Malé buňky parazitických prvoků pod drobnohledem díky expanzivní mikroskopii

Vědci budou moci snadněji studovat malé buňky parazitických prvoků, kteří způsobují spavou nemoc nebo leishmaniózu. Nově jim to umožní metoda expanzivní mikroskopie, která se dosud používala zejména ke studiu savčích buněk. Optimalizovat tento postup i pro výrazně menší buňky se podařilo týmu vědců z Ústavu molekulární genetiky AV ČRa Karlovy univerzity pod vedením Vladimíra Vargy (ÚMG).

Při expanzní mikroskopii se vzorky zalijí do gelu, který se následně roztáhne prostou inkubací ve vodě. Vzorky se tak fyzicky pětkrát zvětší v každém směru, což samozřejmě výrazně napomáhá při následném mikroskopování. Můžeme si to představit, jako kdybychom třeba chtěli studovat malý obrázek na povrchu balonku. Když balonek nafoukneme, obrázek se zvětší a jednotlivé části jsou lépe rozlišitelné.

Rozlišení, kterého lze dosáhnout pomocí expanzní mikroskopie, nedosahuje rozlišení náročnější elektronové mikroskopie, nový přístup je však velmi rychlý, což umožňuje kupříkladu lokalizovat a následně zobrazit méně časté buněčné typy.

„Podařilo se nám například získat trojrozměrnou rekonstrukci dělících se buněk leishmanií a ukázat morfologii dělícího vřeténka v různých fázích mitózy. Podobně jsme byli schopni získat trojrozměrnou rekonstrukci buněk Trypanosoma brucei, původce spavé nemoci, v konečném stadiu buněčného dělení. Myslíme si, že expanzní mikroskopie se tak stane mocným nástrojem k poznání biologie těchto parazitů,“ vysvětluje vedoucí výzkumného týmu Vladimír Varga.

3D rekonstrukce cytoskeletu expandované buňky Trypanosoma brucei, která je v konečném stadiu buněčného dělení.
Zdroj: Tým Vladimíra Vargy (ÚMG)

Odkaz na animaci 3D rekonstrukce cytoskeletu expandované buňky Leishmania major. Barevně jsou zvýrazněny jednotlivé struktury, jako je bičík a bazální tělíska:

 

 
Zdroj: Tým Vladimíra Vargy (ÚMG AV ČR)