Cerebro Transparente

Nueva metodología permite estudiar en detalle las estructuras del cerebro

El cerebro esconde grandes misterios estructurales y funcionales y es un desafío de los neurocientistas poder esclarecerlos. Un equipo multidisciplinario de Investigadores de la Universidad de Stanford logró obtener un cerebro completo totalmente transparente a través de una técnica que bautizaron como “CLARITY”. Parece sorprendente, pero utilizando la Bioingeniería fueron capaces de transparentar el órgano completo. De esta manera pudieron estudiar en detalle, a través imágenes en tres dimensiones (3D), las diferentes estructuras que lo conforman mediante técnicas de microscopía. Esta técnica abre un enorme camino hacia el estudio de estructuras subcelulares en un tejido u órgano completo.

¿Como lo hicieron?

Los investigadores diseñaron un protocolo en el que sometieron el cerebro completo a una infusión de Formaldehido (Formalina) e hidrogel a una temperatura de 4°C. El formaldehido es una molécula que se unirá a todas las macromoléculas presentes en el tejido; tales como proteínas, ácidos nucleicos y pequeñas moléculas; a través de un proceso químico que forma entrecruzamientos (crosslinking) de las mismas, sin unión a lípidos. Al aumentar la temperatura a 37°C, el hidrogel comenzar a polimerizar uniéndose a la molécula de formaldehido formado finalmente una estructura híbrida con las diferentes moléculas denominada malla de hidrogel. Esta malla de hidrogel soporta físicamente toda la estructura del tejido incorporando las biomoléculas presentes.

Un problema recurrente es la presencia de lípidos pertenecientes a las membranas ya que producen dispersión de la luz, lo que quita transparencia al tejido y produce impermeabilidad a diferentes moléculas como anticuerpos y marcadores.

Para eliminar este problema, los científicos diseñaron una metodología llamada “aclaramiento electroforético del tejido”. Así pueden eliminar los lípidos y ahorran mucho tiempo ya que no utilizan la extracción de lípidos por solventes orgánicos, que podría tomar meses.

De esta manera, obtienen una malla de hidrogel que soporta toda la estructura molecular del tejido. Esto es muy ventajoso para los investigadores ya que al tener solo la malla y las biomoléculas sin la interferencia de los lípidos, pueden realizar marcajes específicos a través de anticuerpos, los que pueden ser eliminados (eluídos) y el tejido puede ser nuevamente incubado con otro anticuerpo para observar otras estructuras del tejido.

¿Cuáles son las ventajas?

Utilizando la técnica CLARITY, la pérdida de proteína del tejido completo es mínima. Esto indica que la malla de hidrogel formada es muy estable y preserva la estructura molecular del tejido.

Al no poseer lípidos, la permeabilidad del tejido aumenta. Esto hace posible que se puedan utilizar diferentes marcadores para detectar una amplia

...