Un grupo del Howard Hughes Medical
Institute y de la Universidad de Stanford en Estados Unidos modifica la grasa de
los tejidos biológicos en un material transparente que permite visualizar y
mapear la circuitería cerebral por primera vez. Eso podría permitir conocer
mejor el órgano más complejo de nuestro cuerpo gracias a una comprensión de las
conexiones internas tanto local como globalmente.
En tan sólo
cinco días, los investigadores del grupo que presenta esa nueva técnica pueden
modificar la estructura tisular del cerebro de un ratón para convertirla en una
masa transparente que permite visualizarla a través del cráneo. No se trata de
transformar la cabeza en una especia de canica transparente para ver el
cerebro, ya que los huesos no se modifican, sino cambiar la estructura de la
grasa de esos tejidos. Efectivamente, de manera general, la grasa es una
barrera óptica que impide utilizar la luz para visualizar órganos internos.
Cuando la luz pasa por la grasa de nuestros tejidos, ésta la desvía mucho y la
esparce también, lo que no permite obtener imágenes clara que se puedan
interpretar. Por lo tanto, hasta ahora se tienen que cortar los tejidos en
rebanadas extremadamente delgadas que requieren de tecnología especial y
costosa (por ejemplo, se tiene que congelar un pedazo de tejido a muy baja
temperatura con un criostato para luego poder usar una sierra muy precisa y robusta
para cortarlo; de otra manera la flexibilidad del tejido no permitiría obtener
rebanadas finas sin dañarlo). La idea novedosa del trabajo publicado esta
semana en la revista Nature es que se podría quitar esta grasa ya que no tiene
información muy valiosa para el entendimiento del funcionamiento y de la
organización cerebral.
Un gel para mantener la infraestructura
Gracias a un
proceso de tratamiento tisular muy especial, el grupo del Dr. Deisseroth ha
podido inyectar un gel que adhiere químicamente a todos los componentes de los
tejidos menos a los lípidos (la grasa). Calentado el gel, lo solidifican como
una especie de resina o de plástico en una red tridimensional que permite luego
mantener intacta la estructura de todo el órgano a la hora de remover la grasa
de los tejidos con detergente. De esa manera, la técnica no cambia nada del
cerebro y el tejido se queda transparente para poder estudiarlo con una gran
variedad de marcadores ópticos bajo el microscopio.
De esa manera se
han podido observar estructuras largas como las conexiones neuronales de
principio a fin, ver cómo y dónde se conectan. También se han podido observar
estructuras muy pequeñas, a nivel celular. Con paciencia, se pudo hacer un
barrido de todo el cerebro con una gran precisión y en tres dimensiones gracias
a un tratamiento por gel que dura solamente unos días. Ya no se tienen que
cortar pedazos de tejido que pierden un poco su contexto y entorno y se puede
ver todo de una sola vez. El cerebro empieza entonces a revelar poco a poco sus
secretos, y podemos viajar en sus estructuras cómo si tuviéramos una nave
miniatura que fluyera en el.
Empezar a observar cerebros humanos y otros
órganos
Al final del
estudio reportado, los investigadores mencionan que han podido utilizar la
misma técnica con un cerebro humano para análisis post-mortem. El cerebro había sido donado por una persona autista y
congelado durante 6 años en un banco de cerebros. “Se pudieron observar
estructuras que ninguna otra técnica de estudio cerebral hubiera permitido”
dijo Deisseroth. En este cerebro se vio que algunas neuronas tenían conexiones
no solamente con otras neuronas sino también con ellas mismas, como una especie
de corto circuito. Es un descubrimiento interesante que habrá que profundizar y
corroborar con otros estudios.
Hoy
en día, la técnica CLARITY ha
permitido visualizar la organización cerebral como nunca antes y va a permitir
mucho más en el futuro, gracias a su generalización en los laboratorios del
mundo. Algunos expertos prometen que va a ser una técnica muy utilizada y que
permitirá avanzar más que con cualquier otra técnica de visualización. Además,
teóricamente se puede utilizar con todos los órganos para conocer su
arquitectura y organización, quitando la grasa y manteniendo la infraestructura
de la misma manera que lo que se ha hecho con los cerebros de ratón y humano.
Imagínense lo que permitirá combinar CLARITY
con la tecnología de impresión
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