescente (rojo) a través de la pipeta de patch-clamp, lo que revela su árbol dendrítico. El equipo investiga las interacciones de esta célula piramidal excitatoria con las neuronas inhibidoras circundantes (verdes).
Amplificadores de patch-clamp Axon Instruments
Productos utilizados
La serie de amplificadores de Axon Instruments® ofrece las mejores soluciones para la variedad completa de experimentos de patch clamp. El catálogo de amplificadores incluye Axopatch™ 200B para registros de canal único de ruido ultrabajo, MultiClamp™ 700B para registros de fijación de voltaje de célula completa y de fijación de corriente de alta velocidad, y Axoclamp™ 900A para registros de fijación de dos electrodos y de fijación de corriente.
Los resultados
En un estudio reciente, el equipo investigó las alteraciones en las conexiones sinápticas asociadas con trastornos del desarrollo neurológico (Peerboom et al., 2023). Para estimular estos trastornos, indujeron un retraso en el desarrollo en cortes de cerebro cultivados, que se asemejan a los retrasos observados en las condiciones de desarrollo neurológico. A través de registros electrofisiológicos, se hizo un seguimiento del progreso del desarrollo de las conexiones sinápticas y las propiedades de activación de las células cerebrales en desarrollo en estos cortes. Estos experimentos proporcionan información valiosa de la naturaleza intrincada de los trastornos del desarrollo neurológico, arrojando luz sobre su complejidad. En estudios futuros, los autores planean fortalecer el vínculo de las alteraciones electrofisiológicas con cambios de comportamiento específicos (Bijlsma et al., 2023) y con trastornos del desarrollo neurológico.
Referencias
Más información sobre la Dra. Corette Wierenga
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