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La técnica de proyección de imagen revela la localización del receptor del opiáceo a través del cerebro entero

Arrollando y torciéndose como un laberinto, el cerebro consiste en una red elaborada de los pasajes a través de los cuales los flujos de información en las velocidades, generando rápidamente pensamientos, emociones, y reacciones físicas.

Mucha de esta información es retransmitida por los mensajeros químicos, o los neurotransmisores - como la dopamina y la serotonina.

Aunque esté ajustado y desarrollado para el tramitación complejo, el cerebro y sus neurotransmisores sea vulnerable al secuestro por las substancias químicas, incluyendo opiáceo droga por ejemplo oxycodone, psicoestimulantes tales como cocaína, y alcohol.

El uso crónico de ninguno de estos substancias aumenta la actividad de una molécula conocida como el receptor del opiáceo de la kappa (KOR), que es activo en el conjunto de circuitos de la recompensa del cerebro. La activación de KOR produce disforia y una incapacidad de aserrar al hilo placer. Su actividad aumentada que sigue uso crónico de la droga o del alcohol desempeña un papel crucial en general abusa.

Kors se ha conocido para existir en ciertas regiones del cerebro, determinado ésas implicadas en el dolor que tramitaba, recompensa, y las reacciones de la tensión, pero la nueva obra en la Facultad de Medicina de Lewis Katz en Temple University (LKSOM) muestra que estos receptores están distribuidos real extensamente en el cerebro.

Los investigadores del templo hechos este descubrimiento después de que se encendió encima de los cerebros de ratones usando una técnica llamara a CLARITY seguida por (3D) proyección de imagen fluorescente tridimensional.

El estudio es el primer para aplicar la técnica de proyección de imagen para entender mejor la localización del receptor del opiáceo a través del cerebro entero en las imágenes 3D.

Típicamente, observamos el cerebro en secciones, así rindiendo (2.as) imágenes bidimensionales, en este caso no podemos realmente ver para conseguir una opinión grande del retrato de la distribución de la proteína. Pero con CLARIDAD podemos producir las imágenes 3D del cerebro entero, en conjunto órgano, y éste permitió que expusiéramos el fragmento completo de la distribución de KOR.”

Lee-Yuan Liu-Chen, doctorado, profesor, centro para la investigación del abuso de substancia y departamento de la farmacología, Facultad de Medicina de Lewis Katz, Temple University

Liu-Chen es investigador mayor en el nuevo estudio.

El estudio fue publicado en línea en el eNeuro del gorrón.

La técnica de la CLARIDAD hace el tejido cerebral transparente, permitiendo a investigadores visualizar las antenas fluorescentes conectadas a una proteína del interés, en este caso KOR.

La fluorescencia emitida de las antenas entonces se descubre vía métodos confocales de la proyección de imagen para rendir las imágenes altamente detalladas 3D de la distribución de la proteína específica en el cerebro entero.

El intentar ganar una comprensión más profunda de la localización de KOR en el cerebro, el Dr. Liu-Chen y los colegas aplicó CLARIDAD a los cerebros preservados de los ratones que habían sido dirigidos para expresar una etiqueta fluorescente conocida como tdTomato en las proteínas de KOR.

Sobre proyección de imagen, las regiones muy específicas del cerebro del ratón de KOR-tdTomato encendieron hacia arriba una cortina brillante del rojo, revelando la distribución 3D de KOR en el cerebro. Los investigadores entonces examinaron las 2.as secciones del tejido cerebral para ganar la información detallada sobre la localización espacial de KOR en el nivel celular.

Los análisis 3D y las observaciones del seccionamiento del cerebro permitieron a los investigadores proyectar los lugares específicos de la expresión de KOR.

Determinaron los trechos extensos relacionados para doler y la recompensa, empleando el conocimiento existente de la importancia de KOR a estos caminos, y ellos descubrieron muchos trechos de los nervios sabidos no previamente para expresar KOR.

“Ver KOR en el espacio 3D llevó a la realización que el receptor está expresado en las áreas del cerebro más allá de los antes de las cuales había sido descrito,” el Dr. Liu-Chen dijo. “La función de KOR en estos circuitos de los nervios adicionales es desconocida.” Una meta importante para las personas ahora es imaginar qué KOR hace en estos circuitos nuevamente determinados.

El éxito de la aproximación de personas en sí mismo es importante y podría las puertas abiertas al estudio de otros receptores del neurotransmisor en el cerebro. KOR y otros receptores del opiáceo son tipos de receptores acoplados G-proteína (GPCRs).

“Nadie ha hecho un estudio 3D de la distribución de GPCR en el cerebro antes,” el Dr. Liu-Chen dijo. “La aproximación que utilizamos es una herramienta muy útil y se podría aplicar para estudiar muchos diversos tipos de GPCRs y de otras proteínas a través de trechos de los nervios.”

Source:
Journal reference:

Chen, C., et al. (2020) Characterization of a Knock-In Mouse Line Expressing a Fusion Protein of κ Opioid Receptor Conjugated with tdTomato: 3-Dimensional Brain Imaging via CLARITY. eNeuro. doi.org/10.1523/ENEURO.0028-20.2020.