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Identifican una proteína clave en la regeneración nerviosa tras una lesión

Una lesión en el sistema nervioso periférico puede ser muy grave, ya que los pacientes experimentan síntomas como dolor o dificultad para mover brazos y piernas

 


 

Un equipo de investigadores de Instituto Hotchkiss Brain de la Universidad de Calgary (Canadá) ha identificado un mecanismo esencial para promover el crecimiento de las células nerviosas dañadas por un traumatismo. De hecho, según los científicos, gracias al uso de esta proteína sería posible restaurar las conexiones después de la lesión. El estudio se publica en «Nature Communications».

«Hemos visto que una proteína llamada retinoblastoma (Rb) está presente en las neuronas adultas», explica Doug Zochodne, coordinador del ensayo. Habitualmente, señala, dicha proteína parece actuar como un especie de ‘freno’ para prevenir el «crecimiento incontrolado del nervio». Ahora, dice, «hemos demostrado que mediante la inactivación de Rb podemos liberar el ‘freno’ y lograr que se reactive el crecimiento de los nervios y que éste sea mucho más rápido».

Los investigadores decidieron Zochodne buscar la presencia de Rb en las células nerviosas debido a su conocido papel en la regulación del crecimiento de las células en otras partes del cuerpo. «Sabemos que el cáncer se caracteriza por un crecimiento celular excesivo y también sabemos que Rb funciona a menudo de forma anormal en el cáncer -afirma Zochodne-. Así que si el cáncer es capaz de liberar este ‘freno’ e incrementar así el crecimiento celular, pensamos si sería posible imitar esta misma acción en las células nerviosas y fomentar su crecimiento en el lugar deseado».

Sin efectos adversos

En una primera fase los investigadores fueron capaces de desactivar la proteína Rb durante un corto periodo de tiempo y no observaron resultados negativos. Por ello creen que esta vía podría algún día usarse como un tratamiento seguro para los pacientes que sufren daño neuronal.

Hasta ahora, el equipo de Zochodne sólo está investigando esta técnica en el sistema nervioso periférico (los nervios periféricos conectan el cerebro y la médula espinal con el cuerpo y sin ellos no hay movimiento ni sensibilidad). Una lesión en el sistema nervioso periférico puede ser muy grave, ya que los pacientes experimentan síntomas como dolor, hormigueo, entumecimiento o dificultad para coordinar las manos, pies, brazos o piernas.

Por ejemplo, la neuropatía diabética es más común que la esclerosis múltiple, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica juntas. Más de la mitad de los diabéticos tienen alguna forma de dolor de los nervios y en la actualidad no existe un tratamiento para detener el daño o revertirla.

Identifican una proteína clave en la regeneración nerviosa tras una lesión – ABC.es.

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Reprograman células para que se conviertan en neuronas funcionales

Alzhéimer, párkinson son algunas enfermedades que se podrían beneficiar de este tratamiento novedoso

GONG CHEN LAB, PENN STATE UNIVERSITY
En verde, neuronas funcionales y sanas obtenidas gracias a la reprogramación celular

Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, han desarrollado una tecnología innovadora para regenerar neuronas funcionales después de una lesión cerebral y también en sistemas modelo utilizados para la investigación sobre la enfermedad de Alzheimer. Los científicos usaron células de soporte del sistema nervioso central, las células gliales, para regenerar neuronas funcionales saludables, que son críticas para la transmisión de señales en el cerebro.

Gong Chen, autor del trabajio, considera el método un gran avance en el largo camino hacia la reparación del cerebro. «Esta tecnología puede convertirse en un nuevo tratamiento terapéutico para las lesiones traumáticas cerebral y de la médula espinal, el ictus, la enfermedad de Alzheimer, la de Parkinson y otros trastornos neurológicos», señala el autor de la investigación que se publica este jueves en «Cell Stem Cell».

Cuando el cerebro se ve perjudicado por una lesión o enfermedad, las neuronas a menudo mueren o se degeneran, pero las células gliales se vuelven más ramificadas y numerosas. Estas «células gliales reactivas» inicialmente construyen un sistema de defensa para evitar que las bacterias y las toxinas invadan los tejidos sanos, pero este proceso constituye eventualmente cicatrices gliales que limitan el crecimiento de las neuronas sanas.

«El problema con las células gliales reactivas es que a menudo se quedan en el sitio de la lesión, formando una cicatriz glial y evitan que las neuronas crezcan de nuevo en las áreas lesionadas», explica Chen, cuyo laboratorio probó hace varios años nuevas maneras de transformar el tejido de la cicatriz glial en tejido nervioso normal. «Hubo más células gliales reactivas y menos neuronas funcionales en el sitio de la lesión, lo que nos permitió lanzar la hipótesis de que es posible convertir las células gliales en la cicatriz en neuronas funcionales en el lugar de la lesión en el cerebro».

Esta investigación se inspiró en la tecnología premiada con el Premio Nobel de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), desarrollada por el grupo de Shinya Yamanaka, que mostró cómo reprogramar células de la piel en células madre. Chen y su equipo comenzaron mediante el estudio de cómo las células gliales reactivas responden a una proteína específica, NeuroD1, que se sabe que es importante en la formación de las células nerviosas en el área del hipocampo de cerebros adultos.

Hipótesis

Estos científicos plantearon la hipótesis de que la expresión de la proteína NeuroD1 en las células gliales reactivas en el sitio de la lesión podría ayudar a generar nuevas neuronas, tal como hace en el hipocampo. Para probar esta hipótesis, el equipo infectó células gliales reactivas con un retrovirus que especifica el código genético de la proteína NeuroD1 y que es de replicación deficiente, por lo que no puede matar a las células infectadas. «Un retrovirus puede infectar sólo células que se dividen como células gliales reactivas, pero no afecta a las neuronas, lo que lo hace ideal para uso terapéutico con efectos secundarios mínimos en las funciones normales del cerebro», resalta Chen.

En una primera prueba, estos expertos analizaron si las células gliales reactivas pueden convertirse en neuronas funcionales después de la inyección del retrovirus en el área de la corteza de ratones adultos. Los científicos descubrieron que dos tipos de células gliales reactivas, células astrogliales en forma de estrella y células gliales NG2, se reprogramaron en neuronas tras una semana de haberse infectado con el retrovirus NeuroD1. «Curiosamente, las células astrogliales reactivas se reprogramaron en neuronas excitadoras, mientras que las células NG2 se reprogramaron en dos neuronas excitadoras e inhibidoras, por lo que es posible lograr un equilibrio excitación-inhibición en el cerebro después de la reprogramación», apunta Chen.

Su laboratorio también realizó pruebas electrofisiológicas que demostraron que las nuevas neuronas convertidas por el retrovirus NeuroD1 podrían recibir señales de neurotransmisores a partir de otras células nerviosas, lo que sugiere que las neuronas recién convertidas se habían integrado con éxito en los circuitos neuronales locales.

En una segunda prueba, Chen y su equipo usaron un modelo transgénico de ratón con la enfermedad de Alzheimer y demostraron que las células gliales reactivas en el cerebro enfermo del ratón también se pueden convertir en neuronas funcionales. Además, el equipo vio que, incluso en los ratones de 14 meses de edad con la patología, una edad más o menos equivalente a 60 años en los seres humanos, la inyección de retrovirus NeuroD1 en una corteza de ratón todavía puede inducir un gran número de neuronas recién nacidas reprogramadas a partir de células gliales reactivas.

«Por lo tanto, la tecnología de conversión que hemos demostrado en los cerebros de los ratones puede potencialmente usarse para regenerar neuronas funcionales en personas con enfermedad de Alzheimer», afirma Chen, quien probó con su equipo el método en células gliales humanas cultivadas para ver si este método se limita sólo a los roedores, hallando que éstas también se reinventan, cambiando su forma de células gliales planas laminares en neuronas de aspecto normal, con axón y ramas dendríticas.

Reprograman células para que se conviertan en neuronas funcionales – ABC.es.

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Las neuronas conectan entre ellas sin ayuda aunque sean cultivadas

Científicos descubren que son capaces de ordenarse, interconectarse y organizarse entre ellas y que tienen un comportamiento colectivo

Dibujo de neuronas realizado por Ramón y Cajal Archivo

Barcelona. (EFE).- Las neuronas cultivadas no necesitan ninguna ayuda biológica para ordenarse, interconectarse y organizarse entre ellas y tienen un comportamiento colectivo, sin ningún líder o guía de origen biológico, parecido al de la propagación de los rumores por las redes sociales. Esta es la conclusión de una investigación científica liderada por la Universidad de Barcelona (UB) y que ha sido publicada en la revista Nature Physics.

Los autores del trabajo han podido determinar el origen físico de este comportamiento colectivo, un fenómeno que explica los mecanismos que originan y caracterizan la actividad eléctrica espontánea de los tejidos neuronales, un aspecto de gran relevancia en neurociencia, según la UB.

El trabajo lo han llevado a cabo un equipo de investigadores catalanes de la UB encabezados por los doctores Jaume Casademunt y Jordi Soriano, junto con los investigadores Javier G. Orlandi y Sara Teller, con la colaboración del doctor Enrique Álvarez Lacalle, de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC). Los investigadores han definido los cultivos neuronales como “una orquesta sin director”.

Según los investigadores, las redes neuronales cultivadas fuera de su entorno natural son un sistema modelo relativamente sencillo que aporta una herramienta de gran interés para estudiar el comportamiento colectivo de las neuronas. Estos cultivos se preparan a partir de neuronas en estadios tempranos de su desarrollo y, a los pocos días, las neuronas han formado espontáneamente una red de conexiones que presenta una rica actividad eléctrica.

Esta actividad se inicia con la emisión aleatoria y descoordinada de las neuronas individuales (lo que los científicos denominan como ruido) y evoluciona a un estado de actividad coherente en que todas las neuronas se activan de manera simultánea siguiendo un patrón que Jaime Casademunt, profesor del Departamento de Estructura y Constituyentes de Materia de la UB, califica de “sorprendentemente armónico”.

“Emerge, así, de manera espontánea, un comportamiento perfectamente orquestado de miles de neuronas sin necesidad de un director de orquesta, es decir, sin ningún elemento coordinador diferenciado que actúe de líder”, ha explicado el investigador.

Jordi Soriano, investigador Ramón y Cajal del mismo Departamento de la UB y pionero en la experimentación en cultivos neuronales en Cataluña, ha añadido que “este fenómeno estaría presente en todos los tejidos neuronales en estados tempranos de su desarrollo y puede ser clave en la hora de establecer las pautas de actividad espontánea de los diferentes tejidos neuronales, un aspecto de importancia capital en neurociencia”.

Este estudio de patrones de comportamiento permite comprender cómo están programadas las neuronas como unidades elementales del sistema nervioso, y cuáles son las fuerzas primarias que rigen su comportamiento.Estas fuerzas definen la base sobre la que actúan los diferentes agentes biológicos que controlan el proceso de desarrollo del sistema nervioso en los organismos vivos.

El origen físico del fenómeno, que se produce por la combinación de la dinámica de excitación de las neuronas y las propiedades estadísticas de las redes de conexión, sugiere que también se puede aplicar al estudio de otros fenómenos colectivos similares en ámbitos muy diferentes como la generación y propagación de rumores en redes sociales.

Las neuronas conectan entre ellas sin ayuda aunque sean cultivadas.

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El bloqueo de una proteína puede aliviar la enfermedad de Huntington

Unos científicos descubren una molécula asociada a la destrucción de conexiones neuronales

Otro grupo relaciona la Corea con los procesos de limpieza de las células

La enfermedad de Huntington (que antiguamente se llamaba baile de San Vito) es una enfermedad sin cura. Se sabe perfectamente su causa: una mutación de un gen, lo que actualmente permite que los portadores no la transmitan a sus hijos si se someten a un proceso de fecundación asistida eligiendo previamente embriones sanos (lo que se conoce como diagnóstico genético preimplanacional). Pero para quienes ya han nacido con ella –aproximadamente cuatro de cada millón de personas- hay pocas expectativas. Por eso dos trabajos publicados recientemente que explican posibles mecanismos del proceso neurodegenerativo asociado (el primer paso para un tratamiento) son tan importantes para encontrar vías para frenar su desarrollo.

Uno de ellos, aparecido en Nature Medicine, describe el papel de una proteína, la GluN3A, que tiene como función destruir conexiones entre neuronas (lo que se conoce como sinapsis). En las fases de desarrollo del cerebro –hasta el final de la adolescencia- este papel es muy importante, ya que sirve para corregir errores. Pero en adultos casi desaparece. Lo que han visto en ratones investigadores del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) de Navarra es que en los animales con la enfermedad genética esta proteína se mantiene. La conclusión para un posible tratamiento es obvia: ensayar si en humanos es igual, ver si se puede bloquear la proteína y esperar así que los trastornos asociados, que en personas son mortales, se detienen o alivian.

El otro trabajo, publicado en otra revista del mismo grupo, Nature Chemical Biology, apunta a otro proceso. Los investigadores del Centro Taube-Koret Center para Investigación en Enfermedades Neurodegenerativas de Gladstone han descrito que en células de ratones enfermos se produce una acumulación de una proteína, la huntingtina, que acaba por inhabilitar las neuronas. Sería algo similar a lo que ocurre con el alzhéimer y las placas de proteína beta-amiloide o los ovillos de proteína tau. De hecho, el hallazgo se ha producido al investigar los procesos de limpieza celular que regulan la destrucción y eliminación de las sustancias que el organismo no necesita en un momento dado. En este caso, el apunte a un posible tratamiento sería reactivar este sistema de limpieza y reciclaje molecular.

El bloqueo de una proteína puede aliviar la enfermedad de Huntington | Sociedad | EL PAÍS.

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El mando a distancia se llama cerebro | Tecnología

Un guiño basta para hacer una foto con Google Glass, pero pronto bastará con pensarlo

Auriculares Emotiv que leen las ondas cerebrales.

Los ingenieros que estudiaban el código de programación de Google Glass en abril descubrieron ejemplos ocultos de cómo los usuarios pueden relacionarse con los ordenadores portátiles sin tener que mediar palabra. Asentir con la cabeza puede encender o apagar las gafas. Un solo guiño sirve para indicar a las gafas que hagan una foto.

Pero es posible que en breve ni siquiera esos gestos sean necesarios. Quizá pronto podamos trabajar con teléfonos inteligentes y ordenadores utilizando la mente. En un par de años, podremos encender las luces de casa con solo pensar en ello, o enviar un correo electrónico desde nuestro móvil sin necesidad de sacarlo del bolsillo. En un futuro más lejano, un ayudante robot aparecerá a nuestro lado con un vaso de limonada simplemente porque sabe que tenemos sed.

Los investigadores del Emerging Technology Lab de Samsung están probando tabletas que pueden ser controladas por el cerebro utilizando una gorra que parece un casco de esquí e incorpora electrodos de control, según publicaba en abril The MIT Technology Review, la revista de ciencia y tecnología del Massachusetts Institute of Technology (MIT).

La tecnología, a menudo denominada interfaz cerebro-ordenador, fue concebida para permitir a la gente con parálisis y otras discapacidades trabajar con los ordenadores o controlar brazos robóticos con solo pensar en esas acciones. En breve, dichas tecnologías podrían aplicarse también al consumo.

Los fabricantes de coches estudian tecnologías que que agitan el volante si detectan que el conductor se duerme

Ya existen algunos productos rudimentarios que leen la mente y permiten jugar a juegos sencillos o mover un ratón por una pantalla.

NeuroSky, una empresa con sede en San José, California, lanzó recientemente unos auriculares con conexión bluetooth que pueden controlar cambios ligeros en las ondas cerebrales y permitir la participación en juegos de concentración con ordenadores y teléfonos inteligentes, como un juego que consiste en perseguir zombis, otro de tiro con arco y uno en el que se esquivan balas. Todas esas aplicaciones utilizan el cerebro como joystick.

Otra empresa, Emotiv, vende unos auriculares capaces de leer las ondas cerebrales asociadas a los pensamientos, los sentimientos y las expresiones. El dispositivo puede utilizarse con juegos parecidos al Tetris o para buscar fotos en Flickr pensando en la emoción que siente la persona —por ejemplo, felicidad o entusiasmo— en lugar de buscar palabras clave. Muse, una diadema ligera e inalámbrica, puede conectar con una aplicación que “ejercita el cerebro” obligando a concentrarse en ciertos aspectos de una pantalla, casi como si llevara nuestro cerebro al gimnasio.

Los fabricantes de coches están estudiando tecnologías que detectan si el conductor se duerme y agitan el volante para despertarle.

“Las tecnologías cerebrales de la actualidad son como intentar escuchar una conversación en un estadio de fútbol desde un dirigible”, explica John Donoghue, neurocientífico y director del Brown Institute for Brain Science en Providence, Rhode Island. “Para poder comprender lo que sucede en el cerebro a día de hoy es necesario implantar quirúrgicamente una serie de sensores”, precisa. En otras palabras, para acceder al cerebro, seguimos necesitando de momento un chip en la cabeza.

El año pasado, un proyecto llamado BrainGate iniciado por Donoghue permitió a dos personas con parálisis total utilizar un brazo robótico con un ordenador que responde a la actividad cerebral. Una mujer que no había utilizado las extremidades en 15 años pudo servirse una bebida imaginando los movimientos del brazo robótico.

Pero ese chip dentro de la cabeza puede dejar de ser necesario dentro de poco. Este año, una iniciativa de la Administración de Barack Obama denominada Brain Activity Map pretende confeccionar un mapa exhaustivo del cerebro. Miyoung Chun, bióloga molecular y vicepresidenta de programas científicos en la Kavli Foundation, trabaja en el proyecto. Cree que las empresas podrán fabricar nuevos tipos de interfaces cerebro-ordenador en cuestión de dos años. “El Brain Activity Map ofrecerá a las empresas de hardware muchas herramientas nuevas que transformarán el uso de los teléfonos inteligentes y las tabletas”, asegura Chun. “Lo revolucionará todo, desde los implantes robóticos y las neuroprótesis hasta los mandos a distancia, que podrían ser historia muy pronto, cuando podamos cambiar el canal de televisión solo con pensarlo”.

Pero hay que vencer algunos temores. En la web de Muse, un pasaje está dedicado a convencer a los clientes de que el dispositivo no puede extraer pensamientos de la mente. “El hecho de que yo esté pensando en un filete al punto en un restaurante no significa que quiera eso para cenar”, ilustra Donoghue.

El mando a distancia se llama cerebro | Tecnología | EL PAÍS.

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El cerebro decide cuánto vivirás

Científicos de EE.UU. alargan la vida un 20% en experimentos con ratones | El envejecimiento coordinado de los distintos órganos se regula desde el hipotálamo

El hipotálamo, un núcleo de neuronas del tamaño de una almendra que todos los vertebrados tenemos en la base del cerebro, es el centro de control que regula el envejecimiento y la longevidad de un organismo. Así lo demuestra una investigación de la Escuela de Medicina Albert Einstein de Nueva York presentada en la revista Nature que supone un cambio de paradigma en la comprensión del envejecimiento. Los autores de la investigación proponen estrategias para prevenir los problemas de salud derivados del envejecimiento y para aumentar la longevidad.

En experimentos realizados con ratones, estas estrategias han permitido alargar la vida alrededor de un 20%. Asimismo, han evitado la pérdida de neuronas característica del envejecimiento y el mantenimiento de una buena capacidad de aprendizaje hasta edades avanzadas. Si estos resultados se pueden extrapolar en el futuro a la especie humana, significaría que las personas de 90 años podrían estar tan bien de salud como lo están actualmente las de 75.

“El próximo paso de la investigación será desarrollar fármacos que puedan actuar sobre el envejecimiento en el hipotálamo”, ha declarado Dongsheng Cai, director de la investigación, por correo electrónico. Su objetivo, explica, no es tanto alargar la vida como combatir problemas de salud asociados a la edad como el declive cognitivo o el deterioro cardiovascular. Pero Cai advierte que pasarán años antes de que estos fármacos estén disponibles. “Tenemos interés en continuar la investigación hasta llegar a los ensayos clínicos –afirma-, pero primero tendremos que hacer suficientes pruebas en roedores”.

¿Cómo es posible que los diferentes órganos y sistemas del cuerpo humano envejezcan de manera coordinada?, se preguntaron los investigadores. ¿Y cómo es posible que en unas especies como los hámsters el crecimiento, la reproducción y el recambio generacional se completen en dos años, mientras que en otras como algunas tortugas puedan llegar a los doscientos? Una posible respuesta es que exista un centro de control en alguna parte del cerebro que regule el ciclo vital de las especies y que orqueste el envejecimiento coordinado de las distintas partes del cuerpo.

En estudios anteriores, los investigadores de la Escuela de Medicina Albert Einstein se habían centrado en los efectos de la inflamación en el cerebro. La inflamación, en medicina, no se refiere únicamente a la reacción aguda de hinchazón, enrojecimiento y dolor que se produce, por ejemplo, en la zona de una herida. Se refiere también a una reacción menos visible pero más persistente en que el sistema inmunitario trata de proteger al cuerpo de agresiones pero acaba causando más daños de los que evita. La inflamación crónica, favorecida por agresiones como el exceso de calorías en la dieta o los tóxicos del tabaco, aumenta el riesgo de enfermedades asociadas al envejecimiento como las cardiovasculares, el alzhéimer, la diabetes tipo 2 o algunos cánceres.

Cai y su equipo habían descubierto que la inflamación afecta al hipotálamo y que esto, a su vez, aumenta el riesgo de síndrome metabólico –una combinación de trastornos que suele incluir hipertensión, exceso de grasa abdominal, exceso de colesterol y mal control del azúcar en la sangre, todos ellos factores de riesgo cardiovascular que suelen aumentar con la edad-.

Al analizar qué ocurre exactamente en el hipotálamo cuando recibe señales de inflamación, los investigadores han identificado ahora las proteínas NF-KB como piezas clave de la trama. Estas proteínas, descubiertas hace 27 años, son estrellas emergentes de la biología molecular. Con múltiples funciones en el organismo, están involucradas en un elevado número de cánceres, en enfermedades autoinmunes y en la defensa ante infecciones, radiaciones o radicales libres.

En el hipotálamo, los experimentos de Cai y su equipo han demostrado que la inflamación provoca un aumento de NK-KB, lo cual acelera el envejecimiento. “Los ratones mostraron una pérdida de fuerza muscular, de grosor de la piel y de capacidad de aprendizaje”, explica Cai. “Exhibieron un envejecimiento sistémico que acortó sus vidas”.

En cambio, bloquear la actividad de NF-KB en el hipotálamo tuvo el efecto contrario: frenó el envejecimiento y alargó la vida de los ratones en un 20%.

En experimentos posteriores, los investigadores demostraron que NF-KB ejerce su acción sobre el envejecimiento a través de la hormona GnRH (nombre completo: hormona liberadora de gonadotropina). Estas dos sustancias se regulan entre ellas como un balancín: cuando NF-KB sube, GnRH baja y viceversa.

Los investigadores comprobaron que el descenso de GnRH en el hipotálamo acelera el envejecimiento. Pero, en uno de los resultados más espectaculares de la investigación, los animales a los que se administró la hormona en el hipotálamo dejaron de perder neuronas con la edad y mantuvieron intacta su capacidad de aprendizaje.

La GnRH, por otra parte, juega un papel central en la reproducción. De ella dependen, por ejemplo, la regulación del ciclo menstrual en mujeres y la formación de espermatozoides en hombres. Al relacionar el envejecimiento con la GnRH, los investigadores proponen así un mecanismo para explicar cómo se regula el ciclo vital de las especies, desde los dos años de los hámsters a los doscientos de algunas tortugas.

Son resultados “muy interesantes”, destaca Manuel Serrano, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en Madrid. Aunque “la relación entre inflamación y envejecimiento era conocida”, recuerda, la gran novedad “es que sea a través del hipotálamo”.

En esta misma línea, los investigadores Dana Gabuzda y Bruce Yankner, de la Escuela de Medicina de Harvard (EE.UU.) escriben en Nature que la conclusión de que “el envejecimiento por inflamación se debe a la integración de respuestas inmunitarias y hormonales en el hipotálamo es un nuevo paradigma”.

Al margen del avance teórico que suponen para la ciencia del envejecimiento, los nuevos resultados también abren la vía a aplicaciones prácticas. “Es fascinante que sea posible actuar sobre el hipotálamo para frenar el envejecimiento y aumentar la longevidad”, declara Cai. Para conseguirlo, “tenemos dos estrategias potenciales”.

Una opción sería explorar una terapia hormonal para restaurar los niveles de GnRH en el hipotálamo. La otra, buscar una terapia inmunitaria para inhibir la reacción de inflamación que eleva la cantidad de NF-KB. A la espera de que se desarrollen fármacos eficaces y seguros para conseguir este objetivo, señala Cai, la inflamación crónica se puede mantener a raya con un estilo de vida saludable que evite el exceso de calorías en la dieta y otras agresiones ambientales.

El cerebro decide cuánto vivirás.

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Un cerebro completamente transparente | Neurociencia

  • Un gel elimina la opacidad de los tejidos, manteniendo su estructura intacta
  • Una especie de ‘medusa’ permite estudiar las células sin destruir el cerebro

Un cerebro completamente transparente; una especie de medusa cristalina para observar el interior del órgano más desconocido del ser humano. Eso es lo que han logrado investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU), cuyos resultados se publican esta semana en la revista ‘Nature’.

La idea no es nueva, y ya hace años que se trabaja con embriones transparentes para poder observar con fluorescencias distintos órganos y tejidos. En el caso del cerebro, el japonés Atsushi Miyawaki (del Centro Riken de Ciencias del Cerebro) y el alemán Hans-Ulrich Dodt ya habían logrado algo similar con roedores en 2011 y 2012, respectivamente. Sin embargo, en esta ocasión, el hidrogel empleado por Karl Deisseroth y su equipo mejora la calidad de la imagen como nunca antes y, además, lo han empleado también con éxito en cerebros humanos que se conservaban en bancos de tejidos, procedentes de donaciones.

Santiago Canals, director del grupo de Plasticidad de redes neuronales del Instituto de Neurociencias de Alicante (dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas -CSIC-) asegura que la técnica “es muy prometedora porque ofrece imágenes brutales”, aunque subraya que “no tiene ninguna aplicación clínica si no para investigación de enfermedades”.

Mediante una combinación de monómeros de plástico y formaldehído (un gas incoloro), los investigadores sumergieron los cerebros en la solución y, posteriormente, la calentaron a una temperatura de unos 37,5ºC. Posteriormente, mediante un proceso químico denominado electroforesis, eliminaron completamente los lípidos y otros tejidos que le dan al cerebro su estructura tridimensionale.

El resultado, un cerebro transparente, sin opacidades que permitan la observación de todas sus células, fibras y conexiones nerviosas. Hasta ahora, esto sólo era posible ‘loncheando’ el órgano para analizar sus regiones más profundas al microcopio.

Como explica el experto español al comentar este estudio, “las estructuras del cerebro se conservan muy bien después de la muerte. Lo único que se pierde es la información funcional que sí tiene el tejido vivo y que por ejemplo se puede observar mediante resonancias magnéticas”. Sin embargo, “ya Ramón y Cajal demostró que en el cerebro la relación entre estructuras y funciones es muy precisa y esto permite extraer información únicamente a partir de la arquitectura cerebral”.

Una vez conseguido el ‘cerebro cristal’, los investigadores utilizaron distintas tinciones para observar funciones celulares, genéticas y anatómicas del ‘órgano del traje gris’; con un sólo cerebro y sin destruirlo de una prueba a otra como ocurriría con el método tradicional.

“Este tipo de ingeniería química revolucionará el modo en que estudiamos la anatomía del cerebro y cómo la transforman las distintas patologías neurodegenerativas”, ha señalado Thomas Insel, el neurólogo que dirige el Instituto Nacional de Salud Mental en EEUU. “El estudio de este órgano tridimensional ya no estará constreñido por métodos de estudio bidimensionales”, apunta.

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