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  • 18/03/2016

OPTOGENÉTICA

La optogenética permite recuperar la memoria a ratones con alzhéimer

El estudio concluye que los enfermos de alzhéimer sí que pueden almacenar nuevos recuerdos durante las primeras fases de la enfermedad.

Nature News

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Para estudiar la pérdida de memoria en ratones los investigadores modificaron algunas neuronas (en verde) para que produjeran una proteína sensible a la luz. [Dheeraj Roy/Massachusetts Institute of Technology]

 

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Las personas con alzhéimer olvidan las caras o dónde guardaron objetos porque su cerebro no consigue encontrar dónde archivó esos recuerdos, según un estudio realizado con ratones.

El trabajo, publicado esta semana en la revista Nature, contradice la idea ampliamente aceptada de que ya en las primeras fases del alzhéimer el cerebro no es capaz de aprender. También apunta que la estimulación cerebral puede mejorar temporalmente la memoria de los pacientes en las primeras etapas de la enfermedad.

La investigación parte de una publicación anterior del autor principal del estudio Susumu Tonegawa, neurocientífico del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) laureado con el Premio Nobel de Medicina en 1987. El año pasado su equipo demostró que en ciertos tipos de amnesia los recuerdos sí que se almacenan, pero el problema reside en hallar cómo recuperarlos.

En humanos, diferenciar un recuerdo almacenado de otro recuperado es difícil, ya que la única manera que tenemos de poner a prueba la memoria es preguntando a los pacientes si recuerdan una información. En cambio, actualmente es posible manipular los recuerdos en ratones. Así que Tonegawa y sus colaboradores probaron su teoría usando dos grupos de roedores, unos sanos y otros con mutaciones genéticas que provocan las primeras fases del alzhéimer. Los ratones modificados genéticamente desarrollan placas de proteína amiloide en el cerebro y también acaban perdiendo sus recuerdos de la misma manera que sucede en los enfermos de alzhéimer.

En una primera fase del estudio, los investigadores demostraron la pérdida de memoria colocando a los ratones en una caja en la que recibían descargas eléctricas. Unos días después, los ratones normales aprendieron a temer la caja. Pero los ratones transgénicos no, porque olvidaron haber recibido las descargas.

En una segunda fase, los científicos usaron la optogenética para añadir una proteína sensible a la luz a las neuronas del hipocampo de los roedores, que son las que almacenan los recuerdos traumáticos recientes. Esta sofisticada técnica (que no se ha empleado nunca en seres humanos), se basa en la utilización de virus modificados genéticamente para que inserten genes de algas sensibles a la luz en las neuronas del cerebro. Una vez insertados, estos genes producen una proteína capaz de activar o desactivar las neuronas a través de la luz. Como una especie de interruptor que se puede encender o apagar en función de las ráfagas de luz láser que envíen los investigadores. Al hacerlo, observaron que los ratones modificados genéticamente eran capaces de asociar la habitación a la descarga eléctrica.

Cuando posteriormente, diseccionaron los cerebros de los animales, encontraron que la estimulación a través de la luz láser había creado más conexiones entre el hipocampo y la corteza entorrinal, conexiones que se pierden a medida que la enfermedad de Alzheimer progresa. Sin embargo, los investigadores creen que la técnica solo funcionaría durante unos meses en ratones, o dos o tres años en seres humanos, antes que la enfermedad avance lo suficiente como para borrar este tipo de mejoras.

Esta teoría sobre cómo el alzhéimer afecta el cerebro coincide con los síntomas que se observan en los pacientes. Por razones desconocidas, el hipocampo es particularmente vulnerable a los estragos de la enfermedad. Por esta razón un enfermo de alzhéimer primero olvida recuerdos nuevos, como dónde aparcó su coche. A medida que la enfermedad empeora, otras partes del cerebro se destruyen y eso implica que también se vea afectada la memoria a largo plazo y se olviden, por ejemplo, los nombres de miembros de la familia.

La restauración de recuerdos en humanos

«Es un estudio muy bien realizado», opina Itzhak Fried, neurocirujano de Universidad de California. Pero advierte que «los resultados no se pueden trasladar a los seres humanos porque los ratones no desarrollan las  placas amiloideas de la misma forma. Además, es imposible comprobar si la hipótesis de recuperación de la memoria es válida en humanos, ya que aún no se ha descubierto cómo estimular el cerebro humano utilizando la luz».

Christine Denny, neuróloga de la Universidad de Columbia indica: «La estimulación eléctrica podría ocupar el papel de la optogenética. Algunos estudios sugieren que la estimulación cerebral profunda del hipocampo impulsa la creación de neuronas y mejora la memoria en algunos pacientes de alzhéimer. Pero aún se desconoce cómo funciona este proceso».

Los hallazgos de Tonegawa pueden ayudar a encontrar un mecanismo de estimulación más específico, sobre todo cuando se consiga comprender lo que sucede con los recuerdos al salir del hipocampo. Varios científicos, entre ellos el equipo de Fried, ya están implantando este tipo de dispositivos de microestimulación de la corteza entorrinal en pacientes epilépticos con lesiones cerebrales, con la esperanza de que, algún día, se consigan restaurar los recuerdos.

Fried cree que el momento de poner a prueba la microestimulación en grupos reducidos de enfermos de alzhéimer debería llegar pronto. Aunque reconoce que es importante llevar a cabo más trabajos previos con modelos animales, sobre todo con primates, y que debemos encontrar formas de aliviar los síntomas de los pacientes que están sufriendo.

Más información en Nature

Fuente: Sara Reardon / Nature News

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