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Neurobiólogo mexicano crea técnica que “reprograma” cerebros afectados por Alzheimer y Parkinson

El neurobiólogo mexicano Luis Alberto Carrillo Reid desarrolló una técnica que, haciendo uso de láser y proteínas fotosensibles, permite reprogramar los circuitos o grupos neuronales afectados por enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.

El procedimiento es posible gracias a la optogenética —método con el cual se “encienden” y “apagan” grupos neuronales a partir del uso de luz— y a la técnica de microscopía de doble fotón, que facilitan la visualización y manipulación de los tejidos vivos hasta un milímetro de profundidad, con lo cual se pueden activar grupos muy específicos de neuronas.

El experto aprovechó dicha tecnología durante cuatro años en la Universidad de Columbia en Nueva York, Estados Unidos. En la actualidad, se ha propuesto implementarla en México mediante el Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

El también doctor en ciencias resaltó que este trabajo es sumamente importante para abrir nuevas líneas de investigación en neurociencias, no solo en nuestro país sino en el mundo entero.

El objetivo principal de este avance tecnológico 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”, detalló Carrillo Reid.

La microscopía de doble fotón activa grupos neuronales específicos. Con ello, se observa la actividad neuronal a través de indicadores de calcio que son genéticamente codificados, “son compuestos fluorescentes que brillan cuando las neuronas tienen actividad”, agregó.

Para reactivar las neuronas, el científico utiliza opsinas, proteínas que se estimulan por medio de luz. Dicha luz proviene de un láser que se coloca solamente en las neuronas que quieren activarse. De esta forma, las opsinas dejan entrar iones a las células, promoviendo su excitación.

Valiéndose de estas técnicas, el investigador busca manipular ópticamente los circuitos neuronales, cambiar sus patrones de actividad si son patológicos y revertir los efectos catastróficos de las enfermedades neurodegenerativas.

Mientras estuvo en Columbia, Carrillo Reid publicó los primeros resultados de su trabajo en 2016, en la revista Science, con el artículo Imprinting and recalling cortical ensembles. Ese mismo año volvió a su natal México para implementar la metodología apoyado por instituciones como el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

“La etapa en que se encuentra el trabajo en Columbia ya está muy avanzada, de hecho tengo varios artículos allá utilizando estas técnicas, y ahora estoy en la fase de escribir proyectos al Conacyt para solicitar apoyo y poder empezar a establecer esta tecnología en América Latina”, subrayó.

Enfermedades neurodegenerativas en México

El Parkinson y el Alzheimer son las enfermedades neurodegenerativas más comunes en México, pues poseen una prevalencia de 40 a 50 casos por cada cien mil habitantes al año y de dos por ciento en la población mayor de sesenta años, respectivamente. Pero con la optogenética, es posible revertir los daños que provocan.

La UNAM encabeza el proyecto a nivel nacional, pero aún falta equipo físico para las investigaciones, al igual que estudiantes capaces de concretar proyectos de esta índole.

Según Carrillo Reid, el equipo necesario para realizar estos estudios a plenitud en nuestro país incluye un microscopio de dos fotones, así como una serie de láseres que registren y activen simultáneamente células seleccionadas por medio de distintas longitudes de onda.

Durante cuatro años, el especialista desarrolló todas estas técnicas en el laboratorio de la Universidad de Columbia en Nueva York, demostrando que con la estimulación puntual y estrictamente selectiva de un grupo de neuronas —corticales— era viable generar una especie de memoria artificial.

Debido a que el proyecto todavía se encuentra en fase de desarrollo, las tecnologías utilizadas no han sido aprobadas para su uso en humanos, “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”, indicó.

Carrillo Reid espera que en los años venideros, la comunidad neurocientífica nacional se sume a la iniciativa global de entender el funcionamiento del cerebro, pues si logran distinguir exactamente a las neuronas involucradas en alguna actividad anormal o patología, podrían manipularlas para revertir los efectos patológicos que dan lugar a las enfermedades neurodegenerativas.

“Regresé a México por los jóvenes; para formar estudiantes que tengan un pensamiento crítico basado en el método científico y que puedan tomar decisiones informadas para hacer cambios en la ciencia en México y en la sociedad”, concluyó.

 

Vía: Agencia Informativa CONACYT

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