Sensores para vigilar la dopamina en el cerebro durante más de un año
La dopamina, una molécula señalizadora utilizada ampliamente en el cerebro, desempeña un papel principal en la regulación de nuestro estado de ánimo, así como en el control de los movimientos. Muchos trastornos, incluyendo el Mal de Parkinson, la depresión y la esquizofrenia, están vinculados a deficiencias en la dopamina.
El equipo del MIT ha ideado un método para medir la dopamina en el cerebro durante más de un año, usando sensores que son tan diminutos que no provocan la formación de tejido cicatricial. / Felice Frankel
Unos especialistas han ideado ahora una forma de medir la dopamina en el cerebro durante más de un año. Esta nueva capacidad para hacer seguimientos continuados tan prolongados ayudará a la comunidad médica a conocer mucho mejor el papel de la dopamina tanto en cerebros enfermos como en los sanos.
Este avance es obra del equipo de Ann Graybiel, Michael Cima, Robert Langer y Helen Schwerdt, todos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos.
La dopamina es uno de muchos neurotransmisores que utilizan las neuronas en el cerebro para comunicarse entre sí. Los sistemas tradicionales para medir la dopamina, electrodos de carbono con un diámetro en la varilla de unos 100 micrones, solo pueden usarse de manera fiable durante alrededor de un día porque provocan la formación de tejido cicatricial que interfiere en la capacidad de los electrodos para interactuar con la dopamina.
En 2015, el equipo del MIT demostró que se podrían usar sensores de unos pocos micrómetros para medir los niveles de dopamina en una parte del cerebro llamada cuerpo estriado, el cual contiene células productoras de dopamina que son esenciales para la formación de hábitos y el aprendizaje reforzado mediante recompensas.
Dado que estas sondas son tan pequeñas (unos 10 micrones de diámetro), los investigadores pueden implantar hasta 16 de ellas para medir los niveles de dopamina en diferentes partes del cuerpo estriado. En el nuevo estudio, los investigadores querían comprobar si es factible y seguro usar estos sensores para el seguimiento a largo plazo de la dopamina.
A fin de desarrollar un sensor que pueda ser fiable durante largos periodos de tiempo, los investigadores tuvieron que asegurarse de que no provocarían una reacción inmunitaria. Impedir tal reacción es vital a su vez para evitar el tejido cicatricial que interfiere en la precisión de las lecturas.
El equipo del MIT halló que sus diminutos sensores no despertaban una reacción inmunitaria en el cuerpo, ya que eran prácticamente invisibles para el sistema inmunitario, incluso durante largos periodos de tiempo. Después de que se implantaran los sensores, las poblaciones de células microgliales y astrocitos eran las mismas que las del tejido cerebral que no tenía las sondas insertadas. De haber surgido problemas, los cambios en estas poblaciones habrían sido notables.
En este estudio, los investigadores implantaron de tres a cinco sensores por animal, a unos 5 milímetros de profundidad, en el cuerpo estriado. Tomaron lecturas con intervalos de unas cuantas semanas, después de estimular desde el tronco encefálico la liberación de dopamina, que viaja hasta el cuerpo estriado. Comprobaron que los valores revelados por las mediciones se mantuvieron constantes durante un periodo de hasta 393 días.
