Mejorar la resolución de las imágenes del cerebro
En el sistema nervioso las neuronas se comunican entre sí y con otros tipos de células mediante estructuras especializadas, las sinapsis. Allí ocurre la conversión de las señales eléctricas en señales químicas mediada por los neurotransmisores y sus receptores. Han surgido recientemente pruebas que indican que los receptores de los neurotransmisores difunden hacia el interior y el exterior de la sinapsis. Dicha información supone un cambio radical de nuestro concepto de adaptación y transmisión sináptica. El principal objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea DEEPNMDAR (Deep brain tissue imaging of glutamate NMDAR) fue estudiar la difusión de superficie del receptor de glutamato N-metil-D-aspartato (NMDAR). Los científicos se propusieron estudiar el NMDAR en cortes del hipocampo intacto en su ambiente natural. Para ello, expresaron NMDAR artificial en el hipocampo de ratas. Para resolver el inconveniente del alto ruido de fondo asociado con la imaginología de moléculas individuales, utilizaron nanopartículas como sondas de imágenes. Se sintetizaron muchos tipos diferentes de nanopartículas como puntos cuánticos y nanotubos. Se modificaron químicamente para que reaccionaran con moléculas individuales en las células del cerebro. Sobre todo, se cuidaron especialmente de evitar la toxicidad celular. Por último, seleccionaron nanopartículas con buenas propiedades ópticas y optimizaron las condiciones necesarias para rastrear receptores individuales en cortes del cerebro. La siguiente fase del proyecto incluyó el estudio in vivo de estas nanosondas en animales experimentales. En particular, los científicos lograron rastrear nanotubos de carbono individuales en cortes agudos del cerebro, conduciendo a la caracterización completa del espacio extracelular del cerebro. Conjuntamente, el trabajo de DEEPNMDAR demostró la capacidad de las nanosondas de captar imágenes del cerebro a una resolución sin precedentes. La información obtenida por esta técnica sensible permitirá describir muchos procesos hasta el momento desconocidos.
Palabras clave
Imaginología, nanopartículas, sistema nervioso, neurona, NMDAR, hipocampo, punto cuántico, nanotubo, nanosonda