Dois métodos recentemente desenvolvidos ajudarão os pesquisadores a estudar a estrutura 3-D de superfícies complexas e de neurônios individuais melhor do que nunca. Sebastian Munck e Natalia Gunko, dois tecnólogos especialistas da VIB-KU Leuven, relatar novos protocolos de imagem que irão avançar a neurociência e (bio) imagem em geral.

O setor de P&D de biotecnologia está prosperando na Flandres, e isso é em grande parte devido à presença de muito desenvolvimento de tecnologia e know-how, permitindo que os cientistas encontrem um caminho para novos insights e terapias. Este mês, dois colegas do VIB e KU Leuven relatam novas maneiras de estudar superfícies 3-D e a ultraestrutura 3-D das células cerebrais.

De Lego a moscas:ALMOST permite imagens de superfície 3-D sem precedentes

Desenvolvimentos recentes em microscopia 3-D revolucionaram a pesquisa biomédica, permitindo a geração de imagens de organismos modelo inteiros, como peixes-zebra e larvas de mosca-das-frutas, bem como embriões e órgãos de camundongos clarificados. Em muitos casos, Contudo, isso requer tornar uma amostra transparente usando métodos químicos de 'limpeza', diz o especialista em microscopia de luz Sebastian Munck (VIB-KU Leuven):"Os métodos de limpeza são demorados e não podem ser aplicados a todos os tipos de amostra. Além disso, se você quiser estudar a morfologia ou cor da superfície, limpar opticamente é contraproducente. "

É por isso que Munck e sua equipe desenvolveram QUASE, um método óptico para imagem de superfície 3-D de objetos opacos reflexivos. Munck:"ALMOST significa 'um método de tomografia óptica multicolorida sem rótulo'. Ele fornece uma reconstrução 3D da superfície de amostras não transparentes, incluindo informações sobre sua cor e propriedades reflexivas. "

Munck acredita que muitos campos de pesquisa se beneficiarão desta maneira simples de documentar e quantificar superfícies 3-D, como ALMOST pode ser aplicado a amostras biológicas e não biológicas:"A capacidade de registrar a superfície de um objeto de tamanho médio em 3-D abre perspectivas para repositórios digitais de coleções zoológicas e botânicas e permite um link para impressão 3-D desses objetos. Da análise de pigmentos à realidade virtual, ou mesmo arte, as possibilidades são infinitas. "Os cientistas ilustram perfeitamente isso por imagens não apenas de amostras biológicas, como moscas de frutas e cones de sementes, mas também estatuetas de Lego.

Da prata ao ouro:otimizando um método centenário para estudar neurônios com mais detalhes

No final do século 19, Camillo Golgi desenvolveu um método para tingir as longas protuberâncias de células cerebrais individuais no que ele chamou de "a reação negra". Agora conhecido como método de Golgi, o protocolo foi refinado ao longo dos anos e provou ser instrumental para muitos avanços revolucionários na neurobiologia. No entanto, também tem algumas desvantagens importantes, de acordo com Natalia Gunko (VIB-KU Leuven):"As técnicas de coloração de Golgi ainda são amplamente utilizadas em pesquisas e diagnósticos clínicos, mas eles são incompatíveis com estudos posteriores da arquitetura subcelular de neurônios com microscopia eletrônica devido à formação de grandes, depósitos de prata com densidade de elétrons que mascaram detalhes ultraestruturais. "

Para resolver este problema, Gunko e sua equipe adaptaram o método de Golgi para microscopia eletrônica, substituindo os sais de prata por sais de ouro, resultando em partículas muito menores que geralmente são depositadas na periferia dos neurônios.

"É o primeiro uso bem-sucedido de uma técnica de coloração baseada em Golgi para rastrear neurônios em todo o seu comprimento, preservando os detalhes ultraestruturais, "diz Gunko, que imediatamente aplicou a técnica para estudar a ultraestrutura neuronal em um modelo de doença de Alzheimer.

"Nós combinamos a coloração de Golgi com marcação fluorescente e limpeza de tecido para visualizar relações espaciais entre neurônios inteiros e placas amilóides em amostras de cérebro de um modelo de camundongo com Alzheimer." Este é apenas um exemplo do uso do novo método na neurociência fundamental e no estudo da morfologia neuronal nas doenças cerebrais.