Trazado retrógrado - Retrograde tracing

Neuronas PVH de rata Long-Evans marcadas con trazador retrógrado fluoro-oro

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 conexiones entre 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 las 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 a través de varios medios, incluido el uso de cepas virales como marcadores de la conectividad de una célula al sitio de inyección. El virus de la pseudorrabia (PRV; cepa Bartha), por ejemplo, puede usarse como un trazador adecuado debido a la propensión de la infección a propagarse corriente arriba a través de una vía de neuronas enlazadas sinápticamente, revelando así la naturaleza de sus circuitos.

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 limitación estricta de la propagación viral entre neuronas a regiones sinápticas. Estos factores permiten trazas altamente específicas que pueden revelar conexiones neuronales individuales en un circuito sin causar daño físico a las células.

Otra técnica consiste en inyectar "perlas" especiales en los núcleos del cerebro de animales anestesiados. Se deja que los animales sobrevivan durante unos días y luego se sacrifican. Las células en el origen de la proyección se visualizan a través de un microscopio de fluorescencia invertido .

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 saltar a través de una sinapsis; esto permitió a los investigadores investigar la conectividad local de las neuronas.

Virus de la rabia

Después de ser captado en la terminal sináptica o 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 diseminándose por todo el sistema nervioso central hasta que haya infectado sistémicamente todo el cerebro. La deleción del gen que codifica la glicoproteína (proteína G) en la rabia limita la propagación del virus estrictamente a las células que fueron inicialmente infectadas. La propagación transsináptica del virus puede limitarse a la transmisión monosináptica a una neurona de origen mediante la pseudotipificación de la proteína G y el control del gen Cre . Esta propagación viral se puede visualizar mediante métodos que incluyen la adición de un gen de fluorescencia, como una proteína verde fluorescente, en el casete viral o mediante inmunohistoquímica .

Virus de la pseudorrabia

Un miembro de la familia de los herpesviridae , el virus de la pseudorrabia se propaga a través del SNC tanto de forma retrógrada como anterógrada, subiendo por el axón neural hacia el soma y las dendritas en la aplicación retrógrada. La deleción de tres genes de proteínas de membrana clave en la cepa de pseudorrabia PRV-Bartha bloquea la propagación anterógrada del virus y permite que se agreguen manipulaciones adicionales al ADN viral, como la fluorescencia, lo que permite el rastreo del circuito retrógrado.

Fluoro-Oro

Fluoro-Gold, 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.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

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