Imagen confocal de neuronas cultivadas que expresan OxLight1 (izquierda) y modelo estructural de OxLight1 (derecha). Cr\u00e9dito: UZH <\/p>\n
Los neurop\u00e9ptidos juegan un papel fundamental en la modulaci\u00f3n de las funciones celulares y de circuitos dentro del cerebro. Una de estas mol\u00e9culas se\u00f1alizadoras, la orexina, regula la excitaci\u00f3n y la vigilia, y su falla puede provocar somnolencia diurna constante (narcolepsia). Investigadores de la Universidad de Zurich ahora han desarrollado un biosensor de orexina fluorescente para observar esta mol\u00e9cula \u00abviva\u00bb en el cerebro de un rat\u00f3n vivo. <\/p>\n
En el cerebro, miles de millones de c\u00e9lulas neuronales act\u00faan en conjunto para coordinar las funciones b\u00e1sicas y superiores del organismo. Utilizan un lenguaje especial para comunicarse entre s\u00ed: mol\u00e9culas conocidas como neurop\u00e9ptidos o neurotransmisores. Un ejemplo de tal sistema de mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n es la orexina. Normalmente, regula la excitaci\u00f3n, la vigilia, la motivaci\u00f3n y el apetito. Los defectos en la liberaci\u00f3n o detecci\u00f3n de los neurop\u00e9ptidos de orexina causan, tanto en humanos como en animales, una enfermedad llamada narcolepsia. Las personas afectadas sufren una abrumadora somnolencia diurna y, a menudo, presentan estados catal\u00e9pticos, en los que permanecen conscientes pero no pueden controlar el movimiento del cuerpo, lo que provoca una especie de par\u00e1lisis.<\/p>\n
Arrojando luz sobre el funcionamiento interno del cerebro del rat\u00f3n. <\/p>\n
Tommaso Patriarchi del Instituto de Farmacolog\u00eda y Toxicolog\u00eda de la Universidad de Z\u00farich (UZH) y su equipo han desarrollado ahora un biosensor codificado gen\u00e9ticamente cuyas propiedades fluorescentes les permiten estudiar la acci\u00f3n de la orexina y los mecanismos de liberaci\u00f3n \u00aben vivo\u00bb y con alta resoluci\u00f3n en el cerebro de ratones vivos. \u00abEl v\u00ednculo directo entre este sistema de neurop\u00e9ptidos en particular y su dram\u00e1tica alteraci\u00f3n en las funciones del cerebro humano en la narcolepsia nos llev\u00f3 a estudiar la orexina con m\u00e1s detalle\u00bb, dice Patriarchi.<\/p>\n
El nuevo biosensor de orexina llamado \u00abOxLight1\u00bb se basa en una prote\u00edna fluorescente verde especialmente dise\u00f1ada e integrada en el receptor de orexina humano. \u00abMarcar el receptor con una prote\u00edna fluorescente lo hace visible bajo el microscopio. Cuando el neurop\u00e9ptido se une al receptor, hace que se ilumine\u00bb, agrega Patriarchi. Por lo tanto, OxLight1 ofrece pr\u00e1cticamente una perspectiva en tiempo real sobre la liberaci\u00f3n de orexina en animales vivos como el rat\u00f3n.<\/p>\n
Iluminando aspectos previamente invisibles de la funci\u00f3n cerebral saludable<\/p>\n
\u00abPara comprender c\u00f3mo act\u00faan los sistemas de neurop\u00e9ptidos como la orexina para mantener una funci\u00f3n cerebral saludable, primero debemos ser capaces de observar los mensajes que transmiten estos neurop\u00e9ptidos y luego aprender a interpretarlos\u00bb, dice Patriarchi. Hasta ahora, esto ha sido pr\u00e1cticamente imposible debido a la falta de herramientas que puedan proporcionar una lectura con alta resoluci\u00f3n espacial y temporal. Por lo tanto, los investigadores utilizaron su nuevo biosensor para investigar la relaci\u00f3n entre la actividad neuronal y la liberaci\u00f3n de neurop\u00e9ptidos en animales vivos, una de las preguntas m\u00e1s apremiantes y buscadas durante mucho tiempo en neurofisiolog\u00eda que ha permanecido esquiva hasta ahora.<\/p>\n
Mostraron que el nivel de liberaci\u00f3n de orexina se correlaciona tanto con la frecuencia como con la duraci\u00f3n de la activaci\u00f3n neuronal. \u00abLa exquisita sensibilidad y velocidad de OxLight1 nos permiti\u00f3 rastrear la liberaci\u00f3n end\u00f3gena de orexina asociada con comportamientos naturales como la carrera espont\u00e1nea o el estr\u00e9s agudo\u00bb, dice Patriarchi. Como resultado, pudieron demostrar en el cerebro vivo que las se\u00f1ales de orexina pueden ocurrir en forma de r\u00e1fagas de liberaci\u00f3n relativamente breves o \u00abf\u00e1sicas\u00bb.<\/p>\n
Investigando los mecanismos de la enfermedad neural de la narcolepsia<\/p>\n
Luego, el equipo investig\u00f3 la din\u00e1mica de las orexinas en las transiciones de sue\u00f1o\/vigilia. Al combinar im\u00e1genes de fotometr\u00eda de la din\u00e1mica de orexina y registros de actividad neuronal para calificar el estado de sue\u00f1o de los animales, los investigadores observaron por primera vez que se produce una r\u00e1pida ca\u00edda en los niveles de orexina durante el sue\u00f1o REM de los ratones. El trabajo posterior con colegas del Istituto Italiano di Tecnologia en Italia, expertos en microscop\u00eda de dos fotones, revel\u00f3 otro proceso hasta ahora desconocido: fluctuaciones de orexina localizadas espacialmente que ocurren en la corteza somatosensorial al despertar de la anestesia. Este \u00faltimo trabajo colaborativo se realiz\u00f3 en el marco del proyecto europeo DEEPER, recientemente premiado.<\/p>\n
\u201cDespu\u00e9s de descifrar la liberaci\u00f3n de orexina y la actividad neuronal en el cerebro sano, ahora estamos usando OxLight1 para investigar los mecanismos de enfermedades cerebrales como narcolepsia y adicci\u00f3n\u00bb, dice Tommaso Patriarchi. Esta investigaci\u00f3n es el primer resultado de un proyecto para el que Tommaso Patriarchi recibi\u00f3 una subvenci\u00f3n inicial del ERC en 2020. Los biosensores que ha desarrollado su equipo ahora se utilizan para investigar la funci\u00f3n cerebral en laboratorios de todo el mundo. Al continuar expandiendo su caja de herramientas neurotecnol\u00f3gicas, los investigadores tambi\u00e9n tienen como objetivo establecer ensayos de detecci\u00f3n de pr\u00f3xima generaci\u00f3n para el desarrollo de f\u00e1rmacos. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los cient\u00edficos desarrollan un compuesto novedoso que regula la vigilia M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Tommaso Patriarchi, Un sensor codificado gen\u00e9ticamente para obtener im\u00e1genes in vivo de neurop\u00e9ptidos de orexina, Nature Methods (2022). DOI: 10.1038\/s41592-021-01390-2. www.nature.com\/articles\/s41592-021-01390-2 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Methods <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Z\u00farich Cita<\/strong>: Iluminando el cerebro en tiempo real din\u00e1mica de neurop\u00e9ptidos con un biosensor fluorescente (10 de febrero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-02-illuminating-real-time-brain-dynamics-neuropeptides.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":" Imagen confocal de neuronas cultivadas que expresan OxLight1 (izquierda) y modelo estructural de OxLight1 (derecha). Cr\u00e9dito: UZH Los neurop\u00e9ptidos juegan un papel fundamental en la modulaci\u00f3n de las funciones celulares y de circuitos dentro del cerebro. Una de estas mol\u00e9culas se\u00f1alizadoras, la orexina, regula la excitaci\u00f3n y la vigilia, y su falla puede provocar somnolencia … Continuar leyendo \u00abIluminaci\u00f3n de la din\u00e1mica cerebral en tiempo real de los neurop\u00e9ptidos con un biosensor fluorescente\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-8688","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8688","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=8688"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8688\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8688"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8688"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8688"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}