Células cerebrales sensibles al tacto controladas por microimanes
Ilustración gráfica de estimulación magnetomecánica. Crédito: Yichao Yu y Mark Lythgoe en UCL
Los científicos de UCL han desarrollado una nueva técnica que utiliza partículas magnéticas microscópicas para activar células cerebrales de forma remota; Los investigadores dicen que el descubrimiento en ratas podría conducir potencialmente al desarrollo de una nueva clase de terapias no invasivas para los trastornos neurológicos.
Publicada en Advanced Science, la técnica pionera llamada «estimulación magnetomecánica» o , permite que las células gliales del cerebro sensibles al tacto llamadas astrocitos sean estimuladas con un dispositivo magnético fuera del cuerpo.
Partículas magnéticas microscópicas, o microimanes , se unen a los astrocitos y se usan como interruptores mecánicos en miniatura que pueden «encender» las células cuando se coloca un imán fuerte cerca de la cabeza.
Coautor, el profesor Alexander Gourine (Centro de Cardiovasculares y Metabolic Neuroscience) dijo: «Los astrocitos son células en forma de estrella que se encuentran en todo el cerebro. Están estratégicamente posicionadas entre los vasos sanguíneos del cerebro y las células nerviosas. Estas células brindan a las neuronas un apoyo metabólico y estructural esencial, modulan la actividad del circuito neuronal y también pueden funcionar como topógrafos versátiles del entorno cerebral, sintonizados para detectar condiciones de insuficiencia metabólica potencial.
«La capacidad de controlar los astrocitos cerebrales usando un campo magnético le da a la rese archers una nueva herramienta para estudiar la función de estas células en la salud y la enfermedad que puede ser importante para el desarrollo futuro de tratamientos novedosos y efectivos para algunos trastornos neurológicos comunes, como la epilepsia y el accidente cerebrovascular».
Autor principal, El profesor Mark Lythgoe (Centro de Imágenes Biomédicas Avanzadas de la UCL) dijo: «Debido a que los astrocitos son sensibles al tacto, decorarlos con partículas magnéticas significa que puedes darles a las células un pequeño empujón desde el exterior del cuerpo usando un imán y, como tal, controlar su función . Esta capacidad de controlar astrocitos de forma remota proporciona una nueva herramienta para comprender su función y puede tener el potencial para tratar trastornos cerebrales».
Al desarrollar MMS, los científicos de la UCL se propusieron crear un control de células cerebrales clínicamente más relevante. técnica. Esto contrasta con otras herramientas de investigación existentes, como la optogenética y la quimiogenética, que requieren la inserción de genes extraños en las células cerebrales, generalmente con la ayuda de un virus. Esta necesidad de modificación genética ha sido un obstáculo importante para la traducción clínica. de los métodos existentes.
El investigador principal, el Dr. Yichao Yu (Centro de Imágenes Biomédicas Avanzadas de UCL) dijo: «Nuestra nueva tecnología utiliza partículas magnéticas e imanes para controlar de forma remota y precisa la actividad de las células cerebrales y, lo que es más importante, no esto sin introducir ningún dispositivo o gen extraño en el cerebro.
«En el estudio de laboratorio, recubrimos partículas magnéticas microscópicas con un anticuerpo que les permite unirse específicamente a los astrocitos. Luego, las partículas se administraron a la región del cerebro objetivo en la rata a través de una inyección.
«Otra ventaja de usar microimanes es que se iluminan en una resonancia magnética para que podamos rastrear su ubicación y enfocarnos en partes muy particulares de el cerebro para obtener un control preciso de la función cerebral».
El profesor Lythgoe, que recibió el premio EllisonCliffe de la Royal Society of Medicine 2021 por su «contribución de la ciencia fundamental al avance de la medicina», agregó: «Estamos Estoy muy entusiasmado con esta tecnología debido a su potencial clínico. A diferencia de los métodos existentes, MMS aprovecha la notable sensibilidad al tacto de ciertas células cerebrales, por lo que no se necesita modificación genética ni implantación de dispositivos. Esto hace que MMS sea un candidato prometedor como alternativa. , una terapia menos invasiva en comparación con las técnicas de estimulación cerebral profunda utilizadas actualmente que requieren la inserción de electrodos en el cerebro».
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Descubrimiento del cambio de destino celular de neuronas a astrocitos en el cerebro en desarrollo Más información: Yichao Yu et al, Control remoto y selectivo de astrocitos mediante estimulación magnetomecánica, Ciencia avanzada (2021). DOI: 10.1002/advs.202104194 Información de la revista: Advanced Science
Proporcionado por University College London Cita: Células cerebrales sensibles al tacto controladas por microimanes (2022, 24 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-Sensible-brain-cells-micromagnets.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.