La regeneración de la piel, ya sea después de una lesión o normalmente para reemplazar la piel muerta, es difícil de observar a nivel celular. Un nuevo sistema, basado en la tecnología Brainbow que etiqueta a las neuronas individuales, codifica genéticamente las células de la piel en el pez cebrainvestigadores para rastrear las poblaciones de células en tiempo real. El sistema, que llaman Skinbow, se describe el 21 de marzo en Célula del desarrollo .
"Una de las barreras para estudiar la regeneración ha sido visualizarla en alta resolución, examinando lo que hacen las células individuales y lo que hace una gran cantidad de células de manera colectiva", dice el autor principal Kenneth Poss, biólogo celular de la Universidad de Duke"Podemos captar todo eso con este tipo de imágenes".
Muchos métodos para observar el destino de las células individuales de la piel se basan en muestras que son "instantáneas" del crecimiento y el movimiento celular, que no cuentan toda la historia. Es posible obtener imágenes en vivo de las células pero a pequeña escala. Poss y célulasEl biólogo Stefano Di Talia, también de la Universidad de Duke, quería crear un sistema que permitiera obtener imágenes en tiempo real de grandes grupos de células.
El equipo de investigación, con Duke postdoc Chen-Hui Chen y Alberto Puliafito del Candiolo Cancer Institute, diseñó genéticamente una línea de pez cebra que expresaba proteínas fluorescentes rojas, verdes y azules en diferentes combinaciones en la capa superior de células de la piel:incluso en el epitelio que cubre el ojo.
Esta línea skinbow da como resultado cientos de colores potenciales para que se muestre cualquier celda. Al menos 70-80 de estos colores se pueden distinguir de manera confiable entre sí, dice Di Talia, lo que significa que es poco probable que cada celda comparta un color con su celda.vecinos. La codificación de color celular aparece cuando se captura al pez cebra con un microscopio bajo los canales rojo, verde y azul y las imágenes se combinan, aunque los animales tienen un tinte rojizo a simple vista.
"De una manera muy no invasiva, podemos estudiar la dinámica unicelular en un plazo de varias semanas", dice Di Talia.
Los investigadores examinaron el pez cebra en condiciones normales, luego sometieron a los animales del estudio a una variedad de lesiones, que van desde alteraciones leves como la exfoliación de la piel con un tejido seco hasta lesiones más graves, como la amputación de aletas, para observar cómo respondieron las célulasPor ejemplo, después de que se amputó la aleta de un pez cebra, el equipo observó la siguiente secuencia durante la regeneración de la aleta: primero, las células de la piel migraron rápidamente desde áreas cercanas para cubrir el sitio de la lesión; segundo, se produjeron nuevas células epiteliales para complementar las células reclutadas; ytercero, las células se expandieron en tamaño para cubrir más espacio en la herida.
"No esperábamos nada de esto, pero con este tipo de imágenes, no necesitas tener ideas o hipótesis preestablecidas", dice Poss. "Solo tienes que ser capaz de obtener imágenes y rastrear celdas ycuantificar los datos "
El sistema Skinbow también podría usarse para estudiar el comportamiento de las células de la piel en diferentes modelos de enfermedades o después de tratamientos farmacológicos. "Lo que hemos desarrollado en este estudio es una forma de pensar y herramientas para analizar el comportamiento de las células individuales".dice Di Talia.
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