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L’Università del Michigan utilizza i nostri strumenti Axon per studiare gli antagonisti del recettore NMDAR

Università del Michigan

Kevin S. Jones

Nichelle Jackson

Amplificatori per patch-clamp Axon Instruments

Amplificatore per microelettrodi MultiClamp 700B

Sistema di acquisizione dati a basso rumore Axon Digidata 1550B più HumSilencer

Pacchetto software pCLAMP 11

La sfida

I canali ionici NMDAR si trovano nei neuroni e sono spesso bersaglio di strategie di ricerca. Oltre a essere potenzialmente coinvolti nell’apprendimento e nella memoria, rappresentano anche un bersaglio per la ricerca di soluzioni terapeutiche contro malattia di Alzheimer, malattia di Parkinson, schizofrenia e depressione. Il dott. Kevin S. Jones e la dottoranda Nichelle Jackson, dell’Università del Michigan, stanno studiando gli effetti di memantina e MK-801, due antagonisti del recettore NMDAR. Benché entrambi questi farmaci si leghino alla stessa regione del canale ionico, hanno effetti notevolmente diversi. Mentre la memantina è utilizzata per il trattamento dei sintomi della malattia di Alzheimer, MK-801 è noto per indurre effetti psicotici. Nichelle ipotizza che questi effetti diversi siano dovuti a differenze nel modo in cui i farmaci interagiscono con il canale ionico.

L’obiettivo delle sue ricerche è quello di identificare elementi strutturali nel poro del canale che possano mediare queste differenze. Nichelle utilizza la mutagenesi sito-diretta per introdurre mutazioni puntiformi nei canali NDMA allo scopo di determinare gli elementi strutturali del poro responsabili per i diversi effetti di memantina e MK-801.

Il gruppo adopera cellule di rene embrionale umano come sistema di espressione eterologa per misurare in che modo le mutazioni influiscono sulle variazioni di ampiezza e di lunghezza d’onda della corrente mediata dagli NMDAR dopo che i farmaci bloccano il poro del canale. Oltre a richiedere apparecchiature estremamente sensibili per rilevare piccole variazioni di corrente elettrica, il gruppo aveva anche bisogno di un modo per somministrare gli antagonisti con elevata precisione temporale.

Nichelle Jackson

La soluzione

Il team sta utilizzando un amplificatore per microelettrodi MultiClamp™ 700B in combinazione con un digitalizzatore Digidata 1550 con tecnologia HumSilencer® e il software per elettrofisiologia pCLAMP per acquisire i dati. I ricercatori adoperano le uscite digitali del digitalizzatore per controllare uno strumento per la rapida somministrazione di liquidi. Questo approccio offre un preciso controllo temporale della somministrazione dei farmaci e permette di gestire l’intero esperimento con il software pCLAMP.

I risultati

Gli aspetti tecnici legati all’incorporazione del meccanismo di somministrazione di liquidi nell’allestimento per elettrofisiologia erano complessi e il team si è rivolto al dott. Jeffrey Tang di Molecular Devices per consigli e assistenza. La ricerca si trova nelle fasi iniziali, ma il team ha già identificato residui amminoacidici nel poro del recettore NMDAR che influiscono sulle proprietà farmacologiche degli antagonisti.

“Non ci deludete mai! Come vi ho già detto varie volte, l’assistenza tecnica che offrite è la migliore che io abbia mai ottenuto. Grazie ancora! – Dott. Jones.”