En enfermedades como Alzheimer y Parkinson las neuronas comienzan a comportase de manera patológica, con patrones de actividad que no deberían tener.
Ambas son afecciones que ocurren principalmente en edades avanzadas. El Alzheimer es la forma más común de demencia, y acapara entre un 60% y un 70% de los casos. Mientras que el Parkinson afecta a una de cada 100 personas mayores de 60 años.
Las investigaciones científicas que abordan posibles respuestas a las causas que generan estas enfermedades se centran en el comportamiento de las neuronas y su alteración.
El trabajo del neurobiólogo mexicano Luis Carrillo Reid es uno estos estudios que podría tener aplicación en un futuro cercano.
El científico se dedica a la investigación en el área de neurociencias, y a través de la técnica optogenética reprograma neuronas afectadas con estas enfermedades, mediante el uso de láser y proteínas fotosensibles. Lo novedoso que aportó el investigador es que en este caso utiliza microscopía de doble fotón.
Esta técnica permitirá manipular: activar o inactivar ciertos grupos de neuronas muy específicos, e influir directamente en acciones fisiológicas. «En movimientos, en comportamientos o en la representación de objetos», explicó Carrillo.
El neurobiólogo utilizó esta tecnología durante los cuatro años que estuvo en la Universidad de Columbia en Nueva York y actualmente busca conformar un equipo en su país a través del Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México.
El científico utiliza un procedimiento que, mediante la optogenética —un método que permite «encender y apagar» grupos neuronales mediante el uso de la luz— y la técnica de microscopía de doble fotón, le permiten la visualización y manipulación de los tejidos vivos a profundidad milimétrica, activando así grupos muy específicos de neuronas.
El científico experimentó con dicha tecnología en la Universidad de Columbia y actualmente desea implementarla en su país natal.
«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.
Por ello, el experto se sirve de la microscopía de doble fotón para activar grupos neuronales específicos en los que 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», abundó.
Carrillo 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.
Mediante este procedimiento, el especialista busca manipular ópticamente los circuitos neuronales, cambiar sus patrones de actividad en el caso de que sean patológicos y revertir los efectos catastróficos de las enfermedades neurodegenerativas.
Ahora que traslada su investigación a México, el investigador requiere un equipo especial para llevar a cabo totalmente estos estudios.
Dicho equipo lo componen un microscopio de dos fotones y una serie de láseres que registren y activen simultáneamente células seleccionadas por medio de diferentes longitudes de onda.
En un futuro, por medio de la estimulación puntual y estrictamente selectiva de un grupo de neuronas, se podrá generar una especie de memoria artificial en humanos, aunque todavía no se han hecho pruebas con ellos.
«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», manifestó.
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