27 Junio 2007
Las imágenes CARS revelan las claves del daño en la
mielina
West Lafayette, Indiana.- Unos investigadores han descubierto que los
iones de calcio pueden
jugar un papel crucial en la EM al activar
enzimas que degradan la envoltura grasa que aísla las fibras
nerviosas.
Si se aprendiese cómo se degrada la capa de mielina los
científicos serían capaces de determinar
cómo
parar la
progresión de la enfermedad y revertir el daño,
haciendo
crecer una nueva mielina, dijo Ji-Xin Cheng, profesor asistente de la
Purdue University's Weldon School of Biomedical Engineering and
Department of Chemistry.
“Aunque la EM se ha estudiado durante muchos años,
nadie sabe exactamente cómo se inicia la
enfermedad”, dijo. “El camino no
está nada claro".
Los investigadores de Purdue usaron una técnica de imagen
llamada Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, o CARS, a fin de
estudiar cómo se degrada la mielina por una
molécula llamada lisofosfatidilcolina, conocida
como LPC. La LPC no causa la EM, pero se emplea mucho en los
laboratorios de investigación para
estudiar el deterioro de la mielina, la capa que
aísla los
nervios y permite la correcta conducción de los impulsos
nerviosos por la médula espinal, el cerebro y el sistema
periférico por todo el organismo.
Los descubrimientos sugieren que la LPC causa la degradación
de
la envoltura, permitiendo un flujo de iones de calcio hacia la mielina.
Al aumentar la concentración de iones de calcio se activan
dos enzimas – la calpaína y la fosfolipasa
citosólica A2
– que rompen proteínas y
moléculas (los
lípidos de la mielina).
“Puede ser que los mismos patrones causen la
degradación de la
mielina en personas que sufren EM y lesiones de la médula
espinal”, dijo Cheng.
La investigación demuestra que la técnica CARS es
una
herramienta muy valiosa en investigación y que
podría
convertirse en una
próxima técnica clínica, tanto en el
diagnostico
de la EM como para la detección del daño en la
médula espinal en los
accidentes traumáticos, que también causan una
degradación
de la mielina, apuntó Cheng.
Los descubrimientos están detallados en un informe que
aparecerá on-line este mes en el Journal of Neuroscience
Research. El
autor es un estudiante de doctorado en ingeniería
biomédica llamado Yan Fu y el investigador
postdoctoral asociado, Haifeng
Wang; también Terry B. Huff, profesor asistente
graduado en el Department of Chemistry; Riyi Shi, profesor asociado
de ciencias médicas básicas de la Purdue's School
of Veterinary
Medicine y profesor asociado de ingeniería
biomédica; y
Cheng.
“Los hallazgos de este estudio nos ayudarán a
identificar los pasos fundamentales de la
progresión de la desmielinización, que es la
marca
típica de la EM”, dijo Shi,
investigador del Purdue's Institute
for Applied Neurology and Center for Paralysis Research.
“También nos facilitará nuevas
intervenciones
farmacéuticas que enlentezcan o incluso reviertan el
desarrollo
de esta debilitante enfermedad”.
Con el CARS estudiaron imágenes tanto de mielina sana como
enferma. Con lo que demostraron que la enzima llamada fosfolipasa
citosólica A2
contribuye a la degradación de la mielina
cortando una de las dos colas que completan las moléculas de
lípidos de la mielina. Por esa amputación las
moléculas de lípidos se convierten en LPC,
amplificando
así el efecto y la degradación de la mielina.
La investigación se llevó a cabo con tejidos
animales de
médula espinal y con el nervio ciático de ratones
vivos.
Se confirmó el descubrimiento al comparar los resultados de
la
microscopía CARS con imágenes del microscopio
electrónico y con mediciones de los impulsos
eléctricos
en tejidos de médula espinal que distinguen la mielina
normal de
la que está afectada por la enfermedad.
Las
imágenes CARS aprovechan que las moléculas vibran a
frecuencias determinadas. En un microscopio CARS, dos rayos
láser se superponen para producir un único rayo que tiene
una nueva frecuencia igual a la diferencia entre los dos rayos
originales. Esta nueva frecuencia excita las moléculas
específicas haciéndolas vibrar "en fase", amplificando
las señales de estas moléculas.
La investigación ha sido financiada por la National Science
Foundation y el National Institute of Biomedical Imaging and
Bioengineering, con aportaciones del estado de Indiana y el Bindley
Bioscience Center at Purdue's Discovery Park.
En futuros trabajos se incluirá una colaboración
con
investigadores de la Northwestern University para estudiar cómo hacer crecer de nuevo
la mielina en animales.
Fuente: http://news.uns.purdue.edu/x/2007a/070627ChengCARS.html
Traducción: Rita Puentes
Adaptación: Lluís Compte
