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L’Université de York utilise des instruments Axon Patch-Clamp pour étudier les rôles des canaux pannexines dans l’épilepsie

Université de York

Georg Zoidl

Paige Whyte-Fagundes

Amplificateur à microélectrodes MultiClamp 700B

Système d’acquisition de données à bruit de fond bas Axon Digidata 1550B plus HumSilencer

Suite logicielle pCLAMP 11

Le défi

Le laboratoire Zoidl, à l’Université de York (Canada), étudie les rôles des canaux pannexines dans le système nerveux dans le contexte physiologique et pathologique, principalement en utilisant des larves de poisson-zèbre comme organisme modèle dans sa recherche.

L’objectif est de résoudre un conflit, présent dans la littérature ces dix dernières années, relatif au rôle de la pannexine 1 (Panx1) dans les convulsions.

En tirant parti de l’édition génétique des gènes panx1 pour créer des mutations inactivatrices, le laboratoire Zoidl a établi un modèle d’épilepsie chez le poisson-zèbre pour déterminer si les canaux Panx1 ont des rôles distincts dans les convulsions. En utilisant des outils électrophysiologiques, ils enregistrent les potentiels de champ locaux de l’activité convulsive dans des réseaux neuronaux sélectionnés de larves de poisson-zèbre âgées de 6 à 7 jours in vivo.

L’équipe conserve intacts les neurocircuits lors des enregistrements et associe les données d’électrophysiologie aux résultats issus des expériences de phénotypage comportemental, ce qui permet d’approfondir les connaissances sur le rôle de Panx1 dans l’épilepsie. Comme de nombreux autres électrophysiologistes, ils doivent faire face à la difficulté des interférences du bruit de la fréquence d’alimentation sur leur plateforme d’électrophysiologie.

Axon-2

La solution

La caractéristique Axon Digidata 1550A/B HumSilencer permet à l’équipe d’éliminer le bruit de la fréquence d’alimentation de 50/60 Hz, ce qui permet de révéler le signal biologique. La caractéristique HumSilencer adaptable intégrée peut s’adapter aux bruits de la fréquence d’alimentation qui changent dans le temps. L'apprentissage adaptatif du bruit peut être désactivé dans certains cas spéciaux afin que les modèles de bruit puissent être conservés durant tout l’enregistrement. Le modèle de bruit conservé peut être réinitialisé avant ou après la fin de chaque nouvel enregistrement.

« Notre plateforme est équipée de façon à mesurer les enregistrements de terrain de larves de poisson-zèbre âgées de 6 à 7 jours in vivo. Cela a été fructueux, et il est indéniable que la sensibilité des équipements Axon nous a permis de continuer à étudier les circuits de nos nouvelles lignées de poisson-zèbre génétiquement modifiées. »

Les résultats

La doctorante en sciences de la santé, Paige Whyte-Fagundes, a joué un rôle déterminant dans l’établissement du paramétrage électrophysiologique pour enregistrer le poisson-zèbre in vivo et dans le pilotage du projet de recherche Panx1 dans l’épilepsie.

Les membres de l’équipe ont l’intention d’utiliser leur paramétrage électrophysiologique actuel pour étudier les variations physiologiques dans les circuits neuronaux des canaux pannexines dans toute une plage de lignées de poisson-zèbre génétiquement modifiées. Jusque-là, ils ont pu aborder des questions fondamentales concernant les rythmes cérébraux associés au traitement visuel de stimuli lumineux chez le poisson panx1 knockout. Ils ont également déterminé les propriétés neuroprotectrices de Panx1 dans leur modèle de convulsion et ont également découvert une façon de repositionner un médicament approuvé par la FDA afin de réduire l’activité convulsive chez le poisson-zèbre.

Dans un article récent, ils font état d'une relation entre panx1a knockout chez le poisson-zèbre, l’altération du comportement visiomoteur et la signalisation dopaminergique, dans des recherches qui associent l’analyse par séquençage de l’ARN, la PCR en temps réel, l’analyse du comportement visiomoteur et l’électrophysiologie in vivo.

Visuomotor deficiency in panx1a knockout zebrafish is linked to dopaminergic signaling

Pour en savoir plus sur le laboratoire Georg Zoidl Lab, veuillez consulter leur profil ResearchGate