Cr\u00e9dito: Wikimedia Commons <\/p>\n
Un equipo multidisciplinario de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign ha ideado un nuevo enfoque para im\u00e1genes en 3D que captura la metilaci\u00f3n del ADN, un cambio epigen\u00e9tico clave asociado con el aprendizaje en el cerebro. Los cient\u00edficos dicen que su estudio de prueba de concepto en cerdos se trasladar\u00e1 f\u00e1cilmente a los humanos, ya que el nuevo m\u00e9todo se basa en la tecnolog\u00eda de resonancia magn\u00e9tica est\u00e1ndar y los marcadores biol\u00f3gicos que ya se usan en la medicina humana. <\/p>\n
La epigen\u00e9tica es un mecanismo clave mediante el cual se regula la expresi\u00f3n g\u00e9nica. El nuevo enfoque llamado IRM epigen\u00e9tica o eMRI abrir\u00e1 nuevas v\u00edas de investigaci\u00f3n sobre c\u00f3mo esos cambios moldean el cerebro, permiti\u00e9ndole crecer, aprender y responder al estr\u00e9s, dijeron los investigadores. La t\u00e9cnica tambi\u00e9n puede ser \u00fatil en el estudio de procesos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer.<\/p>\n
Los hallazgos se informan en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. <\/p>\n
La metilaci\u00f3n del ADN es un mecanismo que usan las c\u00e9lulas para regular qu\u00e9 genes se expresan activamente, dijo el Dr. King Li, profesor de la Facultad de Medicina Carle Illinois de la U. de I., quien dirigi\u00f3 la investigaci\u00f3n con Fan Lam, profesor de bioingenier\u00eda de la U. of I., y Gene Robinson, director del Instituto Carl R. Woese de Biolog\u00eda Gen\u00f3mica de Illinois.<\/p>\n
\u00abNuestro ADN es el mismo de una c\u00e9lula a otra y no cambiar\u00bb, dijo Li. \u00abPero las mol\u00e9culas diminutas, como los grupos metilo, se unen a la columna vertebral del ADN para regular qu\u00e9 genes se transcriben activamente en ARN y se traducen en prote\u00ednas. La metilaci\u00f3n del ADN es una parte muy importante del control de las funciones de los genes\u00bb.<\/p>\n
Investigaciones anteriores mostraron que la metilaci\u00f3n del ADN es uno de varios cambios epigen\u00e9ticos que ocurren en el cerebro cuando un animal responde a su entorno, dijo Robinson, profesor de entomolog\u00eda en Illinois que estudia la interacci\u00f3n de la gen\u00f3mica, la experiencia y el comportamiento en las abejas mel\u00edferas. Sus estudios han demostrado que muchos genes en el cerebro est\u00e1n regulados al alza o a la baja en las abejas a medida que maduran, cambian roles en la colmena, encuentran nuevas fuentes de alimento o responden a amenazas.<\/p>\n
Hay dos sistemas de control en el cerebro , operando en diferentes escalas de tiempo, dijo Robinson. Las neuronas y otras c\u00e9lulas cerebrales responden a las se\u00f1ales ambientales en cuesti\u00f3n de segundos o milisegundos, mientras que los cambios en la expresi\u00f3n g\u00e9nica tardan m\u00e1s. Por ejemplo, cuando una abeja experimenta una amenaza, debe actuar de inmediato. Depende de las neuronas para disparar r\u00e1pidamente y permitirle actuar a la defensiva. Pero el cerebro de la abeja contin\u00faa respondiendo incluso despu\u00e9s de que la amenaza ha pasado, prepar\u00e1ndose para una posible amenaza futura con cambios en la expresi\u00f3n g\u00e9nica.<\/p>\n
\u00abNos estamos enfocando en este segundo sistema de control, el sistema de control molecular, que se basa en la expresi\u00f3n g\u00e9nica\u00bb, asegur\u00f3 Robinson. \u00abEstos cambios pueden tardar unos minutos en ocurrir, pero pueden durar horas, d\u00edas o incluso m\u00e1s\u00bb.<\/p>\n
Los cient\u00edficos no han podido capturar con precisi\u00f3n los cambios moleculares que tienen lugar en el cerebro vivo con el tiempo. Estudios epigen\u00e9ticos anteriores de abejas mel\u00edferas y otros organismos requer\u00edan la extirpaci\u00f3n de tejido cerebral o la disecci\u00f3n del animal para su an\u00e1lisis. Un esfuerzo de investigaci\u00f3n anterior en el cerebro humano imagin\u00f3 una enzima involucrada en la regulaci\u00f3n de un cambio epigen\u00e9tico, pero no apunt\u00f3 directamente al cambio epigen\u00e9tico. El equipo de Illinois quer\u00eda usar el poder de la resonancia magn\u00e9tica para obtener im\u00e1genes directamente de los cambios epigen\u00e9ticos en sujetos vivos.<\/p>\n
Para el nuevo enfoque, el equipo se bas\u00f3 en una idea clave: Li se dio cuenta de que un amino\u00e1cido esencial, la metionina, podr\u00eda llevar un marcador at\u00f3mico conocido como carbono-13 al cerebro, donde podr\u00eda donar el grupo metilo marcado con carbono-13 necesario para la metilaci\u00f3n del ADN. Este proceso marcar\u00eda el ADN con un raro is\u00f3topo de carbono. El carbono-13 se produce naturalmente en el cuerpo, pero su is\u00f3topo hermano, el carbono-12, es mucho m\u00e1s abundante, dijo Li. Aproximadamente el 99 % del carbono en los tejidos vivos es carbono-12, dijo.<\/p>\n
La metionina debe obtenerse a trav\u00e9s de la dieta, por lo que el equipo decidi\u00f3 probar la idea de que alimentar con metionina marcada con carbono-13 a los sujetos del estudio le permitir\u00edan pasar al cerebro y etiquetar las regiones que experimentan metilaci\u00f3n.<\/p>\n
\u00abCuando comenzamos este proyecto, pensamos que podr\u00eda fallar\u00bb, dijo Lam, quien trabaj\u00f3 con el profesor de qu\u00edmica de Illinois Scott Silverman para desarrollar un m\u00e9todo para distinguir entre el ADN metilado y otras mol\u00e9culas metiladas en el cerebro. \u00abPero el potencial era tan emocionante que tuvimos que intentarlo\u00bb.<\/p>\n
Estudios anteriores ya hab\u00edan demostrado que la resonancia magn\u00e9tica puede generar im\u00e1genes de carbono-13, y el carbono-13 administrado por v\u00eda oral se ha utilizado en sujetos humanos durante d\u00e9cadas. Pero la se\u00f1al de carbono-13 de los animales vivos es d\u00e9bil, por lo que Lam y el profesor de ingenier\u00eda el\u00e9ctrica e inform\u00e1tica de la U. de I. Zhi-Pei Liang confiaron en su experiencia en resonancia magn\u00e9tica y espectroscopia de resonancia magn\u00e9tica para mejorar significativamente la se\u00f1al de resonancia magn\u00e9tica nuclear.<\/p>\n
El equipo primero prob\u00f3 el m\u00e9todo en roedores, luego cambi\u00f3 a trabajar en lechones, cuyos cerebros m\u00e1s grandes se parecen m\u00e1s a los cerebros humanos. Para ello, confiaron en la experiencia del coautor Ryan Dilger, profesor de ciencias animales en Illinois que estudia los factores que influyen en el neurodesarrollo de los cerdos.<\/p>\n
\u00abEste proyecto es altamente multidisciplinario\u00bb, dijo Lam. \u00abTenemos en el equipo ingenieros, expertos en im\u00e1genes y radiolog\u00eda, y personas con una formaci\u00f3n muy s\u00f3lida en aplicaciones cl\u00ednicas. Tambi\u00e9n tenemos cient\u00edficos con experiencia en ciencia de la nutrici\u00f3n, ciencia animal, qu\u00edmica y gen\u00f3mica\u00bb.<\/p>\n
En el En experimentos con lechones alimentados con una dieta que inclu\u00eda metionina marcada con carbono 13, los investigadores encontraron que la IRM pod\u00eda detectar una se\u00f1al creciente de grupos metilo marcados con carbono 13 en el cerebro. An\u00e1lisis posteriores les permitieron diferenciar los grupos metilo en el ADN de otras mol\u00e9culas metiladas.<\/p>\n
Los lechones ten\u00edan m\u00e1s metilaci\u00f3n de ADN nuevo en el cerebro unas pocas semanas despu\u00e9s del nacimiento que al nacer, y el aumento fue mucho mayor que esperado basado \u00fanicamente en los cambios de tama\u00f1o.<\/p>\n
\u00abEste hallazgo es muy alentador porque refleja lo que esperamos ver si esta se\u00f1al responde al medio ambiente\u00bb, dijo Li. \u00abSe sabe a partir de estudios en animales que las regiones del cerebro que est\u00e1n m\u00e1s involucradas en el aprendizaje y la memoria experimentan m\u00e1s cambios epigen\u00e9ticos. Tambi\u00e9n hubo diferencias regionales en la metilaci\u00f3n del ADN en el cerebro del cerdo, al igual que hay diferencias regionales en los estudios cl\u00e1sicos de resonancia magn\u00e9tica.<\/p>\n
\u00abAhora esperamos aplicar esta t\u00e9cnica en humanos. Introducir esta etiqueta en el cerebro es f\u00e1cil y no da\u00f1a el cuerpo. Se lo daremos a las personas a trav\u00e9s de la dieta y luego podremos detectar la se\u00f1al\u00bb.<\/p>\n
Su primera aplicaci\u00f3n del enfoque probablemente ocurrir\u00e1 en estudios que comparen los cerebros de personas con y sin enfermedades neurodegenerativas, dijo. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
\u00abPaisaje\u00bb de la metilaci\u00f3n microglial en el cerebro humano M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> IRM epigen\u00e9tica: im\u00e1genes no invasivas de la metilaci\u00f3n del ADN en el cerebro, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022) DOI: 10.1073\/pnas.2119891119 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita<\/strong>: El equipo usa MRI to image epigenetics in the brain (2022, 28 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-02-team-mri-image-epigenetics-brain.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. de cualquier trato leal con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin autorizaci\u00f3n previa. permiso de itten. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Wikimedia Commons Un equipo multidisciplinario de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign ha ideado un nuevo enfoque para im\u00e1genes en 3D que captura la metilaci\u00f3n del ADN, un cambio epigen\u00e9tico clave asociado con el aprendizaje en el cerebro. Los cient\u00edficos dicen que su estudio de prueba de concepto en cerdos se trasladar\u00e1 f\u00e1cilmente a los … Continuar leyendo \u00abEquipo usa resonancia magn\u00e9tica para obtener im\u00e1genes de epigen\u00e9tica en el cerebro\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-7650","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7650","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=7650"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7650\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7650"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7650"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7650"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}