sábado, 9 de septiembre de 2017

Estimulación remota el cerebro con nanopartículas y campos magnéticos

En la reciente publicación de la revista científica eLife, “Magneto-thermal genetic deep brain stimulation of motor behaviors in awake, freely moving mice”, el Dr Arnd Pralle de la University at Buffalo y colaboradores, desarrollaron una técnica denominada estimulación magneto-térmica basada en la utilización de nanopartículas magnéticas calentadas por acción de campos magnéticos externos para activar neuronas individuales dentro del cerebro. 

Primero mediante ingeniería genética se introduce una hebra especial del ADN en las neuronas seleccionadas, haciendo que estas células produzcan un canal de ion activado por el calor. Luego se inyectan nanopartículas magnéticas especialmente diseñadas (de cobalto-ferrita rodeadas por una cáscara de manganeso-ferrita) en la misma área del cerebro. Estas nanopartículas se enclavijan en la superficie de las neuronas objetivo, formando una cubierta delgada como la piel de una cebolla. Cuando un campo magnético variable se aplica al cerebro, la magnetización de las nanopartículas origina movimientos rápidos capaces de generar calor y calentar las células objetivo. Esto fuerza a que los canales de iones, sensibles a la temperatura, se abran estimulando las neuronas. 

La técnica magneto-térmica se ha utilizado para activar pequeños grupos de células en el cerebro (un área similar al diámetro de un cabello humano), induciendo movimientos corporales que incluyen correr, girar y perder el control de las extremidades. Un logro capaz de lograr avances en el estudio y tratamiento de enfermedades neurológicas. 

Dice el Dr Arnd Pralle “Entender cómo funciona el cerebro,  cómo diferentes partes del órgano se comunican entre sí y controlar su comportamiento, es clave en el desarrollo de terapias para enfermedades que involucran lesiones o el mal funcionamiento de conjuntos específicos de neuronas. Las lesiones cerebrales traumáticas, la enfermedad de Parkinson, la distonía y la parálisis periférica entran en esta categoría”. Los avances informados por el equipo de Pralle también podrían ayudar a los científicos para tratar enfermedades como la depresión y la epilepsia directamente a través de la estimulación cerebral.


Lectura complementaria: