Un equipo de científicos ha desarrollado unos microscopios portátiles que producen imágenes de alta definición en tiempo real de la actividad de la médula espinal de ratones, un invento que permitirá comprender la base neuronal de las sensaciones y el movimiento.
La médula espinal transporta las señales entre el cerebro y el cuerpo para regularlo todo, desde la respiración hasta el movimiento, pero aunque se sabe que juega un papel esencial en la transmisión del dolor, la tecnología ha limitado nuestra comprensión de cómo sucede este proceso a nivel celular.
Ahora, los nuevos microscopios, que permiten una visión sin precedentes de los patrones de señalización que se producen en la médula, ayudarán a entender cómo tienen lugar procesos como los movimientos, el dolor crónico, el picor, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o la esclerósis múltiple.
Los detalles de la investigación, liderada por el Instituto Salk (La Joya, California) se han publicado en sendos artículos, uno difundido el pasado 6 de marzo en Nature Biotechnology, y otro este martes en Nature Communications.
«Los nuevos microscopios nos permiten ver la actividad nerviosa relacionada con las sensaciones y el movimiento en regiones y a velocidades inaccesibles para otras tecnologías de alta resolución», señala Axel Nimmerjahn, autor principal de la investigación.
«Nuestros microscopios portátiles cambian radicalmente las posibilidades de estudio del sistema nervioso central», augura el investigador.
Los microscopios portátiles miden aproximadamente siete y catorce milímetros de ancho (como un dedo meñique o la médula espinal humana) y ofrecen imágenes de alta resolución, alto contraste y multicolor en tiempo real de regiones de la médula espinal de los ratones antes inaccesibles.
Además, se pueden combinar con un implante de microprisma, una pieza de cristal reflectante que se coloca cerca de las regiones tisulares de interés.
«El microprisma aumenta la profundidad de la imagen, de modo que se pueden ver por primera vez células antes inaccesibles. También permite obtener imágenes de células a varias profundidades simultáneamente y con una alteración mínima del tejido», afirma Erin Carey, coautora de uno de los artículos.
«Hemos superado las barreras del campo de visión y la profundidad en el contexto de la investigación de la médula espinal. Nuestros microscopios portátiles son lo bastante ligeros como para colocarlos en ratones y permiten mediciones que antes se consideraban imposibles», asegura Pavel Shekhtmeyster, coautor de ambos estudios.
El equipo de Nimmerjahn probó la tecnología con el objetivo de recabar nueva información sobre el sistema nervioso central.
Querían obtener imágenes de los astrocitos, células gliales no neuronales con forma de estrella de la médula espinal, para determinar cuál es su implicación en el procesamiento del dolor.
Descubrieron que al apretar las colas de los ratones, los astrocitos se activaban y enviaban señales coordinadas a través de los segmentos de la médula espinal.
Hasta la invención de los nuevos microscopios, era imposible saber cómo era la actividad de los astrocitos -o de cualquier otra célula- en las regiones de la médula espinal de los animales en movimiento.
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«Poder visualizar cuándo y dónde se producen las señales de dolor y qué células participan en este proceso nos permite probar y diseñar intervenciones terapéuticas», afirma Daniela Duarte, coautora de uno de los estudios.
«Estos nuevos microscopios podrían revolucionar el estudio del dolor».
El equipo de Nimmerjahn ya ha empezado a investigar cómo se altera la actividad neuronal y no neuronal en la médula espinal en distintas afecciones dolorosas y cómo diversos tratamientos controlan la actividad celular anormal.
