Academia

Busca la UNAM reactivar circuitos neuronales con técnicas de rayos láser

Los investigadores analizarán el efecto para realizar un abordaje distinto en el estudio de enfermedades neurodegenerativas, como al Alzheimer

El doctor Carrillo Reid regresó a México después de laborar en  la Universidad de Columbia.

El Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Querétaro, prepara experimentos en los que utilizarán rayos láser y proteínas sensibles a la luz para encender o apagar algunos circuitos de neuronas en el cerebro. El objetivo es probar un abordaje diferente para atender algunas enfermedades neurodegenerativas asociadas a la vejez, como el Alzheimer y el mal de Parkinson.

Estas investigaciones son encabezadas por el neurobiólogo Luis Alberto Carrillo Reid, quien fue repatriado por la UNAM después de exitosos experimentos de reprogramación de circuitos neuronales, en la Universidad de Columbia, en Estados Unidos.

De acuerdo con la Agencia Informativa Conacyt, del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, el procedimiento de reprogramación de circuitos neuronales se logra mediante la optogenética, que es el método utilizado para “encender” y “apagar” grupos neuronales a partir del uso de la luz, y por la técnica de microscopía de doble fotón que permite la visualización y manipulación de los tejidos vivos hasta un milímetro de profundidad, así activa grupos muy específicos de neuronas.

Durante cuatro años Luis Carrillo usó esa técnica en la Universidad de Columbia en Nueva York y actualmente se ha propuesto implementar la tecnología en México a través del Instituto de Neurobiología de la UNAM. Esto representa la apertura de nuevas líneas de investigación en neurociencias, no sólo en el país, sino en el mundo.

CAMBIAR PATRONES. El objetivo principal para el desarrollo de esta tecnología es cambiar los patrones de actividad en grupos neuronales muy específicos.

“Ha sido demostrado previamente que en diversas enfermedades como Parkinson, esquizofrenia o epilepsia, la actividad de ciertos grupos neuronales está alterada, es decir, tienen actividad patológica o patrones de actividad que no deberían tener”, explicó en entrevista con Conacyt el doctor Carrillo Reid.

La microscopía de doble fotón activa grupos neuronales específicos y se observa la actividad neuronal por medio de indicadores de calcio que son genéticamente codificados, “son compuestos fluorescentes que brillan cuando las neuronas tienen actividad”.

Para reactivar las neuronas, el universitario utiliza opsinas, proteínas que se estimulan por medio de luz, y en este caso la luz utilizada proviene de un láser posicionado únicamente en las neuronas que quieren activarse, así las opsinas dejan entrar iones a las células y permiten su excitación.

El especialista busca que por medio de estas técnicas se manipulen ópticamente los circuitos neuronales, cambiar sus patrones de actividad en el caso de que sean patológicos y así revertir los efectos catastróficos de las enfermedades neurodegenerativas.

De acuerdo con el especialista, el equipo requerido para llevar a cabo totalmente estos estudios en México es un microscopio de dos fotones, también una serie de láseres que registren y activen simultáneamente células seleccionadas por medio de diferentes longitudes de onda.

Carrillo Reid desarrolló todas estas técnicas en el laboratorio de la Universidad de Columbia en Nueva York durante cuatro años y demostró que por medio de la estimulación puntual y estrictamente selectiva de un grupo de neuronas —corticales— se podía generar una especie de memoria artificial.

Como este trabajo se encuentra en desarrollo, las tecnologías utilizadas todavía no han sido aprobadas para uso humano, “todos los protocolos para manipular genéticamente neuronas en humanos todavía están por aprobarse, yo creo que aún estamos a unos cinco o diez años de que permitan hacer realidad estas pruebas”.

Imprimir