Restauran memoria en ratones con alzheimer

Manipulación de recuerdos en el hipocampo. Cortesía Riken

Manipulación de recuerdos en el hipocampo. Cortesía Riken

Padecer una enfermedad neurodegenerativa, olvidar todo y… volver a recordarlo. Retrotraer las memorias con una ayuda: la estimulación de las células cerebrales con luz.

Eso fue lo que lograron científicos: el rescate de los recuerdos en ratones con alzheimer, según artículo publicado en Nature.

La recuperación de las memorias, con el cambio de la estructura de las neuronas y del comportamiento de los ratones, se logró mediante la optogenética, un método para manipular células marcadas con haces precisos de luz.

El desarrollo sugiere que la recuperación de las memorias rotas, en vez de un almacenamiento deficiente, puede ser la base de este síntoma característico del alzheimer temprano y señala a la conexión sináptica entre las células de la memoria como cruciales en esa recuperación.

La pérdida de memoria de largo plazo referente a experiencias aprendidas es una marca de esa enfermedad y es exhibida por ratones modificados genéticamente.

Cuando el alzheimer progresa, los ratones pierden espinas en las neuronas, que fortalecen la conectividad sináptica.

Mediante estimulación con haces de alta frecuencia de luz en el circuito de la memoria en el hipocampo, los investigadores elevaron el número de espinas al de un ratón normal. Y los recuerdos reaparecieorn.

Hemos mostrado por primera vez que aumentar la conectividad sináptica en circuitos cerebrales puede ser usado para trata rla pérdida de memoria en modelos de ratones de alzheimer temprano”, dijo el líder del estudio, Dheeraj Roy.

Un avance con los humanos en la mira.

Las 10 noticias científicas de la semana

El primer pelo. Foto Óscar Sanisidro

1. El primer pelo de la historia

Un viejo mamífero hallado en España, que vivió hace 125 millones, sorprendió a la ciencia. No solo tiene tejidos blandos de hígado, pulmón y diafragma conservados sino que presenta los primeros restos de pelo y púas de animal alguno, conservados mediante un proceso de fosilización fosfática, llevando 60 millones de años más en el pasado el origen de estas estructuras de la piel. El animal es el Spinolestes xenarthrosus, de un linaje de animales extinguidos. Los hallazgos se revelaron en Nature.

2. Háganse los sueños

Mediante la activación con láser de un grupo de células en la médula cerebral, una técnica llamada optogenética, científicos lograron que ratas comenzaran a soñar y dejaran de hacerlo al desactivar esas neuronas, siendo incapaces de soñar de nuevo. El estudio apareció en Nature y sugiere que el sueño está dominado por esa región del cerebro, así intervengan otras en el hipotálamo y el tallo cerebral. El avance permitirá conocer más detalles sobre cómo soñamos.

3. Usted me tocó

Ingenieros de la Universidad de Stanford crearon una piel de plástico que detecta la intensidad de una presión sobre ella y genera una señal eléctrica que es recibida por las células en el cerebro. Es la primera vez que se logra detectar una presión y transmitirla al cerebro. El logro se debe a Zhenan Bao que lleva una década tratando de desarrollar un material que imite la capacidad flexible de la piel y que se pueda sanar, a la vez que sirva de sensor. El estudio apareció en Science.

4. ¿Sexo? ¡Cómo olvidarlo!

Investigadores reportaron en Nature el hallazgo de un par de neuronas en el cerebro de un nemátodo que le permite recordar e ir en busca de sexo aún a expensas de alimento. Las neuronas son exclusivas de los machos, un hallazgo interesante para conocer cómo el cerebro de hembras y machos les confieren distintas preferencias, aptitudes y juicios

5. La maldita primavera

En Environmental Research Letters se reportó un fenómeno preocupante: la primavera se anticipará hasta 3 semanas en el futuro. Los inviernos serán más cortos. Y aunque pareciera buena nueva, ¿cómo se afectarán plantas y animales? Las aves migratorias, por ejemplo, se basan en la duración del invierno para sus vuelos. También desaparecerán las falsas primaveras, cuando las temperaturas gélidas retornan luego de haber comenzado la germinación de las plantas. Algo extraño se cuece.

6. Ébola vía semen

La transmisión del ébola por el semen es posible hasta 6 meses después de haberse contagiado, reveló un estudio en el New England Journal of Medicine que analizó el caso de una mujer contagiada en Liberia por un sobreviviente de la enfermedad. Aunque se sabía de la transmisión vía sexual, se tenía el tiempo de peligro era mucho menor. En esta ocasión la infección se produjo a los 179 días de que el hombre hubiera sido declarado portador del virus.

7. Terapia en el útero

Aunque no es investigación concluida, científicos dijeron esta semana que preparan el tratamiento con células madre de bebés en el útero para corregir un defecto que hace que los huesos se rompan con extrema facilidad y que a veces conduce a la muerte. Se practicará en fetos en el útero y en bebés recién nacidos. Será la primera vez que se intenta antes del nacimiento dijo un comunicado del Instituto Karolinska en Suecia. El ensayo comenzará en enero. El tratamiento lo recibirán fetos con 20 a 34 semanas de gestación.

8. Lavaron la mancha de Júpiter

Un estudio de los rasgos principales de Júpiter con base en imágenes del telescopio Hubble reveló que la gran mancha roja distintiva, que ha estado activa por más de 300 años, siendo una gran tormenta, se ha encogido 240 kilómetros, pero ese encogimiento ha disminuido el ritmo según el reporte en The Astrophysical Journal. También se detectó una extraña onda que no había sido vista hace años. El gran planeta cambia.

9. Sí que pasaban bueno

Un análisis de fósiles y objetos hallados en Durrington Walls, sitio del neolítico donde se construyeron los monumentos de Stonehenge hace más de 4.000 años, publicado en Antiquity, mostró que en el asentamiento se hacían fiestas en las que se consumían carne de ternero y cerdo y productos lácteos. Estos al parecer eran exclusivos de un grupo selectos o eran consumidos en ceremonias públicas. Se hallaron pocos restos de plantas consumidas, por lo que el festín era con carne, mucha carne.

10. Una gasolinera en la Luna

Para viajar a Marte lo mejor sería hacer una parada en la Luna para recargar combustible sugirió un estudio del MIT, con lo cual se reduciría en 68% la carga al momento de salir de la Tierra. En la Luna hay agua que se podría usar para preparar el combustible, asumiendo que la tecnología esté lista cuando se inicie la exploración humana del planeta rojo. Por favor, llene el tanque.

El resumen científico de la semana

1. El primer homicidio de la prehistoria

Podría ser el primer caso de homicidio en el tortuoso camino de la evolución humana. Científicos reportaron en Plos One el hallazgo de un cráneo de hace 430.000 años en el sitio arqueológico Sima de los Huesos que presenta heridas contundentes en la cabeza, probablemente infligidas en un combate persona a persona. El hallazgo, junto a 27 esqueletos más, supone además una práctica funeraria a tan temprana edad. El cráneo tiene dos lesiones penetrantes en el hueso frontal encima del ojo izquierdo. En la foto, el cráneo con las hendiduras, tomado del journal.

2. Ojo con unos anticonceptivos

Nueva evidencia científica presentada en el BMJ confirma el vínculo entre las pastillas anticonceptivas y un mayor riesgo de trombos sanguíneos: aquellas que contienen nuevos tipos de la hormona progesterona (drospirenona, desogestrel, gestodena y ciproterona). Hoy cerca del 9% de las mujeres en edad fértil utilizan anticonceptivos orales. El riesgo es 1,5 a 1,8 veces mayor en quienes usan esa clase que las que utilizan las hormonas más viejas.

3. Bacterias reveladoras

Dos grupos distintos reportaron en Science Translational Medicine el desarrollo de un método no invasivo usando bacterias para detectar en la orina señales de metástasis de cáncer en el hígado y diabetes en las personas. Los investigadores emplearon bacterias sintéticas. Emplearon bacterias parecidas a las que se emplean en la fabricación de yogur. Varios tipos de cáncer, como el de colon y páncreas hacen metástasis con frecuencia en el hígado y detectado a tiempo es curable.

4. Otro pariente

Científicos reportaron en Nature el hallazgo de una nueva especie de homínino, Australopithecus deyiremeda, definido con base en restos de mandíbulas hallados en la región de Afar en Etiopía. Vivió hace 3,3 millones de años y el hallazgo supone que convivió en la misma época y región que al menos otra especie, Austrlopithecus afarensis, una situación que no se había considerado hasta ahora y que revuelca parte de nuestra prehistoria.

5. Un cáncer duro de roer

Un nuevo reporte mundial en Jama Oncology sobre el estado del cáncer, datos de 2013, reveló que el número de casos viene al alza, con 14,9 millones, pero la mortalidad se redujo en 126 de 188 países evaluados: hubo 8,2 millones de muertes por ese mal. El cáncer de pulmón es el que más mata tanto a hombres como a mujeres con 1,6 millones de muertes. Se encontró que casi todos los tipos de cáncer vienen aumentando.

6. Bájeme la presión

Si tiene presión sanguínea alta, inyéctese y deje de tomar pastillas diarias. No está disponible ya, pero a eso apuntan los nuevos desarrollos: científicos ensayan en ratas una vacuna diseñada de ADN que se enfoca en la angiotensina II, una hormona que aumenta la presión al contraer los vasos sanguíneos, lo que lleva a que el corazón trabaje más fuerte. En el estudio con los roedores la presión se redujo durante 6 meses. El avance fue publicado en el journal Hypertension.

7. Europa tan lejos y… tan cerca

La Nasa anunció la selección de 9 instrumentos para una futura misión exploratoria de la luna Europa en Júpiter, el sitio más cercano a la Tierra con un mar bajo la superficie donde podrían existir condiciones ideales para la vida. Aunque no tiene fecha fija y depende de la asignación presupuestal, la selección es el inicio de la misión. La nave que viaje pasará 3 años sobrevolando la luna con 17 sobrevuelos en los cuales se realizarán las mediciones que confirmen la existencia del océano y su naturaleza.

8. Calores que matan

Más de 1.700 personas han muerto en India por una ola de calor extremo debido a la disminución de la humedad por menores lluvias premonsónicas y la combinación con el fenómeno de El Niño. El calor extremo también se ha sentido en regiones tradicionalmente frías como Alaska, en donde se experimentan temperaturas más altas que el sur de Estados Unidos, una situación inusual que parece poner en evidencia los efectos del cambio climático más fenómenos de variabilidad natural del clima.

9. Se me olvidaba que…

¿Se le olvidó? Tranquilo. Científicos reportaron en Science que pudieron recuperar recuerdos perdidos en personas con enfermedades como Alzheimer mediante la optogenética o uso de la luz: activando células cerebrales con la luz. El logro sugiere que los recuerdos no se pierden por daño en las células sino que quedan almacenados en ellas, un avance que podría tener implicaciones benéficas a futuro.

10. Un remedio contra los prejuicios

Un estudio publicado en Science sugiere que una noche de buen sueño puede ayudar a eliminar nuestros prejuicios, una práctica que podría ser aprendida y ayudar a eliminarlos, según los investigadores, aunque se requerirán más estudios para saber si se reduce el efecto de los prejuicios en situaciones de toma de importantes decisiones. En el estudio, las personas escuchaban dormidas palabras contrarias al prejuicio.

Mi resumen científico de la semana (24-30)

1. La imagen que no debió ser imagen

En un caso sorprendente, investigadores desarrollaron una nueva técnica de fotografía cuántica difícil de creer, pero así es. Por primera vez se logró una foto sin haberse detectado la luz que fue usada para iluminar el objeto, mientras que la luz que revela la imagen nunca tocó el objeto fotografiado. El objeto fue el contorno de un gato. El avance, mediante el uso de pares de fotones en entrelazamiento cuántico, dicen los investigadores que podría tener aplicación en condiciones de baja luz y en campos tales como las imágenes biológicas o médicas. El estudio apareció en Nature. La foto cuántica.

2. Las mujeres no existen

La discriminación es en todas las actividades. Un estudio publicado en la revista Surgery mostró que en las investigaciones pocas mujeres son tomadas en las muestras y se usan pocas células de ellas. Hasta el 80% de los estudios solo usan hombres. El análisis incluyó la revisión de 2.300 artículos científicos sobre temas quirúrgicos. El hallazgo sugiere que muchos resultados pueden estar, por tanto errados: las mujeres son más de la mitad de la población, ¿entonces por qué no aparecen en las investigaciones? Las mujeres también están relegadas en los estudios clínicos reveló otro trabajo de la FDA.

3. Era bueno, pero ya no tanto

Los recuerdos están ligados a emociones, positivas o negativas, y tanto ellos como estos se originan en distintos puntos del cerebro. Científicos reportaron en Nature que encontraron el sendero que comunica memorias y emociones y mediante optogenética (manipulación de las neuronas con luz) lograron cambiar las emociones asociadas a recuerdos en ratones. Así, algo que era agradable se tornaba chocante. Un avance hacia el desarrollo de drogas que ayuden en situaciones como el estrés postraumático.

4. Estrellas en la quinta porra

Muchos de seguro habrán visto en el cielo las Pléyades, lo que el común de la gente denomina los siete cabritos. Son un grupo de estrellas juntitas, en la constelación Tauro, de solo 100 millones de edad. Se distinguen 7 con claridad con el ojo humano, pero son más. Astrónomos en Science revivieron el debate sobre cuán lejos está el grupo. Mediante distintas técnicas e instrumentos fijaron la distancia en 444,2 años luz, lo que no concuerda con mediciones de otros grupos y sofisticados equipos como el Hipparcos y de nuevo causa alboroto. Cuando las mire, recuerde que están a más de 400 años luz.

5. Para que no se le olvide

Una semana muy cerebral: se sabe que el hipocampo es una área del cerebro crucial para ciertos tipos de memoria. Investigadores reportaron en Science, en un trabajo con personas, que un tipo de estimulación específica no invasiva mejora la memoria según mediciones en pruebas y alentaba el flujo de información entre el hipocampo y otras regiones del cerebro. El aumento en la conectividad era muy específico en las áreas seleccionadas en cada participante.

6. Un avance para no desestimar

Científicos desarrollaron un órgano que funcionó a la perfección cuando fue trasplantado en un ratón. Se trata de un timo, que produce las células T vitales para luchar contra las infecciones. Tomaron fibroblastos, células de un embrión de ratón y las convirtieron en unas células totalmente diferentes, de timo, crecieron dándole forma y al ser trasplantado produjeron las células T. Un avance hacia la regeneración de tejidos que sirven en humanos. El avance fue presentado en Nature Cell Biology.

7. Un virus en… bola

En poco tiempo, científicos secuenciaron 99 virus del ébola tomados de 78 pacientes en Sierra Leona, país donde se han infectado más de 900 personas y pudieron rastrear cómo ha estado variando desde que comenzó el brote en una mujer, cuyo genoma también fue secuenciado, que pudo recuperarse. El estudio permitirá ver si los futuros brotes en ese y otros países están conectados epidemiológica y genéticamente. La investigación fue publicada en Science.

8. La Tierra bota sus gases

En esa región no se tenía conocimiento del fenómeno. Investigadores detectaron más de 570 chorros de metano que salen del piso del océano, a unos 180 metros de profundidad, a lo largo de la costa este de Estados Unidos. Esos chorros han sido vinculados a lugares donde hay actividad tectónica, que no ocurre en ese costado del Atlántico. El estudio publicado en Nature Geoscience. La mayoría de estos sitios son muy profundos para que el metano llegue a la atmósfera, pero el que permanece en la columna de agua se puede oxidar para formar dióxido de carbono que aumenta la salinidad del océano y reduce los niveles de oxígeno.

9. Que brille el Sol

Las teorías sobre el brillo del Sol recibieron respaldo al detectarse neutrinos producidos por las reacciones nucleares dentro de la estrella, lo que se logró en el detecto situado bajo los Apeninos en Italia. Los procesos de fusión protón-protón generan el 99% de la potencia solar, pero no se había logrado detectar neutrinos formados en esa reacción. Un hallazgo para reforzar el conocimiento que se tiene del Sol. El avance fue presentado en Nature. Los neutrinos pasan por billones cada segundo sobre cada centímetro cuadrado de la Tierra pero poco difícilmente interactúan con la materia ordinaria.

10. Razones para tener ira

Las facciones del rostro que denotan ira son universales. Hasta un niño ciego las expresa aún sin haberlas visto. Científicos estudiaron porqué evolucionó ese rasgo en los humanos y parece que es distintivo de nuestra biología. El estudio publicado en Evolution and Human Behavior revela que esa cara de ira hace que la persona parezca más fuerte, algo que era y es necesario en determinadas situaciones. Se encontraron 7 componentes de un rostro iracundo con el mismo efecto: hacerse el fuerte.

Cómo reversar efectos de la cocaína

Gracias al poder de la optogenética, investigadores en Suiza no solo establecieron el primer vínculo causal entre los cambios inducidos por la cocaína en células cerebrales y el comportamiento físico, sino que han revertido tales modificaciones, reveló un artículo en Nature.

Es un resultado muy excitante, dijo Mark Thomas, de la Universidad de Minnesota, quien no estuvo envuelto en el estudio. “Es una prueba de que reversando la plasticidad sináptica inducida por la droga se puede modificar el comportamiento. Desde esa perspectiva, es un gran paso adelante”.

Como en humanos, los ratones que ingieren cocaína se hacen más activos físicamente y ansiosos y con dosis repetidas estas situaciones incrementan, un fenómeno denominado sensibilización locomotriz, que demuestra que las primeras dosis de la droga provocan cambios en el cerebro.

La cocaína aumenta la activación neuronal del núcleo accumbens, una región cerebral relacionada con el placer y la recompensa, según Christian Lüscher, de la Universidad de Ginebra, quien dirigió el estudio. Es decir “la eficacia con la cual la transmisión que ocurre entre las neuronas aumenta”. Pero no existía prueba de que esto estaba relacionado con cambios de comportamiento.

Con el uso de optogenética se logró, una técnica en la cual canales de iones de algas sensibles a la luz se expresan en neuronas específicas haciendo que actúen en respuesta a la luz.

En una pequeña variación de esa técnica, Lüscher y colegas utilizaron estimulación por luz para reducir la actividad de las neuronas en aquel núcleo, reversando la actividad aumentada, llamada potenciación, que provoca la cocaína.

Cuando los ratones a los que se les había suministrado inyecciones de cocaína y fueron tratados con la optogenética modificada, la sensibilización locomotriz no aparecía y en cambio parecía que hubieran recibido la primera dosis de cocaína.

“Es destacable que en verdad funciona”, dijo Lüscher. “Ese era nuestro objetivo, pero que haya funcionado de tal manera tan confiable es muy interesante”.

La capacidad de reversar cambios celulares y conductuales provocados por drogas adictivas abre un camino de potenciales terapias, aunque estas están todavía un poco más lejanas.