Una nueva estrategia para el mapeo de las células del organismo
Gracias a los últimos avances en microscopia luminosa es posible obtener imágenes más precisas de los elementos celulares. La microscopia de depleción por emisión estimulada (STED) es una tecnología que permite aumentar extraordinariamente la resolución convencional de cerca de 200 a 300 nm a 30 a 60 nm. Con la combinación de esta y otra tecnología —la microscopia STED de dos colores—, los científicos definieron la posición de los elementos celulares con precisión nanométrica. El proyecto financiado por la Unión Europea NANOMAP (The synapse nanomap) se propuso crear un nanomapa celular de la sinapsis con técnicas microscópicas, lo cual no es posible con el microscopio de luz convencional. El proyecto utilizó microscopia STED para detectar con eficacia las posiciones de los principales componentes de la sinapsis. Más específicamente, el equipo de trabajo del proyecto utilizó neuronas del hipocampo cultivadas, cuyas terminales nerviosas sinápticas tienen una micra de diámetro, con el fin de identificar las ubicaciones de las proteínas sinápticas que participan en la secreción de los neurotransmisores. Asimismo, observaron otros elementos pertinentes como el citoesqueleto, las mitocondrias y los endosomas de la sinapsis. Con imaginología STED, microscopio electrónico y modelos informáticos, los científicos desarrollaron en primer lugar un nanomapa de cerca de la mitad de los elementos celulares que participan en la sinapsis. El nanomapa abarca tres sistemas sinápticos diferentes, a saber, las sinapsis corticales aisladas, sinapsis del hipocampo cultivado y las sinapsis nerviosas musculares de ratón. El trabajo del equipo mejoró con la aplicación de bioquímica cuantitativa para analizar el número de copias para cada una de estas proteínas. Combinaron la técnica de inmunotransferencia con estrategias modernas de espectrometría de masas y así determinaron el número de copias para cerca de 1 200 proteínas en la sinapsis, que representan más de un 90 % de la sinapsis. El nanomapa tridimensional obtenido está en consonancia con los objetivos del proyecto, abriendo nuevas puertas en la investigación de la sinapsis. Cabe destacar que el trabajo permite comprender mejor diferentes temas de neurociencia, incluyendo las correlaciones entre los elementos de zonas activas postsinápticas y presinápticas, la recuperación de las vesículas sinápticas y la función que desempeñan los elementos citoesqueléticos en la transmisión sináptica. El mapa obtenido puede animar a otros científicos a desarrollar nanomapas celulares más sofisticados, sustituyendo así las técnicas de fraccionamiento celular imprecisas utilizadas para establecer la ubicación de las proteínas.
Palabras clave
Mapeo celular, sinapsis, microscopia, eliminación de la emisión estimulada, NANOMAP
