Entre las neuronas del cerebro y las células gliales hay una estructura crítica pero poco estudiada que se ha llamado la última frontera de la neurociencia: el espacio extracelular. Con un nuevo paradigma de imagen, los científicos ahora pueden ver y estudiar esta compleja matriz llena de líquido. El avance, demostradoen ratones, aparece el 22 de febrero en la revista Celda .
La matriz extracelular, hasta un 20 por ciento del volumen total del cerebro, es "muy intrincada, fascinante e importante", dice el autor principal U. Valentin Nägerl del Institut Interdisciplinaire de Neurosciences de la Universidad de Burdeos. "Estas imágenesnos da una nueva idea de la complejidad cruda y fluida del tejido cerebral ", dice.
Para verlo, Nägerl y sus colegas combinaron un tinte fluorescente difusible con microscopía de súper resolución, en este caso microscopía de reducción de emisión estimulada STED, para generar reconstrucciones 3D de alta calidad del tejido y los espacios dentro de los cortes cerebrales que se mantienen vivosfuera del cuerpo
Se cree que el espacio entre las neuronas regula el flujo de líquido cefalorraquídeo y metabolitos claros durante el sueño, entre otras funciones. Comprender su composición podría conducir a una mejor administración de fármacos dentro del cerebro. El espacio extracelular se altera durante la lesión cerebral traumática y la epilepsia,sin embargo, su estructura y función en cerebros sanos y enfermos sigue siendo en gran medida desconocida.
La técnica reveló que el espacio extracelular es una profusión de zarcillos rastreros que brotan del soma bulboso o cuerpos celulares neuronales, inmersos en líquido. Un tinte verde resalta una neurona y sus axones ramificados y dendritas que se adelgazan a medida que se enrollan como hebrasde musgo español alrededor de un millón de otros axones.
Debido a que el espacio extracelular es esencialmente la huella negativa del espacio ocupado por las células, la técnica representa las neuronas y la glía como sombras nítidas, de ahí su nombre: imágenes de sombras de súper resolución, o SUSHI. Vistas panorámicas pero detalladas de SUSHI de la microanatomíadel tejido cerebral es "como ver el bosque y las hojas al mismo tiempo", dice Nägerl. Y su capacidad para mostrar la forma de las dendritas y rastrear procesos neuronales proporciona información contextual no disponible a través de técnicas de imagen como microscopía electrónica, microscopía de fluorescencia yresonancia magnética MRI.
SUSHI también visualiza las hendiduras sinápticas por primera vez en cortes de tejido vivo y revela las interacciones glía-neurona y la migración celular. Como tal, puede ayudar a los investigadores a observar cambios en las sinapsis durante el desarrollo del cerebro y la enfermedad. Avances en técnicas quirúrgicas y óptica adaptativapuede permitir que SUSHI se use en el cerebro vivo intacto en el futuro cercano, dice Nägerl.
El fluido del espacio extracelular, un reservorio de iones críticos para la actividad eléctrica y la transmisión sináptica, aparece como pequeños espacios negros entre filamentos y manchas blancas. En un momento, los investigadores presenciaron una célula microglial que se arrastraba, similar a una ameba, a través densamenteNägerl se sorprendió de lo variable y dinámico que es el espacio extracelular ", que contrarresta la impresión que tenemos de la microscopía electrónica, donde se ve súper compacta y rígida".
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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