Contributi dal mondo Ricerche Nuovo tipo di scansione mappa i cambiamenti del MA nell'intero cervello di topiRicerche
Nuovo tipo di scansione mappa i cambiamenti del MA nell'intero cervello di topi
Un nuovo sistema di scansione potrebbe contribuire a accelerare lo sviluppo di nuovi farmaci per il Morbo di Alzheimer (MA), offrendo un modo migliore per monitorare i cambiamenti cerebrali che indicano la malattia nei topi che la modellano.
I topi geneticamente modificati per esibire le caratteristiche dell'MA sono uno strumento prezioso per studiare la biologia della malattia e testare nuovi farmaci. Come le persone con la malattia, il cervello di questi topi accumulano grumi di proteine chiamati 'placche senili'.
Il team Visible Brain-wide Networks di Qingming Luo all'Università della Scienza e della Tecnologia di Huazhong in Cina, ha sviluppato un sistema chiamato 'tomografia sezionante crio-micro-ottica' (cryo-micro-optical sectioning tomography o cryo-MOST) che migliora la capacità di visualizzare queste placche senili nel cervello di topo.
"Studiare la distribuzione nell'intero cervello delle placche senili dei topi faciliterà la comprensione del modo in cui si deteriorano le funzioni del cervello durante la progressione dell'MA", ha dichiarato Jing Yuan, membro chiave del team di ricerca. "Speriamo che il cryo-MOST possa accelerare lo sviluppo e la valutazione dei trattamenti di MA".
Nella rivista Optics Letters i ricercatori riferiscono i dettagli del loro sistema cryo-MOST e i risultati del suo uso nel creare mappe 3D, con risoluzione a livello di micron, delle placche senili di tutto il cervello di un topo modello MA. Il nuovo sistema è semplice ed efficiente rispetto agli approcci convenzionali, non richiede coloranti esterni o marcatura, e poiché è ottico, offre informazioni più dettagliate rispetto ad altre tecniche di scansione come la risonanza magnetica (MRI) o la tomografia a emissione di positroni (PET).
Tessuto refrigerante per migliorare la scansione
La marcatura non è necessaria con la cryo-MOST perché sfrutta la fluorescenza naturale delle placche senili dopo l'esposizione alla luce eccitante, una proprietà nota come auto-fluorescenza. I ricercatori hanno scoperto che abbassare la temperatura del tessuto sotto i -100°C ha ravvivato l'auto-fluorescenza dalle placche senili e ha migliorato le immagini risultanti.
"I coloranti esogeni possono portare a una marcatura non specifica, falsa o non uniforme nel tessuto cerebrale, impedendo l'osservazione dei cambiamenti patologici strutturali autentici dell'MA", ha dichiarato Yuan. "Il nostro approccio senza marcatura evita questi problemi, semplificando anche la preparazione del campione, e accelerando il processo di ricerca".
Per mantenere le temperature ultra-basse necessarie per migliorare la fluorescenza, i ricercatori hanno creato un sistema che permette la scansione di un campione immerso nell'azoto liquido. Poiché la microscopia ottica tradizionale può solo rappresentare la superficie del tessuto, hanno incorporato una macchina di fresatura meccanica che rimuove uno strato del tessuto ogni volta che la superficie viene ripresa. Quando si acquisiscono le immagini di tutto il cervello del topo, il sistema alterna automaticamente fresatura e scansione intercalando una fase meccanica per spostare il campione.
Mappatura delle placche senili
Per dimostrare la capacità del cryo-MOST di rappresentare la distribuzione delle placche senili in tutto il cervello, i ricercatori lo hanno usato per rappresentare il cervello intero di topi di 17 mesi APP / PS1, modello di MA. "Le immagini di un topo anziano con MA rivelano che le placche senili si sono diffuse nell'intero cervello", ha detto Yuan. "Ciò indica che la malattia non solo danneggia la memoria e l'intelligenza, ma può anche causare un deterioramento generale delle altre funzioni del cervello".
Il sistema usato nella ricerca ha una risoluzione laterale di 1.072 micron e una risoluzione assiale di 17.152 micron quando rileva la fluorescenza ad una lunghezza d'onda di 536 nm. I ricercatori dicono che questi parametri potrebbero essere ulteriormente migliorati utilizzando un microscopio migliore.
Poiché la dimensione del tessuto è limitata solo dallo spostamento massimo della fase meccanica, il sistema potrebbe essere usato per studiare i tessuti umani del cervello di donatori deceduti. Potrebbe anche essere utile per visualizzare altre molecole biologiche che mostrano auto-fluorescenza in altri organi. Ad esempio, potrebbe rappresentare la distribuzione del metabolismo negli organi come il rene e il fegato.
Il team di ricerca sta attualmente lavorando per migliorare l'automazione del sistema, per accelerare l'acquisizione di immagini e sta incorporando miglioramenti che migliorano la qualità dell'immagine. Questi aggiornamenti consentiranno di usare il loro approccio per più applicazioni. Stanno inoltre continuando ad usare il cryo-MOST per studiare la distribuzione delle placche senili e i cambiamenti della morfologia che derivano dalla progressione dell'MA.
"Oltre alla valutazione dell'efficacia dei farmaci per le malattie neurodegenerative, riteniamo che il nostro metodo aiuterà i neuroscienziati a capire il rapporto tra la distribuzione delle placche senili e altri fattori chiave del'MA", ha dichiarato Yuan. "Questo migliorerà la comprensione globale dei meccanismi e del trattamento delle malattie".
Fonte: The Optical Society (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Yilin Luo, Anle Wang, Mengmeng Liu, Tian Lei, Xiaochuan Zhang, Zhaobing Gao, Hualiang Jiang, Hui Gong, Jing Yuan. Label-free brainwide visualization of senile plaque using cryo-micro-optical sectioning tomography. Optics Letters, 2017; 42 (21): 4247 DOI: 10.1364/OL.42.004247
Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.
Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali colelgamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.
Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.
Annuncio pubblicitario
Privacy e sicurezza dati - Informativa ex Art. 13 D. Lgs. 196/03
Gentile visitatore,
l'Associazione tratterà i Tuoi dati personali nel rispetto del D. Lgs. 196/G3 (Codice della privacy), garantendo la riservatezza e la protezione dei dati.
Finalità e modalità del trattamento: I dati personali che volontariamente deciderai di comunicarci, saranno utilizzati esclusivamente per le attività del sito, per la gestione del rapporto associativo e per l'adempimento degli obblighi di legge. I trattamenti dei dati saranno svolti in forma cartacea e mediante computer, con adozione delle misure di sicurezza previste dalla legge. I dati non saranno comunicati a terzi né saranno diffusi.
Dati sensibili: Il trattamento di dati sensibili ex art. 1, lett. d del Codice sarà effettuato nei limiti di cui alle autorizzazioni del Garante n. 2/08 e n. 3/08, e loro successive modifiche.
Diritti dell'interessata/o: Nella qualità di interessato, Ti sono garantiti tutti i diritti specificati all'art. 7 del Codice, tra cui il diritto di chiedere e ottenere l'aggiornamento, la rettificazione o l'integrazione dei dati, la cancellazione, la trasformazione in forma anonima o il blocco dei dati trattati in violazione di legge, e il diritto di opporsi, in tutto o in parte, per motivi legittimi, al trattamento dei dati personali che Ti riguardano.
Titolare del trattamento è l'Associazione di volontariato "Associazione Alzheimer o.n.l.u.s.”, con sede a Riese Pio X – Via Schiavonesca, 13 – telefax 0423 750 324.
Responsabile del trattamento è la segretaria dell’Associazione in carica.
Gestione «cookies»
Un cookie è una breve stringa di testo che il sito web che si sta visitando salva automaticamente sul computer dell'utente. I cookies sono utilizzati dagli amministratori di molti siti web per migliorarne funzionamento ed efficienza e per raccogliere dati sui visitatori.
Il nostro sito non utilizza i cookies per identificare i visitatori, ma per raccogliere informazioni al fine di arricchirne i contenuti e rendere il sito più fruibile.
Come cambiare le impostazioni del browser per la gestione dei cookies
È possibile decidere se permettere ai siti web che vengono visitati di installare i cookies modificando le impostazioni del browser usato per la navigazione. Se hai già visitato il nostro sito, alcuni cookies potrebbero essere già stati impostati automaticamente sul tuo computer. Per sapere come eliminarli, clicca su uno dei link qui di seguito:
