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Cerebros transparentes revelan detalles microscópicos ocultos
Para estudiar las estructuras microscópicas del cerebro, los investigadores normalmente han tenido que diseccionar el órgano en rebanadas asombrosamente delgadas que luego se pueden ver en un microscopio. Sin hacer esto, cualquier estructura de más de un par de milímetros de profundidad sería imposible de ver. Pero además de ser un proceso laborioso, cortar el cerebro en porciones delgadas puede alterar la estructura y dificultar el seguimiento de los largos caminos de los axones de una porción a otra.
Ahora, investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un proceso químico para eliminar las grasas de un cerebro (muerto), dejando solo tejido transparente que aún conserva su estructura tridimensional. El proceso, denominado CLARITY, se desarrolló en el laboratorio de Karl Deisseroth , psiquiatra y neurocientífico conocido como uno de los co-inventores de la optogenética (ver Interruptores de luz para neuronas). Deisseorth y colegas describir el nuevo método hoy en la revista Naturaleza .
El tratamiento químico CLARITY transforma el tejido cerebral en un hidrogel-híbrido que incluye las proteínas, los ácidos nucleicos y las pequeñas moléculas del órgano, pero excluye las grasas, que bloquean tanto la luz como los tintes químicos. Una vez que se forma la estructura de hidrogel, las grasas se pueden disolver en un campo eléctrico.
El proceso deja a los investigadores con un cerebro transparente que se puede estudiar directamente. Los autores del estudio demuestran la hazaña con el cerebro de un ratón que había sido modificado genéticamente para transportar una proteína fluorescente en sus neuronas:
Los cerebros tratados con CLARITY también se pueden teñir con tintes que se unen a las proteínas de las neuronas, lo que proporciona a los investigadores otra forma de examinar el tejido:
Y, quizás lo más impresionante, los cerebros tratados con CLARITY pueden enjuagarse de cualquier colorante y examinarse una y otra vez.
La técnica podría ayudar a los investigadores que intentan trazar un mapa de la intrincada arquitectura de las células del cerebro y mejorar su comprensión de los problemas de cableado asociados con algunas enfermedades cerebrales (ver Conectividad). Noticias de la naturaleza informa que el grupo de Deisseroth ya está trabajando para hacer transparente todo un cerebro humano (informaron sobre el uso de la tecnología para examinar pequeñas secciones de un cerebro humano en el documento).
CLARITY tiene el potencial de desenmascarar pequeños detalles del cerebro de personas con trastornos cerebrales sin perder la perspectiva del circuito a mayor escala, dijo el director de los Institutos Nacionales de Salud, Francis Collins, en un comunicado.
Si desea realizar un recorrido fascinante por el cerebro de un mouse y obtener más información sobre el proceso CLARITY, mire el video a continuación, producido por Naturaleza :
Créditos de imagen: Kwanghun Chung y Karl Deisseroth, Instituto Médico Howard Hughes / Universidad de Stanford