El flamante WBP, equipado con un módulo fotogenético, contribuye a la investigación de enfermedades neurológicas

Activa con éxito las neuronas RVLM-CA en ratones conscientes mediante fotoestimulación y registra el efecto estimulante sobre la función cardiovascular

Fondo

La investigación ha confirmado que la activación de las neuronas catecolamínicas en la médula oblonga ventrolateral (RVLM-CA) en condiciones de hipoxia puede aumentar la salida del nervio simpático, aumentando así la presión arterial (PA). Para explorar si estas neuronas también están implicadas en la regulación de variables respiratorias y cardiovasculares distintas de la presión arterial, utilizamos el portador dependiente de Cre AAV2 EF1 α - DIO ChR2 mCherry y lo inyectamos unilateralmente en el tronco encefálico de ratones Cre/0 dopamina β-hidroxilasa para lograr la expresión específica de ChR2 mCherry por las neuronas RVLM-CA.

¿Cómo afecta la fotoestimulación de las neuronas RVLM-CA a la respiración y a las funciones cardiopulmonares?

Los resultados experimentales mostraron que la fotoestimulación de las neuronas RVLM-CA puede aumentar la frecuencia respiratoria de ratones anestesiados y conscientes. En estado consciente, la fotoestimulación afecta principalmente a la frecuencia respiratoria, y este efecto se suprime por completo en condiciones de hipoxia (10% de O₂). Sin embargo, el efecto de la fotoestimulación se mantuvo prácticamente inalterado en condiciones de hipercapnia (3% y 6% de CO₂). Los efectos cardiovasculares relacionados se manifiestan como bradicardia e hipotensión leves, que pueden atribuirse a la coactivación de las salidas de los nervios simpático y vago mediante el análisis de bloqueantes nerviosos autonómicos selectivos. Otros análisis indican que las neuronas RVLM-CA ChR2-positivas expresan VGLUT2, y se han cartografiado sus regiones de proyección. Sus complejos efectos cardiorrespiratorios pueden derivarse de su amplia proyección sobre la médula espinal superior, como la médula ventrolateral, el complejo vago dorsal, la pontina lateral dorsal y núcleos hipotalámicos específicos (núcleos dorsal medial, lateral y paraventricular).

¿Cómo puede ayudarle en su investigación el sistema de pletismografía de cuerpo entero para pequeños animales?

En el experimento, los científicos utilizaron una versión mejorada de un sistema de pletismografía de cuerpo entero en animales pequeños para registrar los cambios en la respiración de ratones conscientes. Esta versión mejorada está equipada con un modelo fotogenético, que permite realizar una serie de fotoestimulaciones diferentes en animales en estado consciente y en movimiento libre, logrando así los objetivos experimentales de la investigación. Como se muestra en la figura anterior, la activación fotogenética de las neuronas RVLM-CA que expresan ChR2 activó con éxito la respuesta respiratoria en ratones conscientes. Bajo fotoestimulación de 20Hz y 1 ms, la frecuencia respiratoria aumenta significativamente. La figura del experimento D mostró que bajo las condiciones de 5, 10 y 20 Hz, pulso durante 5 ms, realizar fotoestimulación continua durante 30 segundos, la frecuencia respiratoria de los ratones experimentales se incrementó significativamente en proporción directa.

Soluciones

Tow-Int Tech Sistema de Pletismografía de Cuerpo Entero para Pequeños Animales-Versión Optoelectrónica

En estudios similares a los mencionados anteriormente, Tow-Int Tech puede proporcionar a los investigadores un conjunto completo de soluciones experimentales, incluyendo la nueva versión fotoeléctrica del sistema de pletismografía de cuerpo entero WBP y otros módulos de expansión.

Módulos de expansión

El sistema de pletismografía de cuerpo entero para animales pequeños también puede combinarse con dispositivos de telemetría para animales pequeños y equipos para la medición a largo plazo y el registro simultáneo de los cambios en la presión sanguínea y la frecuencia cardíaca de los animales bajo estimulación fotoeléctrica, con el fin de ayudar a los clientes nacionales y extranjeros en sus experimentos de investigación científica.

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Conclusiones

En resumen, este estudio activó las neuronas RVLM-CA mediante fotogenética selectiva en ratones conscientes, revelando nuevas funciones importantes de estas neuronas en la estimulación respiratoria y el control del flujo de salida del nervio vago cardíaco. Otras investigaciones han demostrado que las neuronas RVLM-CA son probablemente la base de ciertas respuestas respiratorias agudas inducidas por la estimulación del cuerpo carotídeo, lo que supone una importante contribución al desarrollo de fármacos neurológicos.

Referencia:

La activación optogenética selectiva de las neuronas catecolaminérgicas de la médula ventrolateral rostral produce estimulación cardiorrespiratoria en ratones conscientes