La luz permite recuperar la memoria de animales con síntomas de alzhéimer

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Científicos del MIT utilizan la optogenética para recuperar la memoria de animales con síntomas de alzhéimer. La técnica se basa en aplicar pulsos de luz para estimular las conexiones entre neuronas.

Un trabajo publicado en la revista Nature ofrece una nueva esperanza a los pacientes diagnosticados con alzhéimer.

El equipo de Susumu Tonegawa, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha logrado “recuperar” la memoria a corto y medio plazo de ratones empleados como modelos de la patología del alzhéimer en sus fases más tempranas.

Los resultados han sido posibles utilizando la optogenética, una técnica capaz de estimular a las células nerviosas mediante simples pulsos de luz.

“Desde un punto de vista estricto se trata del primer estudio capaz de restaurar la memoria a corto y a medio plazo”, comenta a Hipertextual el Dr. Javier Vitorica, director del grupo de investigación sobre envejecimiento y neurodegeneración y catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla.

El científico también aclara que no se trata de modelos animales “con alzhéimer”, sino que los ratones mimetizan algunos aspectos de dicha patología.

Dheeraj Roy, primer autor del estudio, confirma que es la primera investigación que aplica la optogenética para restaurar la memoria “supuestamente perdida” en roedores que manifiestan el mal de Alzheimer en sus etapas más tempranas.

Según Vitorica, el trabajo sugiere que uno de los problemas iniciales del alzhéimer es la recuperación de la información almacenada.

Es decir, la pérdida de memoria característica de esta enfermedad neurodegenerativa tendría relación con un problema de “acceso” a los datos que archiva nuestro cerebro.

Sin embargo, como señala el investigador de la Universidad de Sevilla, no se puede descartar que también puedan existir defectos en la consolidación de la memoria dado que se trata de edades tempranas.

En ese sentido, Vitorica apunta que “en los pacientes de alzhéimer probablemente se den los dos defectos”.

La activación optogenética de una región del cerebro conocida como giro dentado del hipocampo permitió “recuperar” la memoria de los ratones transgénicos estudiados.

Esto fue posible gracias a la restauración del número de espinas dendríticas, una pequeña estructura de las neuronas implicada en la comunicación sináptica entre estas células del sistema nervioso.

“Una de las deficiencias más conocidas en los pacientes de alzhéimer y en los modelos de la patología es la pérdida sináptica”, aclara Vitorica.

“De hecho, clásicamente se han atribuido las deficiencias de memoria tempranas en el desarrollo de la patología a la pérdida sináptica, antes que a la degeneración neuronal”, sostiene.

Una opinión en la que también coincide Roy, que añade que “la conectividad sináptica y las espinas dendríticas se habían correlacionado con el almacenamiento y la formación de la memoria desde hace tiempo”.

El propio equipo de Tonegawa describió el año pasado en la revista Science la primera asociación entre las espinas y la recuperación de la memoria. Este hallazgo se complementa ahora con una aplicación práctica, que permite restaurar la memoria relacionada con el miedo, pero también aquella asociada con recuerdos espaciales y contextuales.

Los investigadores utilizaron dos cepas diferentes de ratones modificados genéticamente, junto a un grupo de roedores no transgénicos.
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Todos los animales de laboratorio fueron depositados durante el experimento en una cámara donde recibieron un “shock” en su pata, de forma que, al repetir el ensayo, mostraban miedo al encontrarse una hora después de nuevo en la caja.

Sin embargo, los ratones con síntomas parecidos al alzhéimer no recordaban la sensación de temor días después, ya que solo los animales no modificados expresaban pavor al entrar de nuevo en la cámara.

En otras palabras, los roedores transgénicos parecían haber olvidado el calambre que recibieron al ser depositados en la cámara.

Para demostrarlo, los científicos del MIT aplicaron pulsos de luz a unas células de memoria de los animales modificados genéticamente, con el fin de que los ratones pudieran “recuperar” su memoria a corto y medio plazo.

Los roedores, al ser introducidos de nuevo en la caja, sí mostraban terror en esta segunda ocasión.

Ello supone que el recuerdo del shock y el pánico asociado se encuentra “archivado” en su cerebro, pero que, sin embargo, los animales son incapaces de acceder a esa información si desarrollan una patología como el mal de Alzheimer.

Según sus resultados, la densidad de espinas dendríticas de su cerebro se correlacionaría con la amnesia en el alzheimer temprano.

Para verificar estas conclusiones, el equipo de Tonegawa eliminó posteriormente las células de memoria activadas mediante la optogenética.

En esta ocasión, los ratones fueron incapaces de acceder a la memoria perdida.

Al ser preguntados por la posibilidad de usar la optogenética como terapia en el futuro, tanto Vitorica como Roy señalan que a día de hoy no es factible.

“Estamos muy lejos de modificar genéticamente a las células de pacientes de forma que sea segura, desde el punto de vista clínico y ético”, comenta el catedrático de la Universidad de Sevilla.

Roy, por su parte, sostiene que la optogenética permite controlar la actividad neuronal con una elevada resolución. Sin embargo, el investigador del MIT considera que en el futuro se deberán desarrollar estrategias “menos invasivas” que tengan como diana poblaciones de neuronas muy específicas.

Las conclusiones del estudio, sin duda, abren nuevas esperanzas en la lucha contra el alzhéimer.

Según Roy, lo ideal sería desarrollar fármacos que fueran capaces de aumentar el número de espinas dendríticas en las células nerviosas.

Una estrategia en la que coincide de nuevo Vitorica, que apunta que “lo ideal de la terapia contra el mal de Alzheimer sería incrementar la conectividad sináptica en los pacientes”, con el fin de disminuir los efectos patológicos de la enfermedad.

En el futuro, como apoyan los resultados publicados en Nature, “los tratamientos deberían estar encaminados a preservar y/o disminuir la pérdida progresiva de conectividad y la degeneración neuronal en el alzhéimer”, concluye el catedrático de la Universidad de Sevilla.

Fuente: Hipertextual