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En la Universidad de York utilizan los instrumentos Axon Patch-Clamp para investigar la función de los canales de panexina en la epilepsia

Universidad de York

Georg Zoidl

Paige Whyte-Fagundes

Amplificador MultiClamp 700B Microelectrode

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

Paquete de software pCLAMP 11

El reto

En el laboratorio de Zoidl, en la Universidad de York, se investigan las funciones de los canales de panexina en el sistema nervioso tanto en el contexto fisiológico como patológico usando principalmente larvas de pez cebra como organismo modelo en sus investigaciones.

El objetivo es resolver el conflicto que existe en la literatura sobre el papel de la panexina-1 (Panx1) en las convulsiones que continúa desde la última década.

Aprovechando la edición génica de los genes panx1 para generar mutaciones de pérdida de función, el laboratorio de Zoidl ha establecido un modelo de epilepsia en el pez cebra para responder a la cuestión de si los canales de Panx1 tienen funciones distintas en las convulsiones. Utilizando herramientas de electrofisiología, registran potenciales de campo locales de la actividad convulsiva en redes neuronales seleccionadas de larvas de pez cebra de 6-7 días de edad in vivo.

El equipo mantiene intacto el neurocircuito durante los registros y empareja los datos electrofisiológicos con los resultados de los experimentos de fenotipo conductual, lo que les permite obtener nueva información sobre la función de Panx1 en la epilepsia. Al igual que mucho otros electrofisiólogos, deben lidiar con el problema de la interferencia de ruido de frecuencia de la línea en su sistema de electrofisiología.

Axon Patch-Clamp para el estudio de canales de panexina en la epilepsia usando larvas de pez cebra

La solución

La función Axon Digidata 1550A/B HumSilencer permite al equipo eliminar el ruido de frecuencia de línea de 50/60Hz, poniendo de manifiesto la señal biológica. La función HumSilencer adaptable integrada puede adaptarse a los ruidos de frecuencia de línea cambiantes con el tiempo. El aprendizaje adaptativo del ruido se puede desactivar en circunstancias especiales, de modo que los patrones de ruido se pueden guardar durante el transcurso completo del registro. El patrón de ruido guardado se puede restablecer antes o después del final de cada nuevo registro.

“Nuestro sistema está equipado para medir registros de campo a partir de larvas de pez cebra de 6-7 días de edad in vivo. Hemos tenido un gran éxito al hacerlo, y no cabe duda de que la sensibilidad del equipo Axon es fundamental para permitirnos seguir investigando los circuitos de nuestras nuevas líneas de pez cebra modificadas genéticamente”.

Los resultados

La estudiante sénior de doctorado Paige Whyte-Fagundes ha sido esencial en el establecimiento de la configuración electrofisiológica para registrar el pez cebra in vivo y conducir el proyecto que investiga Panx1 en la epilepsia.

Los miembros del equipo pretenden utilizar su configuración electrofisiológica actual para investigar las variaciones fisiológicas en el circuito neuronal de los canales de panexina en una variedad de líneas de pez cebra modificadas. Hasta el momento, han sido capaces de abordar cuestiones fundamentales relativas a los ritmos cerebrales asociados con el procesamiento visual de estímulos luminosos en peces que no expresan (knockout) panx1. También han establecido las propiedades neuroprotectoras de Panx1 en su modelo de convulsiones y también han descubierto una forma de dar un nuevo uso a un fármaco aprobado por la FDA para reducir la actividad convulsiva en el pez cebra.

En un artículo reciente, describieron la relación entre la inactivación del gen panx1a en el pez cebra, el comportamiento visuomotor alterado y la señalización dopaminérgica, en una investigación que combina el análisis de secuenciación de ARN, PCR en tiempo real, análisis del comportamiento visual y motor y electrofisiología in vivo.

Visuomotor deficiency in panx1a knockout zebrafish is linked to dopaminergic signaling

Puede encontrar más información sobre el laboratorio de Georg Zoidl en su perfil de ResearchGate