Técnica de bioluminiscencia cerebral es usada para visualizar la función neuronal

Los científicos han desarrollado recientemente una técnica nueva para la imagenología in vivo de la función neuronal utilizando bioluminiscencia, basada en una proteína de fusión aequorin-proteína fluorescente verde (GFP, por sus siglas en inglés). La técnica de imagenología permite la vigilancia de la actividad neuronal (y más particularmente, la actividad cálcica), in vivo y en tiempo real, en el cerebro como un total o un grupo pequeño de neuronas.

En el desarrolló participó el Laboratorio de Neurobiología Celular y Molecular (CNRS; París, Francia), en colaboración con la Unidad de Embriología Molecular, CNRS/Instituto Pasteur; (París, Francia), y el Laboratorio de Neurobiología del Aprendizaje, Memoria y Comunicación, CNRS/Université Paris-Sud (París, Francia).

La técnica novedosa de imagenología utiliza un trazador/marcador nuevo, aequorin-GFP. Esta es una proteína sensible al calcio, que en presencia de su cofactor, coelenterazina, emitirá luz (un fotón) cuando hay un cambio en la concentración de calcio en una célula; por ejemplo después de la activación neuronal. Esto hace posible trazar la actividad neuronal en las neuronas, o aún seguirla en una red de neuronas. Además, este método poco invasivo y no-tóxico permite el registro de la actividad neuronal por varias horas. Por lo tanto es posible monitorizar la actividad cerebral de una mosca de la fruta Drosophila durante 24 o aún 48 horas.

Debido a esas características, el trazador nuevo puede demostrar el fenómeno fisiológico nuevo relacionado con la actividad del calcio. Por lo tanto, la activación por nicotina de los cuerpos pedunculados (una estructura importante para el aprendizaje y la memoria olfativa en Drosophila) induce una respuesta secundaria retrasada aproximadamente 10 a 15 minutos a nivel de las proyecciones axonales neuronales. Por lo tanto, es probable que esta respuesta nueva (hasta ahora completamente insospechada) intervenga en el fenómeno de aprendizaje y memoria. Por lo tanto, usando está técnica de imagenología, ha sido posible rastrear las neuronas en el cuerpo elipsoide, una estructura involucrada en regular la actividad locomotora.

Esta técnica novedosa suministra muchas perspectivas. Este trazador puede ser expresado en todas las células del sistema nervioso cerebral (neuronas y células de la glia) para vigilar la actividad del cerebro completo. Los datos preliminares ya están disponibles. Por primera vez, es posible recolectar mapas anatómicos y funcionales del cerebro (en este caso, de la Drosophila) con base en registros a largo plazo. Tales mapas no existen todavía para ninguna especie animal, incluyendo el hombre.

La mosca de la fruta Drosophila es un modelo excelente para el estudio del envejecimiento y la longevidad, porque se demostró recientemente que las moscas dotadas con una mutación del receptor de insulina viven mucho más tiempo.




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Institut Pasteur
Cellular and Molecular Neurobiology Laboratory