Figura 1. Dise\u00f1o experimental para la conect\u00f3mica de la dopamina. (A) Los virus adenoasociados (AAV) que expresan Apex2 dependiente de Cre se inyectaron bilateralmente en el \u00e1rea tegmental ventral (VTA) de ratones transg\u00e9nicos que expresan Cre en neuronas positivas para el transportador de dopamina (Slc6a3 (DAT) -CRE). (B) Aproximadamente 4 semanas despu\u00e9s de las inyecciones de AAV, las secciones de vibratomo (~300 m de espesor) muestran un fuerte marcado de Apex2 en VTA y n\u00facleo accumbens (NAc) despu\u00e9s de la tinci\u00f3n con 33-diaminobencideno (DAB) y per\u00f3xido de hidr\u00f3geno (H2O2) antes de microscop\u00eda electr\u00f3nica (EM ) procesamiento (ver Materiales y m\u00e9todos). Las flechas negras apuntan a una regi\u00f3n positiva de Apex2 y la punta de flecha negra apunta a una regi\u00f3n negativa de Apex2. Los rect\u00e1ngulos verdes resaltan el VTA y la capa medial de la regi\u00f3n NAc diseccionada y procesada para EM. Los \u00f3valos rojos resaltan los puntos de referencia del \u00e1rea para garantizar que se diseccion\u00f3 la misma regi\u00f3n en todos los animales. (CD) Im\u00e1genes EM representativas de neuronas citoplasm\u00e1ticas (C, fila superior) y mitocondriales (D, fila inferior) Apex2+ DA. Panel izquierdo: soma Apex2 en el VTA (flechas rojas). Panel central: el panel superior de Apex2 muestra una espina dendr\u00edtica DA que forma una sinapsis (flecha morada) con un bot\u00f3n presin\u00e1ptico (naranja) en el VTA, y el panel inferior muestra una dendrita DA estrecha que expresa Apex mitocondrial. Panel derecho: ax\u00f3n Apex2 en el NAc con varicosidades estrechas (flecha amarilla) y gruesas (punta de flecha amarilla). El Apex2 citos\u00f3lico no oscurece las mitocondrias (panel superior, asterisco) y el Apex2 mitocondrial (abajo) solo llena las mitocondrias. Barra de escala = C,D, soma = 10 m, dendrita y ax\u00f3n = 1 m. Cr\u00e9dito: DOI: 10.7554\/eLife.71981 <\/p>\n
Los investigadores utilizan tecnolog\u00eda avanzada y ratones para estudiar la estructura de las neuronas dopamin\u00e9rgicas, la adicci\u00f3n y la capacidad de recuperaci\u00f3n del cerebro. <\/p>\n
Un comercial de fines de la d\u00e9cada de 1980 destinado a combatir la adicci\u00f3n a las drogas utiliz\u00f3 un par de huevos fritos como met\u00e1fora de los efectos de las drogas en el cerebro humano. Si bien los investigadores han entendido durante mucho tiempo que existe una conexi\u00f3n entre el abuso de drogas y los cambios adversos en el cerebro, solo ahora pueden estudiar, con gran detalle, las alteraciones que realmente ocurren.<\/p>\n
Usando el estado de Con tecnolog\u00eda de punta, investigadores de la Universidad de Chicago y el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energ\u00eda de EE. UU. (DOE) detallaron, por primera vez, cambios espec\u00edficos que ocurren en los cerebros de ratones expuestos a la coca\u00edna.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n proporciona nuevos conocimientos sobre la funci\u00f3n de las estructuras neuronales de dopamina clave, que est\u00e1n involucradas en m\u00faltiples funciones, desde el movimiento voluntario hasta el comportamiento. Los resultados dieron vuelta la p\u00e1gina sobre preguntas m\u00e1s antiguas sobre c\u00f3mo se transmite la dopamina, al tiempo que abrieron un nuevo cap\u00edtulo sobre otros. A trav\u00e9s del trabajo continuo, los investigadores esperan comprender c\u00f3mo funcionan ciertos tipos de adicciones y, tal vez, desarrollar tratamientos espec\u00edficos.<\/p>\n
En un art\u00edculo reciente publicado en la revista eLife, los investigadores describen c\u00f3mo est\u00e1n construyendo sobre la floreciente campo de la conect\u00f3mica, el desarrollo de mapas 3D altamente detallados y precisos de cada neurona en el cerebro y sus conexiones.<\/p>\n
Por su parte, el equipo se propuso identificar m\u00e1s claramente el proceso por el cual la dopamina se transmite a trav\u00e9s de neuronas, ya que no hacen conexiones f\u00edsicas convencionales, donde las se\u00f1ales se transfieren a trav\u00e9s de las sinapsis.<\/p>\n
\u00abLa evidencia sugiere que estas neuronas descargan dopamina en el espacio extracelular, activando las neuronas cercanas que poseen receptores sensibles a la dopamina\u00bb, dice Gregg Wildenberg, investigador principal del proyecto. \u00abPero la conect\u00f3mica ha tenido poco que decir sobre este tipo de circuitos porque no hacen conexiones t\u00edpicas, as\u00ed que quer\u00edamos adentrarnos en esta \u00e1rea para ver c\u00f3mo funcionaba realmente\u00bb.<\/p>\n
Otra motivaci\u00f3n para el proyecto fue entender la participaci\u00f3n de la dopamina en la adicci\u00f3n. \u00bfQu\u00e9 cambios anat\u00f3micos, si los hay, en los circuitos de dopamina son causados por las drogas de abuso, como la coca\u00edna? <\/p>\n
Obtener ese nivel de detalle requiri\u00f3 el empleo del microscopio electr\u00f3nico en serie tridimensional de gran volumen de Argonne. Un microscopio de alta potencia capaz de visualizar los detalles m\u00e1s peque\u00f1os del cerebro, permiti\u00f3 una mirada m\u00e1s \u00edntima a las neuronas de dopamina de una selecci\u00f3n de ratones sensibilizados con coca\u00edna y animales de control.<\/p>\n
Utilizando recursos en la Universidad de Chicago, el equipo recolect\u00f3 aproximadamente 2,000 secciones de 40 nan\u00f3metros de espesor (1 mm = 1 mill\u00f3n de nm) de secciones asociadas con dopamina del mesenc\u00e9falo y el prosenc\u00e9falo.<\/p>\n
A partir de estas muestras, el SEM gener\u00f3 una colecci\u00f3n de 2D, individuos im\u00e1genes con un total de m\u00e1s de 1,5 terabytes de datos. Estos se volvieron a ensamblar digitalmente utilizando el grupo de visualizaci\u00f3n, Cooley, en Argonne Leadership Computing Facility, una instalaci\u00f3n para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE.<\/p>\n
Este proceso crea un volumen 3D que permite a los investigadores identificar y rastrear diferentes caracter\u00edsticas anat\u00f3micas de las neuronas de dopamina, que, hasta hace poco, hab\u00eda demostrado ser un desaf\u00edo.<\/p>\n
\u00abEl acto de fe en este proyecto fue que en realidad ser\u00edamos capaces de detectar cambios anat\u00f3micos que podr\u00edan estar ocurriendo en cualquier punto de el cerebro\u00bb, dijo Narayanan \u00abBobby\u00bb Kasthuri, coinvestigador del proyecto. \u00ab\u00bfPodr\u00edamos tomar esta porci\u00f3n microsc\u00f3pica de cerebro y encontrar algo que sea cuantitativamente diferente? Esa tambi\u00e9n es parte de la raz\u00f3n por la que elegimos la coca\u00edna, porque pensamos que lo que sea que est\u00e9 sucediendo probablemente est\u00e9 sucediendo sist\u00e9micamente en todo el cerebro\u00bb.<\/p>\n
Los resultados determinaron que, efectivamente, las neuronas de dopamina no establecen conexiones f\u00edsicas, excepto en algunos casos excepcionales. Y esto \u00faltimo puede sugerir que las neuronas de dopamina no son id\u00e9nticas; que puede existir una subclase diferente que se inclina hacia hacer m\u00e1s conexiones f\u00edsicas.<\/p>\n
En general, encontraron que las peque\u00f1as hinchazones o varicosidades, los sitios responsables de la liberaci\u00f3n de dopamina, podr\u00edan clasificarse en cuatro tipos diferentes bas\u00e1ndose, en parte, en la tama\u00f1o, as\u00ed como la cantidad de ves\u00edculas portadoras de neurotransmisores que conten\u00eda cada varicosidad.<\/p>\n
Descubrieron que algunas de estas hinchazones carec\u00edan de ves\u00edculas, lo que llev\u00f3 a algunos cr\u00edticos a afirmar que no pod\u00edan definirse como sitios de liberaci\u00f3n adecuados . Estas v\u00e1rices vac\u00edas, dicen, probablemente indican que puede haber otros componentes moleculares, adem\u00e1s de la presencia de ves\u00edculas, que definen los sitios de liberaci\u00f3n de dopamina.<\/p>\n
\u00abSugerimos que es posible que estas v\u00e1rices vac\u00edas tengan todos la maquinaria molecular para liberar dopamina, pero puede ser que las ves\u00edculas de dopamina est\u00e9n siendo transportadas activamente a lo largo del ax\u00f3n y por casualidad captamos una instant\u00e1nea en la que algunas est\u00e1n vac\u00edas\u00bb, dijo Wildenberg.<\/p>\n
La porci\u00f3n de coca\u00edna del estudio produjo dos cambios importantes, los cuales se centran en los axones, los cables ultrafinos que se proyectan desde las neuronas. Al igual que los \u00e1rboles, de los axones brotan zarcillos que se ramifican hacia otros axones para enviar se\u00f1ales. Despu\u00e9s de exponer a los ratones a la coca\u00edna, el equipo encontr\u00f3 un aumento en esa ramificaci\u00f3n.<\/p>\n
En un resultado totalmente inesperado, tambi\u00e9n encontraron que aproximadamente la mitad de los axones que estudiaron formaron enormes hinchazones, o bulbos, en varios lugares. a lo largo del ax\u00f3n. La correlaci\u00f3n m\u00e1s cercana a estos bulbos aparece en animales en desarrollo, en las uniones donde las neuronas se encuentran con los m\u00fasculos. En algunos casos, un ax\u00f3n se retrae, o se recorta, y luego se hincha hasta convertirse en una gran estructura con forma de bulbo.<\/p>\n
El equipo vio signos tanto de brotaci\u00f3n como de retracci\u00f3n, a veces en el mismo ax\u00f3n. Seg\u00fan los investigadores, el hallazgo representa la primera documentaci\u00f3n de este comportamiento en el contexto de un modelo de enfermedad.<\/p>\n
\u00abAhora sabemos que existe una base anat\u00f3mica para la exposici\u00f3n a f\u00e1rmacos\u00bb, se\u00f1al\u00f3 Kasthuri. \u00abEstos animales recibieron una o dos inyecciones de coca\u00edna y ya, despu\u00e9s de dos o tres d\u00edas, vimos cambios anat\u00f3micos generalizados.<\/p>\n
\u00abNo es que algunas mol\u00e9culas est\u00e9n cambiando aqu\u00ed o all\u00e1\u00bb, agreg\u00f3. \u00abLa el circuito se reorganiza mucho antes y con mucha menos exposici\u00f3n a la droga de lo que nadie hubiera pensado\u00bb.<\/p>\n
Si bien el estudio ha ayudado a dilucidar cuestiones de forma, funci\u00f3n y din\u00e1mica en el sistema de dopamina, tambi\u00e9n presenta importantes novedades preguntas relacionadas con la exposici\u00f3n repetida y la adicci\u00f3n, as\u00ed como el tratamiento y la recuperaci\u00f3n.<\/p>\n
Principalmente, \u00bfpuede el cerebro superar los reordenamientos estructurales introducidos por las drogas adictivas, en funci\u00f3n de su plasticidad en otras \u00e1reas? Resultados de esta investigaci\u00f3n y accesibilidad a poderosas herramientas de descubrimiento son la clave para responder este tipo de preguntas en el futuro.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n presentada en este art\u00edculo se public\u00f3 en la edici\u00f3n de eLife del 29 de diciembre de 2021 con el t\u00edtulo \u00abConectomas parciales de circuitos dopamin\u00e9rgicos etiquetados re comunicaci\u00f3n no sin\u00e1ptica de ternera y remodelaci\u00f3n axonal despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a la coca\u00edna\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El estudio contribuye a nuestra comprensi\u00f3n de c\u00f3mo la abstinencia de coca\u00edna afecta los circuitos cerebrales M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Gregg Wildenberg et al, Los conectomas parciales de circuitos dopamin\u00e9rgicos etiquetados revelan comunicaci\u00f3n no sin\u00e1ptica y remodelaci\u00f3n axonal despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a la coca\u00edna, eLife (2021). DOI: 10.7554\/eLife.71981 Informaci\u00f3n del diario:<\/strong> eLife <\/p>\n Proporcionado por el Laboratorio Nacional de Argonne Cita<\/strong>: Conexiones entre las drogas adictivas y la funci\u00f3n cerebral en ratones (2022, 18 de enero ) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-01-addictive-drugs-brain-function-mice.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":" Figura 1. Dise\u00f1o experimental para la conect\u00f3mica de la dopamina. (A) Los virus adenoasociados (AAV) que expresan Apex2 dependiente de Cre se inyectaron bilateralmente en el \u00e1rea tegmental ventral (VTA) de ratones transg\u00e9nicos que expresan Cre en neuronas positivas para el transportador de dopamina (Slc6a3 (DAT) -CRE). (B) Aproximadamente 4 semanas despu\u00e9s de las inyecciones … Continuar leyendo \u00abConexiones entre las drogas adictivas y la funci\u00f3n cerebral en ratones\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-6553","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6553","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=6553"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6553\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6553"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6553"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6553"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}