Los defectos inducidos por la nicotina en el cerebro del embri\u00f3n de rana (centro) se pueden rescatar trasplantando un parche que expresa HCN2 en el embri\u00f3n lejos del cerebro. Se observa que los embriones tratados tienen morfolog\u00eda y funci\u00f3n cerebral normal (derecha). La vista de la cabeza del embri\u00f3n normal se muestra a la izquierda. Se observan resultados similares cuando los embriones expuestos a la nicotina se tratan con f\u00e1rmacos ionoc\u00e9uticos. (FB = prosenc\u00e9falo; MB = mesenc\u00e9falo; HB = rombenc\u00e9falo) Cr\u00e9dito: Vaibhav Pai, Universidad de Tufts <\/p>\n
Investigadores dirigidos por bi\u00f3logos de la Universidad de Tufts han descubierto que los cerebros de embriones de rana en desarrollo da\u00f1ados por la exposici\u00f3n a la nicotina pueden repararse mediante el tratamiento con ciertos medicamentos llamados \u00abionoc\u00e9uticos\u00bb que impulsan la recuperaci\u00f3n de patrones bioel\u00e9ctricos en el embri\u00f3n, seguidos de la reparaci\u00f3n de la anatom\u00eda normal, la expresi\u00f3n g\u00e9nica y la funci\u00f3n cerebral en el renacuajo en crecimiento. La investigaci\u00f3n, publicada hoy en Frontiers in Neuroscience, presenta estrategias de intervenci\u00f3n basadas en la restauraci\u00f3n del \u00abmodelo\u00bb bioel\u00e9ctrico para el desarrollo embrionario, que los investigadores sugieren que podr\u00eda proporcionar una hoja de ruta para la exploraci\u00f3n de medicamentos terap\u00e9uticos para ayudar a reparar los defectos de nacimiento. <\/p>\n
Estudios anteriores hab\u00edan demostrado que la nicotina interrumpe los patrones el\u00e9ctricos normales en el cerebro del embri\u00f3n en crecimiento, b\u00e1sicamente lavando o reduciendo el contraste del plano bioel\u00e9ctrico, un \u00abmapa\u00bb de niveles de voltaje variables alrededor de las c\u00e9lulas que gu\u00eda el patr\u00f3n y crecimiento de tejidos y \u00f3rganos. La nicotina en los seres humanos se ha relacionado con la morbilidad prenatal, la muerte s\u00fabita del lactante, el trastorno por d\u00e9ficit de atenci\u00f3n con hipersensibilidad (TDAH) y otros d\u00e9ficits en la funci\u00f3n cognitiva, el aprendizaje y la memoria, pero quedan muchas preguntas sobre c\u00f3mo esta mol\u00e9cula induce defectos estructurales en el cerebro. <\/p>\n
Los autores aplicaron nicotina al desarrollo de embriones de rana para crear defectos neuronales con la intenci\u00f3n de identificar intervenciones espec\u00edficas que pudieran revertir los efectos nocivos de la sustancia qu\u00edmica. Su investigaci\u00f3n anterior identific\u00f3 un elemento particular en la se\u00f1alizaci\u00f3n el\u00e9ctrica natural que controla el desarrollo del cerebro, el canal 2 dependiente de nucle\u00f3tidos c\u00edclicos activados por hiperpolarizaci\u00f3n (HCN2), que fue capaz de restaurar los patrones bioel\u00e9ctricos de manera similar a marcar el contraste con una herramienta de edici\u00f3n de fotos y proteger contra defectos inducidos por la nicotina.<\/p>\n
Hay dos nuevos descubrimientos importantes en este estudio. En primer lugar, a diferencia del trabajo anterior en el que se utiliz\u00f3 una forma de terapia g\u00e9nica que modificaba la expresi\u00f3n de HCN2 para reparar los defectos, los nuevos experimentos demostraron que se puede lograr el mismo efecto sin introducir un gen. En cambio, se utilizaron f\u00e1rmacos de mol\u00e9cula peque\u00f1a para activar los canales de HCN2. ya presente en el embri\u00f3n de rana. En segundo lugar, los investigadores demostraron que la informaci\u00f3n de patrones el\u00e9ctricos que gobierna el desarrollo del cerebro se puede restablecer desde una ubicaci\u00f3n distante en el embri\u00f3n.<\/p>\n
\u00abLo que fue notable de los experimentos en este estudio es que cuando aumentamos la expresi\u00f3n de HCN2 a una distancia del cerebro, en regiones no neuronales, los defectos en el cerebro a\u00fan se repararon o previnieron\u00bb, dijo Michael Levin, profesor de biolog\u00eda Vannevar Bush en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Tufts y director del Allen Discovery Center en mechones \u00abVimos que el HCN2 en una parte del embri\u00f3n pod\u00eda restaurar el patr\u00f3n bioel\u00e9ctrico no solo localmente, sino tambi\u00e9n a distancia\u00bb.<\/p>\n
\u00abLas instrucciones para construir un animal completamente desarrollado, incluidos \u00f3rganos tan complejos como el cerebro, se distribuyen entre todas las c\u00e9lulas del embri\u00f3n\u00bb, a\u00f1adi\u00f3. \u00abEstos resultados sugieren que es posible que no tengamos que apuntar directamente a la regi\u00f3n da\u00f1ada y que podemos usar medicamentos en lugar de manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica, lo que abre muchas oportunidades para el despliegue biom\u00e9dico\u00bb.<\/p>\n
En un embri\u00f3n en desarrollo, el Las se\u00f1ales bioel\u00e9ctricas ayudan a guiar el patr\u00f3n de formaci\u00f3n de tejidos y \u00f3rganos, as\u00ed como la regeneraci\u00f3n despu\u00e9s de una lesi\u00f3n. Est\u00e1n formados por iones cargados el\u00e9ctricamente que entran y salen de las c\u00e9lulas para crear diferencias de voltaje a trav\u00e9s de las membranas celulares. El patr\u00f3n de diferencias de voltaje entre todo el conjunto de c\u00e9lulas del embri\u00f3n ayuda a guiar la asimetr\u00eda entre los lados izquierdo y derecho del cuerpo, la formaci\u00f3n y desarrollo del coraz\u00f3n, los m\u00fasculos, las extremidades y la cara y, por supuesto, el crecimiento y la organizaci\u00f3n de los m\u00e1s complejos. \u00f3rgano en el cuerpoel cerebro.<\/p>\n
Un modelo computacional de un conjunto de c\u00e9lulas que representan un embri\u00f3n y sus patrones el\u00e9ctricos confirm\u00f3 que rescatar el desarrollo normal del cerebro del da\u00f1o de la nicotina no requer\u00eda una orientaci\u00f3n espec\u00edfica de la regi\u00f3n da\u00f1ada. HCN2 aumenta la hiperpolarizaci\u00f3n de una c\u00e9lula (aumento de las cargas negativas internas), por lo que cuando se le pidi\u00f3 al modelo que hiperpolarizara un peque\u00f1o parche de tejido lejos del cerebro, ese parche podr\u00eda propagarse y restaurar la polarizaci\u00f3n de las regiones hasta el cerebro, estableciendo el etapa para el desarrollo normal.<\/p>\n
\u00abAl pensar en defectos de nacimiento, especialmente en el cerebro, estos resultados sugieren que no necesitamos enfocarnos en la regi\u00f3n espec\u00edfica que est\u00e1 da\u00f1ada. Podemos colocar la correcci\u00f3n en casi cualquier parte del el embri\u00f3n, y la informaci\u00f3n se comunicar\u00e1 con el resto del embri\u00f3n para restablecer las instrucciones del cuerpo a la normalidad\u00bb, dijo Vaibhav Pai, Ph.D., cient\u00edfico investigador del Allen Discovery Center en Tufts y primer autor del estudio. \u00abEso nos llev\u00f3 a pensar, \u00bfpodr\u00edamos encontrar un f\u00e1rmaco que activara HCN2 y usarlo para prevenir defectos en cualquier parte del embri\u00f3n, o incluso reparar defectos que ya est\u00e1n en marcha?\u00bb<\/p>\n
Existen f\u00e1rmacos que activan HCN2, lamotrigina y gabapentina y ya est\u00e1n aprobados por la FDA para otras indicaciones. Los investigadores volvieron a exponer los embriones de rana a la nicotina y luego los trataron con las drogas en diferentes etapas del desarrollo embrionario. Los embriones expuestos a la nicotina que no fueron tratados con medicamentos dieron lugar a alrededor del 68% de los renacuajos con defectos cerebrales. En comparaci\u00f3n, el tratamiento de embriones expuestos a la nicotina con lamotrigina o gabapentina condujo a una reducci\u00f3n significativa de los defectos cerebrales (tan solo el 10 % y el 16 % de los renacuajos con defectos cerebrales, respectivamente).<\/p>\n
La restauraci\u00f3n se extendi\u00f3 m\u00e1s all\u00e1 de lo el\u00e9ctrico y lo f\u00edsico. defectos observados, ya que los autores demostraron que los renacuajos expuestos a la nicotina tratados con las drogas no solo restauraron la expresi\u00f3n de los marcadores gen\u00e9ticos del desarrollo cerebral normal, sino que exhibieron una capacidad de aprendizaje normal (por ejemplo, entrenamiento para evitar la luz roja), que se pierde en la nicotina no tratada. -renacuajos expuestos, mostrando un rescate muy completo desde la histolog\u00eda molecular hasta el comportamiento. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Investigadores rescatan embriones de defectos cerebrales mediante la reingenier\u00eda de patrones de voltaje celular M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Pai, V., Cervera, J., Mafe, S., Willocq, V ., Lederer, E. y Levin, M. \u00abRescate de la teratog\u00e9nesis cerebral inducido por el canal HCN2 a trav\u00e9s de la reparaci\u00f3n bioel\u00e9ctrica local y de largo alcance\u00bb Frontiers in Neuroscience (2020). DOI: 10.3389\/fncel.2020.00136 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Frontiers in Neuroscience <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Tufts Cita<\/strong>: Los defectos en el desarrollo del cerebro de rana se pueden prevenir o reparar con f\u00e1rmacos bioel\u00e9ctricos (2020, 26 de mayo) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-05-defects-frog-brain-bioelectric-drugs.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los defectos inducidos por la nicotina en el cerebro del embri\u00f3n de rana (centro) se pueden rescatar trasplantando un parche que expresa HCN2 en el embri\u00f3n lejos del cerebro. Se observa que los embriones tratados tienen morfolog\u00eda y funci\u00f3n cerebral normal (derecha). La vista de la cabeza del embri\u00f3n normal se muestra a la izquierda. … Continuar leyendo \u00abLos defectos en el desarrollo del cerebro de rana se pueden prevenir o reparar con medicamentos bioel\u00e9ctricos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-26079","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26079","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26079"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26079\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26079"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26079"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26079"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}