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Preparazione in acuto di sezioni di ippocampo di ratti e di topi transgenici per lo studio delle alterazioni sinaptiche durante l'invecchiamento e l'amiloidosi

Abstract

Le preparazioni con fettine di ippocampo di roditore sono probabilmente lo strumento d'indagine più utilizzato per indagare la funzione e la plasticità sinaptica nei mammiferi. L'ippocampo può essere estratto velocemente e con facilità da ratti e topi, e le fettine di tessuto restano vitali per ore, se deposte in liquido cerebrospinale ossigenato artificialmente.

Inoltre, le tecniche elettrofisiologiche di base trovano facile applicazione nell'indagine sulla funzione sinaptica in fettine tissutali di ippocampo e hanno fornito alcuni tra i migliori biomarcatori per i deficit cognitivi. La fettina di ippocampo è particolarmente famosa per gli studi sui meccanismi di plasticità sinaptica che coinvolgono apprendimento e memoria. I cambiamenti dell'induzione del potenziamento e della depressione a lungo termine (LTP e LTD) dell'efficacia sinaptica (o loro mancanza) rilevata in fettine di ippocampo sono frequentemente utilizzati per descrivere il fenotipo neurologico di animali con deficit cognitivo e/o per valutare il meccanismo d'azione dei composti nootropi. L'articolo delinea le procedure di preparazione delle fettine di ippocampo proveniente da ratti e topi transgenici utilizzate per lo studio delle alterazioni sinaptiche nell'invecchiamento cerebrale e nel morbo di Alzheimer (AD)1-3.

L'impiego di ratti anziani e il ricorso a un modello AD murino può rappresentare una notevole sfida per i ricercatori che, invece, sono abituati ad utilizzare ratti e/o topi giovani. Rispetto a ratti e topi giovani, i ratti anziani hanno crani spessi e tessuto connettivo coriaceo. Queste caratteristiche possono ritardare le fasi di estrazione del cervello e/o la dissezione, con l'effetto di eliminare o esagerare le differenze collegate all'età, relative a funzione e plasticità sinaptica. L'invecchiamento e l'amiloidosi possono anche esacerbare i danni dell'ippocampo inferti durante la procedura di dissezione, complicando ulteriormente le deduzioni tratte dalla valutazione fisiologica. In questa sede, discutiamo le fasi della procedura di dissezione utili a minimizzare le difficoltà prima indicate.

Vengono forniti sia esempi della risposta sinaptica in fettine di tessuto "sane" e "non-sane" provenienti da ratti e topi, oltre a esempi rappresentativi di esperimenti di plasticità sinaptica. Inoltre, si discute il possibile impatto sulla funzione sinaptica di questi modelli animali (ad es., componenti di soluzioni di registrazione, parametri di stimolazione) di altri fattori collegati alla metodica. Benché questo articolo si concentri sull'uso di ratti e topi transgenici anziani, i novizi dovrebbero trovare sufficienti dettagli per prepararsi all'impiego di diversi modelli di roditore da utilizzare per le proprie ricerche.

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