stringtranslate.com

Rastreo retrógrado

Neuronas PVH de rata Long-Evans marcadas con fluorocromo trazador retrógrado

El rastreo retrógrado es un método de investigación utilizado en neurociencia para rastrear conexiones neuronales desde su punto de terminación (la sinapsis ) hasta su fuente (el cuerpo celular ). Las técnicas de rastreo retrógrado permiten una evaluación detallada de las conexiones neuronales entre una población objetivo de neuronas y sus entradas en todo el sistema nervioso . Estas técnicas permiten el "mapeo" de las conexiones entre las neuronas en una estructura particular (por ejemplo, el ojo ) y las neuronas objetivo en el cerebro . La técnica opuesta es el rastreo anterógrado , que se utiliza para rastrear conexiones neuronales desde su fuente hasta su punto de terminación (es decir, desde el cuerpo celular hasta la sinapsis). Tanto las técnicas de rastreo anterógrado como retrógrado se basan en la visualización del transporte axonal .

Técnicas

El rastreo retrógrado se puede lograr por diversos medios, incluido el uso de cepas virales como marcadores de la conectividad de una célula con el sitio de inyección. El virus de la pseudorrabia (PRV; cepa Bartha), por ejemplo, se puede utilizar como un rastreador adecuado debido a la propensión de la infección a propagarse en sentido ascendente a través de una vía de neuronas unidas sinápticamente, revelando así la naturaleza de sus circuitos. [1] [2]

Se ha demostrado que la rabia es eficaz para este sistema de rastreo de circuitos debido a su bajo nivel de daño a las células infectadas, la especificidad de infectar solo neuronas y la estricta limitación de la propagación viral entre neuronas a las regiones sinápticas. [3] Estos factores permiten realizar rastros altamente específicos que pueden revelar conexiones neuronales individuales en un circuito sin infligir daño físico a las células. [ cita requerida ]

Otra técnica consiste en inyectar "perlas" especiales en los núcleos cerebrales de animales anestesiados. [4] Se permite que los animales sobrevivan durante unos días y luego se los sacrifica. Las células en el origen de la proyección se visualizan a través de un microscopio de fluorescencia invertido . [ cita requerida ]

Wickersham y sus colegas desarrollaron una técnica especializada que empleaba un virus de la rabia modificado . Este virus era capaz de infectar una sola célula y atravesar una sinapsis, lo que permitió a los investigadores investigar la conectividad local de las neuronas. [5]

Virus de la rabia

Después de ser absorbido por la terminal sináptica o el axón de la neurona diana, el virus de la rabia se envuelve en una vesícula que se transporta hacia el cuerpo celular a través de la dineína axonal . En el virus de la rabia de tipo salvaje , el virus continuará replicándose y propagándose por todo el sistema nervioso central hasta que haya infectado sistémicamente todo el cerebro. [3] La eliminación del gen que codifica la glucoproteína (proteína G) en la rabia limita la propagación del virus estrictamente a las células que fueron infectadas inicialmente. La propagación transsináptica del virus puede limitarse a la transmisión monosináptica a una neurona de origen seudotipificando la proteína G y poniendo el gen bajo el control de Cre . Esta propagación viral puede visualizarse a través de métodos que incluyen la adición de un gen de fluorescencia como la proteína fluorescente verde en el casete viral o mediante inmunohistoquímica . [6] [7]

Virus de la pseudorrabia

El virus de la pseudorrabia , miembro de la familia de los herpesviridae , se propaga por el sistema nervioso central de forma retrógrada y anterógrada, ascendiendo por el axón neural hasta el soma y las dendritas en la aplicación retrógrada. La eliminación de tres genes clave de proteínas de membrana en la cepa PRV-Bartha de pseudorrabia bloquea la propagación anterógrada del virus y permite manipulaciones adicionales al ADN viral, como la fluorescencia, lo que permite el rastreo del circuito retrógrado. [8]

Fluoro-oro

El fluorooro, también conocido como hidroxiestilbamidina , es un trazador retrógrado fluorescente no viral cuyo movimiento hacia arriba del axón y a través del árbol dendrítico se puede visualizar mediante microscopía fluorescente o inmunohistoquímica. [9]

Véase también

Referencias

  1. ^ O'Donnell, P.; Lavín, A.; Enquist, LW; Grace, AA; Card, JP (1997). "Circuitos paralelos interconectados entre el núcleo accumbens y el tálamo de la rata revelados por el transporte transináptico retrógrado del virus de la pseudorrabia". Journal of Neuroscience . 17 (6): 2143–2167. doi : 10.1523/jneurosci.17-06-02143.1997 . PMC  6793770 . PMID  9045740.
  2. ^ Luo, AH; Aston-Jones, G. (2009). "Proyección de circuitos desde el núcleo supraquiasmático hasta el área tegmental ventral: una nueva vía de salida circadiana". Revista Europea de Neurociencia . 29 (4): 748–760. doi :10.1111/j.1460-9568.2008.06606.x. PMC 3649071 . PMID  19200068. 
  3. ^ ab Davis, Benjamin M.; Rall, Glenn F.; Schnell, Matthias J. (6 de noviembre de 2015). "Todo lo que siempre quiso saber sobre el virus de la rabia (pero tenía miedo de preguntar)". Revisión anual de virología . 2 (1): 451–71. doi :10.1146/annurev-virology-100114-055157. PMC 6842493 . PMID  26958924. 
  4. ^ Katz, LC; Burkhalter, A.; Dreyer, WJ (9 de agosto de 1984). "Microesferas de látex fluorescentes como marcador neuronal retrógrado para estudios in vivo e in vitro de la corteza visual". Nature . 310 (5977): 498–500. Bibcode :1984Natur.310..498K. doi :10.1038/310498a0. PMID  6205278. S2CID  36191957.
  5. ^ Wickersham IR, Lyon DC, Barnard RJ, et al. (marzo de 2007). "Restricción monosináptica del rastreo transsináptico a partir de neuronas individuales genéticamente dirigidas". Neuron . 53 (5): 639–47. doi :10.1016/j.neuron.2007.01.033. PMC 2629495 . PMID  17329205. 
  6. ^ TotalBoox; TBX (1 de enero de 2011). Avances en la investigación sobre la rabia . Elsevier Science. ISBN 9780123870414.OCLC 968996286  .
  7. ^ Huang, Z. Josh; Zeng, Hongkui (10 de julio de 2013). "Enfoques genéticos para los circuitos neuronales en el ratón". Revisión anual de neurociencia . 36 : 183–215. doi :10.1146/annurev-neuro-062012-170307. PMID  23682658.
  8. ^ Enquist, LW (1 de diciembre de 2002). "Explotación de la propagación específica de circuitos del virus de la pseudorrabia en el sistema nervioso central: perspectivas sobre la patogénesis y los trazadores de circuitos". The Journal of Infectious Diseases . 186 (Suplemento_2): S209–S214. doi : 10.1086/344278 . ISSN  0022-1899. PMID  12424699.
  9. ^ Naumann, T.; Härtig, W.; Frotscher, M. (15 de noviembre de 2000). "Rastreo retrógrado con Fluoro-Gold: diferentes métodos de detección de trazadores a nivel ultraestructural y cambios neurodegenerativos de neuronas rellenadas en estudios a largo plazo". Journal of Neuroscience Methods . 103 (1): 11–21. doi :10.1016/s0165-0270(00)00292-2. ISSN  0165-0270. PMID  11074092. S2CID  24155326.

Lectura adicional

El rastreo retrógrado se ha utilizado ampliamente en una amplia gama de estudios de neurociencia, incluidos los siguientes ejemplos: