La sfida
L’obiettivo di questi studi è quello di identificare meccanismi che possano essere bersagli di composti terapeutici e pertanto applicabili per prevenire la perdita di memoria. Il dott. Krishnan studia l’espressione differenziale della fosfolipasi D (PLD) e gli effetti delle isoforme utilizzando un approccio multidisciplinare che comprende studi comportamentali, di elettrofisiologia e di segnalazione.
La soluzione
I suoi studi di elettrofisiologia prevedono l’uso di due apparecchiature per patch-clamp, ciascuna con un amplificatore per microelettrodi MultiClamp 700B e un digitalizzatore Digidata. Una delle apparecchiature è utilizzata per il patch-clamp su sezioni cerebrali e registrazioni di campo in sezioni cerebrali di roditori, mentre l’altra è destinata a registrazioni di patch-clamp su cellule. Entrambe le apparecchiature per patch-clamp sfruttano la possibilità di effettuare doppie registrazioni per valutare i meccanismi di segnalazione responsabili della memoria e del richiamo. Questi studi saranno fondamentali per la mappatura dei circuiti cerebrali interessati e per la contemporanea registrazione delle alterazioni a livello di singoli neuroni.
- La malattia di Alzheimer (Alzheimer Disease, AD) è la più comune e la grave demenza neurodegenerativa associata all’età
- Attualmente non sono disponibili cure ed esiste la necessità urgente di identificare target innovativi per la prevenzione e il trattamento
Prodotti utilizzati
Dotato di fino a quattro canali HumSilencer™, il sistema di acquisizione dati a basso rumore Axon™ Digidata® 1550B permette di eseguire registrazioni simultanee su varie cellule per studi sulle reti cellulari senza problemi di rumore alla frequenza di linea di 50/60 Hz.
L’amplificatore per microelettrodi MultiClamp™ 700B è un versatile amplificatore per microelettrodi controllato mediante computer, progettato per registrazioni su porzioni di membrana in voltage-clamp (feedback resistivo, quattro range) o in current-clamp ad alta velocità (inseguitore di voltaggio, tre range) nello stesso headstage. È dotato di numerose funzioni automatizzate e di un efficace condizionamento del segnale. Ideale per numerose applicazioni, tra cui current-clamp ad alta velocità (elettrodo appuntito o potenziali di campo), patch-clamp (su cellula intera, macro-patch o patch escisso), voltammetria/amperometria, misurazioni ione-selettive e registrazioni su doppio strato.
I risultati
Il dott. Krishnan utilizza due amplificatori per microelettrodi MultiClamp 700B, un sistema Axon Digidata 1550A con tecnologia HumSilencer, un sistema Axon Digidata 1332A e il software di acquisizione e analisi dei dati per elettrofisiologia Axon pCLAMP 10 per:
- Svelare i ritmi circadiani periferici dell’olfatto in Drosophila melanogaster, la prima prova di un’alterazione funzionale nell’oscillatore periferico che regola i ritmi circadiani.
- Analizzare la funzione sinaptica nell’amigdala, che controlla l’espressione della memoria a lungo termine dei ricordi aversivi e appetitivi.
- Valutare in che modo l’alterazione della funzione sinaptica nell’ippocampo crea la base degli eventi precoci negli stati neurodegenerativi che determinano perdita di memoria patologica.
Riferimenti bibliografici
Visualizzate il nostro webinar con il dott. Krishnan: Uso degli studi di elettrofisiologia per accelerare l’analisi meccanicistica della ricezione e della trasmissione
Abstract delle sue ricerche al meeting di Neuroscienze 2016