Los científicos de la UCL han desarrollado una nueva técnica que utiliza partículas magnéticas microscópicas para activar de forma remota las células cerebrales; los investigadores dicen que el descubrimiento en ratas podría conducir al desarrollo de una nueva clase de terapias no invasivas para los trastornos neurológicos.
Publicado en Ciencia avanzada, la técnica pionera llamada "estimulación magnetomecánica" o , permite que las células gliales del cerebro sensibles al tacto llamadas astrocitos sean estimuladas con un dispositivo magnético fuera del cuerpo.
Las partículas magnéticas microscópicas, o microimanes, se unen a los astrocitos y se usan como interruptores mecánicos en miniatura que pueden "encender" las células cuando se coloca un imán fuerte cerca de la cabeza.
El coautor, el profesor Alexander Gourine Centro de Neurociencia Cardiovascular y Metabólica de la UCL dijo: "Los astrocitos son células en forma de estrella que se encuentran en todo el cerebro. Se ubican estratégicamente entre los vasos sanguíneos del cerebro y las células nerviosas. Estas células proporcionan a las neuronassoporte metabólico y estructural esencial, modulan la actividad del circuito neuronal y también pueden funcionar como observadores versátiles del entorno cerebral, sintonizados para detectar condiciones de insuficiencia metabólica potencial.
"La capacidad de controlar los astrocitos cerebrales usando un campo magnético brinda a los investigadores una nueva herramienta para estudiar la función de estas células en la salud y la enfermedad que puede ser importante para el desarrollo futuro de tratamientos novedosos y efectivos para algunos trastornos neurológicos comunes, comoepilepsia y accidente cerebrovascular".
El autor principal, el profesor Mark Lythgoe Centro de Imágenes Biomédicas Avanzadas de UCL dijo: "Debido a que los astrocitos son sensibles al tacto, decorarlos con partículas magnéticas significa que puede darles a las células un pequeño empujón desde el exterior del cuerpo usando un imán, y comotal, controlar su función. Esta capacidad de controlar astrocitos de forma remota proporciona una nueva herramienta para comprender su función y puede tener el potencial para tratar trastornos cerebrales".
Al desarrollar MMS, los científicos de la UCL se propusieron crear una técnica de control de células cerebrales clínicamente más relevante. Esto contrasta con otras herramientas de investigación existentes, como la optogenética y la quimiogenética, que requieren la inserción de genes extraños en las células cerebrales, generalmente conla ayuda de un virus Esta necesidad de modificación genética ha sido un obstáculo importante para la traducción clínica de los métodos existentes.
El investigador principal, el Dr. Yichao Yu Centro de Imágenes Biomédicas Avanzadas de UCL dijo: "Nuestra nueva tecnología utiliza partículas magnéticas e imanes para controlar de forma remota y precisa la actividad de las células cerebrales y, lo que es más importante, lo hace sin introducir ningún dispositivo o gen extraño en el cerebro..
"En el estudio de laboratorio, cubrimos partículas magnéticas microscópicas con un anticuerpo que les permite unirse específicamente a los astrocitos. Luego, las partículas se administraron a la región objetivo del cerebro en la rata mediante inyección.
"Otra ventaja de usar microimanes es que se iluminan en una resonancia magnética para que podamos rastrear su ubicación y apuntar a partes muy particulares del cerebro para obtener un control preciso de la función cerebral".
El profesor Lythgoe, quien recibió el premio Ellison-Cliffe de la Royal Society of Medicine 2021 por su "contribución de la ciencia fundamental al avance de la medicina", agregó: "Estamos muy entusiasmados con esta tecnología debido a su potencial clínico. En contraste conmétodos existentes, MMS aprovecha la notable sensibilidad al tacto de ciertas células cerebrales, por lo que no es necesaria la modificación genética ni la implantación de dispositivos. Esto convierte a MMS en un candidato prometedor como una terapia alternativa menos invasiva en comparación con las técnicas de estimulación cerebral profunda que se utilizan actualmente.requieren la inserción de electrodos en el cerebro".
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Colegio Universitario de Londres. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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