A Dra. Stephanie Shiers é cientista pesquisadora na Universidade do Texas, em Dallas, onde concluiu o seu doutorado em cognição e neurociência em 2019. Seus estudos translacionais investigam terapias e mecanismos pré-clínicos para a dor crônica usando tecido nervoso humano doado da Southwest Transplant Alliance (Aliança de Transplantes do Sudoeste, no Texas, EUA).

As imagens de microscopia de Stephanie foram selecionadas em vários periódicos de pesquisa, incluindo mais recentemente a capa da Science Translational Medicine (16 de fevereiro de 2022). Conversamos com Stephanie para descobrir o que é preciso para criar obras de arte dignas de capa.

Arte de capa da Dra. Stephanie Shiers na Science Translational Medicine (vol. 14, edição 632) (reimpressa com permissão da AAAS).

P: Quem ou o que a inspirou a se tornar uma cientista?

Stephanie: Fiz três graduações e cursos eletivos porque não tinha a menor ideia do que eu queria fazer. Originalmente, eu estava na escola de medicina. No entanto, percebi que não queria fazer medicina após fazer um curso de treinamento de técnico de emergência médica (paramédico). Então, adicionei neurociência e história, porque achei que eu pudesse gostar de humanas, de me tornar uma advogada ou fazer neurociência e me tornar PhD. Eu ainda não sabia qual carreira queria seguir quando terminei minha graduação, até que entrei para um laboratório no campus. E gostei bastante!

Finalmente, me candidatei a um emprego de imuno-histoquímica nas instalações da UC Davis/NIH NeuroMab. O serviço gerava anticorpos monoclonais para uso em pesquisa pré-clínica. Eu adorava tudo naquele trabalho. Adorava fazer coloração, validação de anticorpos e olhar pelo microscópio. Era gratificante e inspirador. Meus mentores, os Drs. Belvin Gong e Karl Murray, eram extremamente motivadores e me ajudaram a estabelecer uma trajetória de carreira. O tempo que passei lá me ajudou a perceber que "ciência é a coisa mais próxima que temos da mágica". Digo isso o tempo todo para os nossos alunos de graduação e doutorado. Estamos produzindo proteínas e mRNAs, e todas essas coisas emitem fluorescência. Estamos olhando para coisas que não conseguimos ver a olho nu. Em algum momento, você saberá de algo que mais ninguém no mundo sabe. Para mim, isso é mágica.

P: Qual foi o seu momento de microscopia mais memorável e do qual você se orgulha?

Stephanie: O momento de microscopia do qual mais me orgulho foi quando meu primeiro artigo foi publicado, juntamente com minha imagem de capa. Foi emocionante ter meu primeiro artigo publicado. Eu não esperava conseguir também a capa, eu estava apenas tirando fotos bonitas por causa da minha paixão pela arte da neurociência. Todos os dados para o meu artigo foram obtidos com uma objetiva 40X. Decidi fazer algumas imagens com a objetiva 100X para capturar uma foto bonita e vê-la com uma ampliação maior. Tínhamos acabado de inaugurar o Discovery Center com um microscópio confocal de digitalização a laser FV3000 recentemente instalado e eu nunca tinha experimentado o sistema antes. Eu conseguia ver todos os dendritos e o segmento inicial do axônio. Era impressionante. Quando compartilhei aquelas imagens com o meu pesquisador principal, Ted Price, ele me incentivou a me candidatar à arte de capa quando enviasse o meu artigo.

Artes de capa em periódicos de pesquisa capturadas pela Dra. Stephanie Shiers (The Journal of Neuroscience vol. 38, edição 33 (à esquerda; reimpressa com permissão da Society for Neuroscience) e Science Translational Medicine vol. 13, edição 595 (à direita; reimpressa com permissão da AAAS).

O meu momento mais memorável foi quando eu estava treinando uma aluna que estava penando no laboratório para que a sua coloração funcionasse. Ela não tinha sido treinada em microscopia, então fomos juntas para o microscópio confocal FV3000. Nunca vou me esquecer do olhar em seu rosto. Ela estava maravilhada. E eu estava emocionada por ver aquilo. Foi o que senti na minha primeira experiência com formação de imagem no sistema FV1200 quando comecei o meu doutorado. Foi incrível testemunhar outra pessoa experimentando a maravilha e o assombro da ciência. É isso que espero que as pessoas sintam quando virem minhas imagens de arte de neurociência pela primeira vez – o encanto da magia.

P: O que significa para você ter o seu trabalho na capa de periódicos de pesquisa?

Stephanie: Eu estava emocionada porque é assustador entrar para um programa de doutorado. Você está cercada por todas aquelas pessoas que são especialistas e eu sentia que não sabia o que estava fazendo. Foi uma época estressante, mas obter dados com êxito e uma representação bem-sucedida do seu trabalho duro como capa e artigo de um periódico foi recompensador e motivador. Todo aquele estresse e trabalho duro valeram a pena no final das contas. Significou tudo para mim. E ainda significa. Aquela primeira vez foi incrível e ainda tenho um vídeo gravado sete anos atrás comigo segurando uma impressão da minha arte de capa emoldurada.

Dra. Stephanie Shiers segurando sua arte digna de capa emoldurada.

P: Quais são algumas dicas e truques que podem ser úteis para alguém que esteja procurando criar imagens dignas de capa semelhantes?

Dica profissional nº 1: Primeiro, ter os instrumentos certos é meio caminho andado.

Stephanie: Meu trabalho no NeuroMab me ensinou muito sobre a formação de imagens de campo claro e neuroanatomia. Quando comecei o meu programa de doutorado, adaptei este conhecimento para trabalhar com sistemas de imunofluorescência e imagens de alta qualidade, como o microscópio confocal FV1200/FV3000 e o escâner de lâminas para pesquisa VS200 da Evident. O sistema FV3000 é o melhor instrumento com o qual já trabalhei! Esses tipos de sistemas de microscópio de ponta são de outra categoria quando se trata de obter a melhor qualidade de imagem possível e a maior relação sinal-ruído em comparação com o que eu tinha usado antes.

Imagem inteira da lâmina com coloração AMIGO1 (verde), IBA1 (azul claro), GFAP (magenta), DAPI (azul) em um corte sagital do cérebro de camundongo. Capturada no escâner de lâminas VS120 pela Dra. Stephanie Shiers.

Dica profissional nº 2: Obtenha o máximo de treinamento possível e desenvolva esse conhecimento.

Stephanie: Embora eu já tivesse praticado muita microscopia anteriormente, era majoritariamente formação de imagem de campo claro e coloração de imunoperoxidase. Por causa disso, eu não precisava de um microscópio sofisticado. No entanto, aprendi muito sobre neuroanatomia, especificidade celular, localização subcelular de proteínas e esses tipos de coisas.

Só quando entrei no doutorado adaptei meu conhecimento anterior para fazer coloração com imunofluorescência. Diria que a coisa mais importante para a coloração por imunofluorescência é usar os controles negativos adequados, pois eles são fundamentais para se entender a diferença entre o fundo e o sinal real. Também é extremamente importante saber como usar os microscópios corretamente. A equipe de especialistas da Evident me treinou para usar os sistemas mais avançados, como o escâner de lâminas VS120 e os microscópios confocais FV1200/FV3000.

Imagem confocal da coloração GFAP (verde), DAPI (azul) e AMIGO1 (vermelho) no córtex infralímbico de um camundongo. Capturada a 100X no microscópio confocal FV3000 pela Dra. Stephanie Shiers.

Dica profissional nº 3: Planeje antecipadamente sua formação de imagens durante a coleta de dados.

Stephanie: Quando estou fazendo formação de imagens para coleta de dados, tento sempre planejar antecipadamente minhas figuras de dados. Quando era aluna de doutorado, eu coletava os dados, os analisava por semanas e, depois de ter coletado todos aqueles dados, me dava conta de que precisava fazer uma figura e tirar algumas fotos com maior resolução. Então, eu pegava as lâminas para projetar suas imagens e, como é óbvio, elas não pareciam as mesmas. Aí, você se pergunta: tenho que repetir o experimento? Uso essas imagens de baixa qualidade nas minhas figuras? Hoje em dia, quando faço formação de imagem para coleta de dados, sempre preparo as figuras na minha mente, incluindo quais imagens vou usar no artigo de pesquisa. Se encontro algo que representa o que estou vendo, faço as imagens de alta resolução imediatamente.

Para capas de periódicos, sempre faço imagens de alta resolução e pilhas Z, se necessário. Sempre levo pelo menos uma imagem que pareça impressionante e que esteja em alta resolução.

Dica profissional nº 4: Experimente, tente coisas novas.

Stephanie: Existem muitas colorações diferentes por aí (colorações de patologia de campo claro, marcadores, etiquetas genéticas, corantes de cálcio). Quando essas colorações são combinadas com microscópios potentes, você consegue gerar imagens abstratas e atraentes com facilidade. Um dos meus exemplos favoritos é o meu trabalho com Eric Bridenbaugh, da Evident, que mencionou só de passagem que o microscópio confocal FV3000 era capaz de captar imunofluorescência de 6 canais. Ambos ficamos super entusiasmados e, por capricho, decidimos experimentar. Quase não se fala de formação de imagem de seis canais devido aos desafios técnicos e de projeção da imagem. Normalmente, os cientistas estão limitados a 3 – 4 anticorpos ao fazer coloração por imunofluorescência devido a problemas de compatibilidade de espécies, e a formação da imagem fica limitada a 3 – 4 canais devido à sobreposição nos perfis de emissões dos corantes de fluorescência. Basicamente, não é possível analisar cada comprimento de onda de luz para visualizar cada coloração individualmente. No entanto, usei um truque que aprendi no NeuroMab – empregar anticorpos específicos do isótipo. Com esse truque, consegui gerar uma amostra tingida de 6 canais. Eric me ajudou a configurar os detectores TruSpectral™ do microscópio FV3000 para capturar cada coloração, e funcionou de primeira! Geramos essas belas imagens tingidas de 6 canais e você pode ver cada estrutura com muita clareza. Parece inacreditável, as imagens são tão impressionantes com um arco-íris de cores!

Imagem confocal de GFAP (amarelo), CAMKII (vermelho), AMIGO-1 (azul claro), Parvalbumina (roxo), AnkG (verde) e Amarelo nuclear (azul) em um córtex pré-frontal de camundongo. Capturada a 100X no microscópio confocal FV3000 pela Dra. Stephanie Shiers.

Dica profissional nº 5: Divirta-se e não se esqueça de estilizar.

Stephanie: Comecei fazendo imagens bonitas por diversão, porque adoro a parte artística das imagens de neurociência. É claro que fiz imagens bonitas para a coleta de dados, mas às vezes, fiz imagens bonitas só pelo prazer de fazê-las. Foi assim que surgiram as minhas imagens. Isso resultou em uma pasta no servidor do laboratório com todas as minhas melhores imagens. Eu me divirto com elas. Algumas imagens são experimentos no Photoshop ou alteração de cores e brilho e contraste. Há tantas renderizações das mesmas imagens lá. Também gosto de experimentar novas ferramentas de formação de imagens e colorações. Quando comecei, tínhamos acabado de instalar o microscópio confocal FV3000 e inaugurado o Discovery Center na Universidade de Dallas. Eu queria começar a usar aquele microscópio e experimentar a ampliação de 100X pela primeira vez, porque não a tínhamos em nossos outros microscópios.

Imagem confocal da coloração NeuN (magenta), AnkG (verde) e DAPI (azul) em um córtex de camundongo. Capturada com o microscópio confocal FV3000 pela Dra. Stephanie Shiers.

P: Que conselho você daria para alguém que está tentando ter suas imagens de microscopia publicadas?

Stephanie: Envie o máximo de imagens possível! Muitas pessoas não enviam suas artes de capa porque pensam que suas imagens não são dignas de capa. Ou ficam tão empolgadas quando seus artigos são aceitos que não se dão conta de que também podem enviar uma imagem de capa. Muitos periódicos estão ansiosos por receber imagens de capa.

Fora isso, muitas pessoas não sabem que a imagem de capa de um periódico não precisa ser a mesma imagem que elas usaram para a coleta de dados. Muitas capas de periódico podem ser abstratas, quase como desenhos. Eles até têm artistas que as fazem.

Várias renderizações estilizadas de uma imagem confocal de um gânglio da raiz dorsal de camundongo tingido para NF200, CGRP mRNA, P2x3r mRNA e Ifnar2 mRNA. Capturada com o microscópio confocal FV3000 pela Dra. Stephanie Shiers.

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