Summary

Tinción rápida de Golgi para la visualización de la columna dendrítica en el hipocampo y la corteza prefrontal

Published: December 03, 2021
doi:

Summary

El protocolo describe una modificación del método rápido de Golgi, que se puede adaptar a cualquier parte del sistema nervioso, para teñir las neuronas en el hipocampo y la corteza prefrontal medial de la rata.

Abstract

La impregnación de Golgi, utilizando el kit de tinción de Golgi con adaptaciones menores, se utiliza para impregnar espinas dendríticas en el hipocampo de la rata y la corteza prefrontal medial. Esta técnica es una mejora notable con respecto a los métodos anteriores de impregnación de Golgi porque los productos químicos premezclados son más seguros de usar, las neuronas están consistentemente bien impregnadas, hay muchos menos desechos de fondo y, para una región determinada, hay desviaciones extremadamente pequeñas en la densidad de la columna vertebral entre los experimentos. Además, los cerebros se pueden acumular después de un cierto punto y mantenerse congelados hasta su posterior procesamiento. Usando este método se puede estudiar cualquier región del cerebro de interés. Una vez teñida y cubierta deslizada, la densidad de la columna dendrítica se determina contando el número de espinas para una longitud de dendrita y se expresa como densidad de la columna vertebral por dendrita de 10 μm.

Introduction

El método de uso de dicromato de potasio y nitrato de plata para etiquetar las neuronas fue descrito por primera vez por Camillo Golgi 1,2 y posteriormente utilizado por Santiago Ramón y Cajal para producir un inmenso cuerpo de trabajo diferenciando subtipos neuronales y gliales. Un libro recientemente publicado con sus ilustraciones ya está disponible3. Siguiendo los estudios de Ramón y Cajal, que se publicaron hace más de 100 años, se utilizó muy poca impregnación de Golgi. La impregnación de Golgi es un proceso laborioso que permite la visualización tridimensional de las neuronas con un microscopio de luz. Ha habido numerosas modificaciones del método golgi a lo largo de los años para facilitar el método y la tinción más consistente4. En 1984, Gabbott y Somogyi5 describieron el procedimiento de impregnación de Golgi de sección única que permitió un procesamiento más rápido. Este método de impregnación de Golgi requiere perfusión con 4% de paraformaldehído y 1,5% de ácido pícrico, después de la fijación seguida de seccionamiento de vibratomo en un baño de dicromato de potasio al 3%. Las secciones se montan en toboganes de vidrio, las cuatro esquinas de los cubrehojas se pegan para que cuando se sumergen en nitrato de plata, la difusión sea gradual. Los cubrehojas se desprenden, las secciones se deshidratan y, finalmente, la cubierta se desliza permanentemente con el medio de montaje. Esta técnica se utilizó con éxito para etiquetar neuronas y glía 6,7,8 en el hipocampo. El método rápido de Golgi descrito aquí es una mejora porque hay mucha menos exposición tanto al dicromato de potasio como al nitrato de plata y no se utilizan paraformaldehído ni ácido pícrico. Además, aunque las células que se impregnaron utilizando modificaciones del método Gabbott y Somogyi5 pudieron analizarse, a menudo las secciones estaban sobreexpuestas o subexpuestas o se caían de los toboganes durante la etapa de deshidratación y, en general, se tuvieron que agrupar varios experimentos para tener suficientes células para el análisis.

El presente protocolo describe el uso del kit de tinción de Golgi (ver Tabla de materiales) para etiquetar dendritas y espinas dendríticas en el hipocampo y la corteza prefrontal medial (mPFC) de la rata. Las ventajas de este método sobre los anteriores son que es rápido, hay menos exposición a sustancias químicas nocivas para el investigador y hay una tinción constante de neuronas. El protocolo descrito a continuación se ha utilizado con modificaciones menores para evaluar la densidad de la columna dendrítica en el hipocampo y mPFC de la rata en muchos estudios 9,10,11,12,13,14,15.

Protocol

Todos los procedimientos experimentales están aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad del Sagrado Corazón y están de acuerdo con la Guía de los NIH para el Cuidado y Uso de Animales. 1. Aislamiento e infiltración del tejido cerebral Soluciones de premezcla A y B del kit de tinción Golgi 24 h antes de su uso y conservar en botellas oscuras y/o en oscuro. Haga aproximadamente 80 ml de mezcla de solución A y B, que es…

Representative Results

Usando el método rápido de Golgi, las células están consistentemente bien impregnadas para que haya muchas células para analizar. Esta es una mejora notable con respecto a los métodos anteriores en los que los experimentos tenían que agruparse para tener suficientes datos para el análisis. Por lo tanto, se pueden procesar más muestras a la vez y los cerebros se pueden almacenar congelados hasta su procesamiento. Ejemplos de células impregnadas de Golgi en la región CA1 del hipocampo se muestran a baja y alta p…

Discussion

El presente protocolo describe un método de impregnación de Golgi que permite el procesamiento simultáneo rápido de muchas secciones. Es una mejora con respecto alos 5 métodos más intensivos en mano de obra descritos anteriormente y produce constantemente neuronas impregnadas para su análisis. Además, hay menos exposición a productos químicos tóxicos utilizados en la impregnación de Golgi. La parte más desafiante del proceso es lograr que las secciones sean planas en las diapositivas,…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por Sacred Heart University Undergraduate Research InitiativeGrants.

Materials

Cardboard slides trays Fisher Scientific 12-587-10
Coverslips 24 x 60mm Fisher Scientific 12-545-M
FD Rapid GolgiStain kit FD Neurotechnologies PK 401 Stable at RT in the dark for months; Golgi staining kit
Freezing Spray Fisher Scientific 23-022524
HISTO-CLEAR Fisher Scientific 50-899-90147 clearing agent
NCSS Software Kaysville, UT, USA
Permount Fisher Scientific SP-15-100 mounting medium
Superfrost Plus Microscope slides Fisher Scientific 12-550-15
Tissue Tek CTYO OCT Compound Fisher Scientific 14-373-65 Used to mount brains on cryostat chuck

References

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Cite This Article
Frankfurt, M., Bowman, R. Rapid Golgi Stain for Dendritic Spine Visualization in Hippocampus and Prefrontal Cortex. J. Vis. Exp. (178), e63404, doi:10.3791/63404 (2021).

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