CHARLOTTESVILLE, Va. – Los científicos han desarrollado una forma de ver hablar a las células cerebrales, para ver realmente cómo las neuronas se comunican en colores vivos y brillantes. La nueva técnica de laboratorio está configurada para proporcionar respuestas necesarias desde hace mucho tiempo sobre el cerebro y las afecciones neurológicas, como la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia y la depresión . Esas respuestas facilitarán tratamientos nuevos y ampliamente mejorados para enfermedades que se han resistido en gran medida a los esfuerzos de los científicos por comprenderlas.
“Antes no teníamos forma de entender cómo funcionan [tales neurotransmisiones]”, dijo el investigador J. Julius Zhu, PhD, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia . “En el caso del Alzheimer, en particular, gastamos miles de millones de dólares y casi no tenemos un tratamiento efectivo. … Ahora, por primera vez, podemos ver lo que está sucediendo”.
Comprender la enfermedad neurológica
Para demostrar la eficacia de la técnica, el equipo de Zhu en Charlottesville y sus colegas en China la utilizaron para visualizar un neurotransmisor poco conocido llamado acetilcolina. “La acetilcolina tiene un papel importante en cómo nos comportamos porque afecta nuestra memoria y estado de ánimo”, explicó Zhu. “Afecta al Alzheimer, la esquizofrenia, las emociones, la depresión, todo tipo de enfermedades relacionadas con las emociones y problemas mentales”. (La acetilcolina también desempeña funciones críticas en otras partes del cuerpo, como la regulación de la secreción de insulina en el páncreas y el control del estrés y la presión arterial).
Los medicamentos diseñados para combatir la enfermedad de Alzheimer en realidad inhiben la acetilcolinesterasa, una enzima que degrada la acetilcolina, para aumentar el efecto de disminuir la liberación de acetilcolina en el cerebro, dijo Zhu. Pero los médicos no han entendido completamente cómo funcionan los medicamentos, y no ha habido forma de determinar cuánta inhibición se necesita. “Estos medicamentos no son muy efectivos”, dijo. “Solo ofrecen una mejora menor, y una vez que suspendes el medicamento [los síntomas] parecen mucho peores. Entonces, probablemente al tratar a estos pacientes, los mejora temporalmente, pero en realidad los empeora aún más”.
Al poder ver la acetilcolina y otros neurotransmisores en acción en color fluorescente, los médicos podrán establecer una línea de base para una buena salud y luego trabajar para restaurarla en los pacientes.
“Queremos medir primero cómo [los neurotransmisores] normalmente hacen el trabajo. Ya hemos encontrado que hay transmisiones de acetilcolina muy diferentes de lo que esperaríamos”, dijo Zhu, del Departamento de Farmacología de la UVA. “Entonces también queremos encontrar cómo difiere el paciente. Esa comparación nos proporcionará respuestas importantes”.
Hallazgos publicados
Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista científica Nature Biotechnology . El proyecto está dirigido por Yulong Li, PhD, de la Universidad de Pekín en China y Zhu de la UVA. El estudiante de doctorado Miao Jing en la Universidad de Pekín y el becario postdoctoral Peng Zhang en la UVA son los coautores. Los otros miembros del equipo de investigación incluyen a Guangfu Wang, Huoqing Jiang, Lukas Mesik, Jiesi Feng, Jianzhi Zeng, Shaohua Wang, Jess C. Looby, Nick A. Guagliardo, Linda W. Langma, Ju Lu, Yi Zuo, David A. Talmage, Lorna W. Role, Paula Q. Barrett, Li I. Zhang, Minmin Luo y Yan Song.
El trabajo fue apoyado por el Programa Nacional de Investigación Básica de China, el Programa General de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Programa de Jóvenes Mil Talentos de China y las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud NS103558, DC008983, MH104227, MH109475, MH109104, NS022061, LH089717 , NS053570, NS091452, NS094980, NS092548 y NS104670.
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UVA Health System es un sistema académico de salud que incluye un hospital de 612 camas, la Escuela de Medicina de UVA, un centro de trauma de nivel I, centros oncológicos y cardíacos reconocidos a nivel nacional y clínicas primarias y especializadas en Virginia Central. UVA es reconocida por excelencia por US News & World Report, Best Doctors in America y America’s Top Doctors .
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.