Técnica de mapeo cerebral descubre circuitos involucrados en Parkinson y Huntington
Técnica de virus para mapeo cerebral descubre circuitos involucrados en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington.
Ganglios basales (crédito: Wikimedia Commons)
Investigadores de los Institutos Gladstone y del Instituto Salk han ensamblado mapas de neuronas de todo el cerebro que conectan con los glanglios basales, una región del cerebro involucrada en el movimiento y toma de decisiones.
Una mejor comprensión de esta región es importante ya que podría arrojar luz sobre enfermedades que causan disfunción de los ganglios basales, incluyendo la enfermedad de Parkinson y la de Huntington.
Anatol Kreitzer, de Gladstone, y Edward Callaway, de Salk, ambos líderes de sus respectivos equipos, combinaron modelos de ratón con una técnica de seguimiento sofisticada conocida como sistema de virus monosináptico de rabia.
“El uso y aprovechamiento del virus de la rabia –como lo hizo Callaway– es ingenioso en su precisión exacta que ofrece en comparación con métodos previos, que eran mucho menos exactos en una resolución más baja”, explicó Kreitzer, quien profesor asociado de neurología y sicología en la Universidad de California, San Francisco, y a la cual está afiliado Gladstone.
En Gladstone, Kreitzer dirige su investigación al papel que los ganglios basales tienen en la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades neurológicas. El año pasado, él y su equipo publicaron resultados de su investigación que revelaron algunas pistas entre la relación de dos tipos de neuronas encontradas en esa región –y la manera en que dirigen el movimiento y la toma de decisiones.
Estos dos tipos, llamados vía directa de las neuronas espinosas medias (direct-pathway medium spiny neurons, dMSNs) y vía indirecta de las neuronas espinosas medias (iMSNs), actúan como fuerzas opuestas. Las dMSNs inician el movimiento, como el pedal de gas en un automóvil, y las iMSNs inhiben el movimiento, como los frenos.
La investigación última realizada en el laboratorio de dMSNs encontró que estos dos tipos de neuronas también están relacionadas con la toma de decisiones y que la disfuncionalidad en cualquiera de ellas, dMSNs ó iMSNs, está asociada con comportamientos adictivos o depresivos respectivamente. Este descubrimiento fue muy importante ya que proporcionó un enlace entre la degeneración neuronal física vista en el movimiento, como en la enfermedad de Parkinson, y algunos aspectos de comportamiento en la misma enfermedad. Sin embargo, el estudio deja aún muchas preguntas sin respuesta, tales como la manera en que otras regiones cerebrales afectas estos dos tipos de neuronas.
El sistema de virus monosináptico de la rabia usa una versión modificada del virus de la rabia para “infectar” una región del cerebro, que a su vez afecta a las neuronas conectadas a esa región. Cuando el sistema fue aplicado a modelos genéticos de ratón, el equipo pudo ver de manera específica la manera en que las estructuras sensoriales, motoras y de recompensa en el cerebro están conectadas a las MSNs en los ganglios basales. Y lo que hallaron fue sorprendente.
“Vimos que algunas regiones mostraron una preferencia en transmitir dMSNs en lugar de iMSNs, y viceversa”, dijo Kreitzer. “Por ejemplo, las neuronas ubicadas en la corteza motora del cerebro tendían a favorecer las iMSNs, mientras que las neuronas ubicadas en los sistemas sensorial y limbico preferían las dMSNs. La organización a escala fina, que hubiera sido imposible de observar utilizando técnicas tradicionales, nos permite predecir los distintos papeles de esos dos tipos de neuronas”.
“Estos resultados iniciales deben ser tratados como un recurso no sólo para decodificar la manera en que esta red guía los vastos arreglos de funciones cerebrales muy diferentes, sino también la manera en que la disfuncionalidad en partes distintas de esa red puede conducir a condiciones neurológicas diferentes”, dijo Callaway. “Si utilizamos el sistema de virus de la rabia para señalar distintas interrupciones en la red y relacionarlas con distintas enfermedades, podríamos mejorar significativamente nuestra comprensión de los mecanismos moleculares subyacentes que las ocasionan –y acercarnos a una posible solución”.
Más información aquí.
Comentarios