Estudio de la movilidad de vesículas secretoras cargadas con nanopartículas de oro.

GALLO, LUCIANA I.; ESTRADA, LAURA; MOYA-DIAZ, JOSE; MARENGO, FERNANDO; GABRIEL, MANUELA

San Carlos de Bariloche

Congreso; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2017; 2017

Centro Atómico Bariloche

En los últimos años, las nanopartículas metálicas (NPM) y sistemas híbridos basados en la interacción fluoróforo-NPM, han despertado un creciente interés como agentes de contraste en microscopías ópticas, en experimentos de detección ultrasensible e imágenes. En trabajos previos demostramos que las NPMs permiten realzar la emisión de sondas fluorescentes de baja eficiencia de emisión, así como observar un aumento en el brillo molecular y en la cantidad de fotones emitidos por el fluoróforo antes de su fotodegradación [1]. Estas características convierten a las NPMs y a los sistemas híbridos basados en NPMs especialmente interesantes para experimentos donde es necesario monitorear su posición por períodos muy prolongados, como es el caso del tráfico vesicular en células neuroendócrinas. Es sabido que las neuronas, así como otras células endócrinas, mantienen su reservorio de vesículas contenedoras de neurotransmisores mediante un proceso combinado de endocitosis y de reciclado vesicular. A pesar de esto, no hay aún una explicación detallada de la dinámica que mantienen estas vesículas. En parte, esta falta de información se debe a la dificultad que presenta identificar y seguir con alta resolución espacio-temporal y por tiempos prolongados la posición de una única vesícula que, en promedio, mide 50 nm. En este trabajo, estudiamos la dinámica de vesículas individuales, que fueron "cargadas" previamente con NPs de oro de 10 nm de diámetro, usando microscopía por absorción de dos fotones y una técnica para el seguimiento de partículas en 2 y 3 dimensiones. Encontramos que en el 90% de las trayectorias analizadas, las vesículas cercanas a la membrana celular son activamente transportadas hacia el interior de la célula. Estudiamos cambios en la velocidad instantánea a lo largo de las trayectorias al producir una segunda estimulación con potasio, que produce una despolarización de la membrana, la exocitosis de vesículas secretorias, y la subsiguiente liberación de neurohormonas. Encontramos que la estimulación provoca, en la trayectoria post-estímulo de las vesículas endocíticas, un aumento en el porcentaje de puntos de baja velocidad simultáneamente con una disminución en el porcentaje de puntos de alta velocidad, resultado que sugiere que la estimulación podría estar facilitando la fusión de las vesículas a endosomas, en acuerdo con trabajos publicados recientemente. En resumen, demostramos que la utilización de NPMs como agentes de contraste para microscopía óptica es una herramienta que permite el estudio de procesos dinámicos por períodos prolongados en células vivas.