19 febrero 2008

La luz hace crecer las neuronas

A las neuronas les atrae la luz. Sin tocar la neurona, como si se tratase de un encantador de serpientes, un minúsculo rayo de luz láser logra estimular el crecimiento de su axón, la terminación que se encarga de conectar con otras neuronas y establecer sinapsis.

El juego de seducción entre el láser y la neurona no acaba aquí.
También logra guiarla en la dirección deseada. Aunque suene a ciencia ficción, investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) y del Instituto de Recerca Biomédica de Barcelona (IRB) acaban de comprobarlo in vitro con neuronas tomadas de un embrión de ratón. Todavía es investigación básica, pero la alianza entre la física y la biología, la biofotónica, abre una nueva vía de investigación para la regeneración neuronal.

Cuando la médula espinal o el cerebro han quedado dañados por alguna enfermedad o traumatismo, como ocurre con un ictus o con la paraplejia, las neuronas de la zona afectada pierden su capacidad para crecer o entran en un proceso de muerte celular. En definitiva, les resulta imposible restablecer las conexiones que serían necesarias para que el sistema nervioso funcione correctamente. Encontrar mecanismos que estimulen el crecimiento de las neuronas y les indiquen el camino a seguir para volver a establecer estas conexiones, es decir la sinapsis, es uno de los grandes retos de la medicina.

Los investigadores han demostrado que este poder de atracción de la luz láser sobre la neurona existe. Para trabajar bajo las reglas de un mundo de dimensiones minúsculas, han utilizando técnicas de microscopía multifotónica. A una distancia discreta del cuerpo de la neurona en desarrollo y sin tocarla, han situado un complejo y potente haz de luz láser altamente concentrado (una micra de diámetro contiene millones de fotones,) que funciona con pulsos ultracortos, es decir, que se enciende y se apaga 80 millones de veces en un segundo.

El efecto del láser durante un tiempo prolongado, unas 3 horas, logra que del cuerpo de la neurona crezca gradualmente un axón completo en la dirección que le va marcando la luz. Los investigadores lo han registrado en un video.

¿Podría ser útil para la regeneración neuronal? Físicos y neurobiólogos han unido esfuerzos para averiguar qué hay detrás de esta reacción y si puede tener alguna aplicación. "Hemos visto que los filopodios, que son las pequeñas ramificaciones al final del axón que exploran el entorno para decidir hacia donde crecer, buscan el haz de luz; sería como poner un anzuelo para atraerlas", explica Pablo Loza-Alvarez, investigador del ICFO.

"Una neurona y su axón no crecen por sí solos, sino que es necesaria la activación de una serie de proteínas y señales que al final son las responsables de la extensión de la membrana y el crecimiento del axón", explica Eduardo Soriano, responsable del grupo de investigación en neurobiología del desarrollo y de la regeneración del IRB, también implicado en el proyecto.

Fuente: El Pais

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