La optogenética en la investigación de enfermedades en Puerto Rico

Dra. María Diehl, neurociencia, optogenética.

Giovanny Vega De Lleguas
Agencia Latina de Medicina y Salud Pública

La doctora María Diehl conduce un estudio en el laboratorio que, entre otras cosas, busca determinar cuáles son los circuitos cerebrales que están envueltos en enfermedades neurológicas y psiquiátricas, como en el caso del trastorno de estrés postraumático (PTSD, por sus siglas en inglés) y el trastorno obsesivo-compulsivo (OCD, por sus siglas en inglés).

A través de optogenética, una técnica que consiste en láseres de longitud de onda específica, la investigadora “apaga y enciende distintas células en diferentes momentos”, para evaluar cómo eso afecta el comportamiento de la rata, en especial la evasión de los estímulos adversos.

En el experimento, varios roedores pasan por el ejercicio de escuchar un tono, que va precedido por un choque eléctrico. En el proceso, las ratas se encuentran sobre una plataforma que se divide en dos partes: la zona que descarga la corriente y la que no.

“Hemos observado cómo las ratas se frisan cuando escuchan el tono. Pero, mientras progresa el entrenamiento, ellas aprenden que pueden moverse a la plataforma para evadir el choque eléctrico”, explicó Diehl, quien completó un doctorado en neurociencia, a la Revista de Medicina y Salud Pública.

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La investigadora ha observado que mientras avanza el estudio los roedores asocian el tono con la descarga eléctrica, provocando miedo y el deseo de evadir la corriente resguardándose en una de las esquinas de la plataforma.

En otra fase de la investigación, se coloca una barra que proporciona alimentos y bolitas de azúcar a los roedores para motivarlos a salir al área en la que están propensas al choque eléctrico. Entonces, se reproduce el particular sonido para fomentar la toma de decisiones en una situación altamente complicada, que presenta como opciones comer o protegerse. En este ejercicio, se ha visto que las ratas se quedan en la plataforma esquivando el choque, mientras que otras comen sin importar las consecuencias.

“Hay un conflicto entre comer y seguridad. Es decir, un balance entre algo bueno y algo malo. Esto es bien típico de los desórdenes de ansiedad en humanos”, expresó, por su parte, el doctor Quirk.

Sin embargo, hay una etapa importante en el estudio que va dirigida a la extinción del miedo a través de la reproducción del tono sin la descarga de corriente. La proteína conocida como factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés) es esencial en esta fase, porque aumenta rápidamente el nivel de extinción y provee seguridad en los roedores.

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El estudio busca distinguir los circuitos en el cerebro que se están viendo afectados y cuáles son los mecanismos responsables de aprender o no a tener miedo. Este objetivo surge, en gran medida, porque no existe una explicación concreta sobre las diferencias entre un cerebro de una persona saludable a uno de una persona con enfermedades neuropsiquiátricas.

“Una vez podemos distinguir esos circuitos en el cerebro, identificamos cómo están siendo interrumpidos en pacientes con trastornos neuropsiquiátricos. Entonces, podemos movernos a buscar nuevos tratamientos, dirigidos a un área específica del cerebro”, dijo Diehl.

Quirk, por su parte, reconoció que experimentos parecidos pueden realizarse en adultos al mostrárseles imágenes y suministrarles corriente eléctrica en los dedos de forma esporádica, para que comiencen a asociar las imágenes con el choque de electricidad. En el proceso, se les puede medir el miedo y el nivel de sudoración.

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