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Los investigadores de CMU desarrollan la nueva técnica para aislar a las neuronas asociadas a la enfermedad de Parkinson

Los investigadores de la universidad del Carnegie Mellon han desarrollado una nueva técnica para aislar un tipo de cerebro relacionado con las células con los síntomas de la enfermedad de Parkinson, permitiéndoles estudiar ese tipo de la célula detalladamente.

La técnica, que trabaja solamente en ratones especialmente criados, cuesta los métodos menos que anteriores para aislar a estas neuronas, dijo a Alyssa Lawler, estudiante del Ph.D. en ciencias biológicas. Usando ella, ella y sus colegas han descubierto ya cambios previamente sin descubrir a cómo las neuronas enfermas detectan y utilizan el oxígeno.

Los investigadores describen la técnica y sus conclusión en un trabajo de investigación publicado en línea por el gorrón JNeurosci.

Incluso un pequeño trozo del tejido cerebral puede tener docenas de diversos tipos de la célula. Cada uno de estos tipos de la célula tiene diversos papeles en el comportamiento de un animal y también en enfermedad.”

Andreas Pfenning, profesor adjunto, departamento de la biología de cómputo de CMU

La separación de las células de cierto tipo de sus vecinos es así un primer paso crítico para los investigadores que quieren estudiarlos.

En este caso, el equipo de investigación se centró en (PV+) las neuronas de parvalbumin-expresión, que han sido implicadas en la enfermedad de Parkinson por el laboratorio de Aryn Gittis, profesor adjunto de ciencias biológicas. Los ratones con los síntomas de Parkinson recuperan mando de motor y su capacidad de ejecutarse alrededor cuando se estimulan estas células.

Los ratones del laboratorio se han criado con las células de PV+ que contienen una proteína llamada Cre que active una proteína verde fluorescente. Que la fluorescencia permite para que las máquinas de célula-clasificación aíslen las células de otras en una mezcla. Pero célula-clasificación las máquinas sea extremadamente costoso, así que Lawler desarrolló un método más barato, llamado etiqueta independiente anclada Nuclear Cre-Específico, o cSNAIL.

La nueva técnica utiliza un virus empleado común por los investigadores para entregar la DNA a las neuronas. Cuando el virus incorpora las células de PV+, Cre hace la etiqueta ser fluorescente. La etiqueta, anclada al núcleo de célula, puede esperar conectado incluso cuando los tejidos se truncan hacia arriba, Lawler dijo. Los investigadores entonces utilizan los anticuerpos para descubrir la etiqueta y para tirar de los núcleos de PV+ lejos de los otros.

“La técnica resultó ser realmente específica, realmente eficiente,” Lawler dijo, observando que puede ser adaptada a otros modelos del ratón que utilicen la proteína de Cre.

En un análisis subsiguiente de las neuronas de PV+, los investigadores encontraron que ésos de ratones enfermos produjeron más ARN implicado en la expresión de los genes que detectan o utilizan el oxígeno. El estudio adicional también mostró que la DNA en el núcleo desenrolló de las maneras que indicaban que los genes oxígeno-que detectaban eran más activos.

“Oxígeno-detectando caminos se han implicado en otro, aspectos anteriores de la enfermedad de Parkinson, pero no previamente en células de PV+,” Lawler dijo. Estos caminos están implicados en la protección y matar a las células durante el neurodegeneration.

Pfenning observó que los grupos de datos de este estudio son parte de un esfuerzo más grande de construir los modelos del aprendizaje de máquina que ayudarán a investigadores a interpretar mecanismos de la enfermedad observando cómo las series determinadas de la DNA responden a diversas condiciones a través de tipos de células.

“Estamos aprendiendo cómo hablar con las células, hablar su lenguaje,” Lawler dijo.

Source:
Journal reference:

Lawler, A.J., et al. (2020) Cell type-specific oxidative stress genomic signatures in the globus pallidus of dopamine depleted mice. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1634-20.2020.