211service.com
Uvnitř mozků ovocných mušek
Pomocí optické projekční tomografie (OPT) vytvořili vědci 3D snímky mozků ovocných mušek v různých stádiích degenerace. Tyto obrázky by jednoho dne mohly zlepšit naše chápání různých neurodegenerativních onemocnění u lidí.
Špendlíková hlavička: 3D obraz ovocné mušky vytvořený pomocí optické projekční tomografie. S využitím této technologie vědci již nemusejí ručně pitvat mouchy, aby sledovali, jak genetické změny ovlivňují úbytek mozkových buněk. Červená představuje průhledný exoskelet mouchy, zelená představuje anatomické orgány a modrá představuje geneticky změněná aktivační místa.
Doufáme, že v budoucnu odpovíme na otázky o genech a proteinech, které fungují u nemocí, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, říká Leeanne McGurk, doktorandka s Rada pro lékařský výzkum 's Human Genetics Unit v Edinburgu ve Skotsku, který pracoval na projektu zobrazování ovocných mušek.
Ovocné mušky neboli drosophila se často používají ke studiu progrese onemocnění, protože jejich měsíční délka života znamená, že nemoci postupují rychle, a protože mouchy mají mnoho stejných genů jako lidé. Navíc defekty v mozku muší související s věkem vytvářejí drobné dírky neboli neurovakuoly v procesu, který je podobný procesu, který mění zdravé lidské mozky na zamotané mozky lidí trpících Alzheimerovou chorobou. Ale pitvat muší mozky, které mají průměr jen asi jeden milimetr, byl pracný proces, který často poškodil vzorek.
Tým se tedy rozhodl použít OPT k vytvoření snímků neporušených mozků much. Tato technika byla původně navržena k vytváření obrázků malých myších embryí a od té doby byla použita ke zkoumání tkáně dospělých myší a některých lidských embryí.
V tomto experimentu museli vědci hmyz nejprve vybělit, protože má tmavý exoskelet, který brání jeho zkoumání běžným mikroskopem. Poté drobnou mušku zalili do gelu a pomalu ji otočili o 360 stupňů, zatímco kamera pořídila 400 snímků.
Tyto obrázky byly transformovány do 3-D obrázků pomocí software také vyvinut pod záštitou Medical Research Council, britské verze National Institutes of Health. Obrázky jasně ukázaly neurovakuoly přítomné v mozcích ovocných mušek: zdálo se, že mouchy různého stáří a genetického složení mají různá stádia degenerace mozku.
Podle vědců by obrazy mozku, které vytvořili, byly s tradiční technologií nemožné. OPT funguje stejně jako rentgenový CT skener, jen místo rentgenového záření používá světlo, říká James Sharpe, jeden z autorů studie a profesor výzkumu v Systems Biology Center for Genomic Regulation, Barcelona, Španělsko. To je v kontrastu s tradičními technikami, jako je konfokální mikroskopie, která skenuje jednu část vzorku najednou.
V konfokální mikroskopii se snažíte zaostřit velmi ostře na jednu rovinu a snažíte se minimalizovat informační šum přicházející shora nebo zdola, říká Sharpe. Říká však, že zobrazování OPT bere vizuální informace z co největší hloubky a poté pomocí rotace zjistí, kde leží různé části obrazu. To poskytuje mnohem podrobnější obrázek o vzorku. The studie z mozků ovocných mušek byl nedávno publikován v časopise Public Library of Science ONE .
OPT také zaplňuje mezeru v zobrazování: tradičně byly vzorky mezi 1 a 10 milimetry příliš velké na zobrazení konfokálním mikroskopem a příliš malé na to, aby je bylo možné umístit do skeneru MRI. OPT je také méně nákladný a někdy může nabídnout snímky s vyšším rozlišením než skener MRI.
I když můžete člověka umístit do MRI skeneru, s něčím mnohem menším tuto možnost prostě nemáte, říká McGurk.
Použití OPT má samozřejmě omezení, protože rozlišení závisí na průhlednosti vzorku. Někteří odborníci na zobrazování mozku tvrdí, že ačkoli tato technologie může vědcům pomoci porozumět mechanismům neurodegenerace, nebude v dohledné době použita v mozcích dospělých lidí.
Má velmi malé klinické využití, protože světlo by muselo procházet hlavou, říká Michael Weiner, který pracuje v MRI zobrazování Alzheimerovy choroby a dalších nemocí. Lékařské centrum Kalifornské univerzity v San Franciscu . Myslím si, že je to technika, kterou je třeba dále rozvíjet [než ji bude možné použít] pro lidské aplikace.
Sharpe říká, že tým již pracuje na způsobech, jak zlepšit rozlišení a kontrast.