Usan aceleradores de partículas para estudiar las neuronas de personas con esquizofrenia

Publicado en Robotitus.com

Los aceleradores de partículas no solo sirven para develar los misterios del universo diminuto. Un equipo de científicos ha utilizado estos modernos equipos para estudiar las neuronas a escala nanométrica. El estudio, publicado en Translational Psychiatry ha encontrado que las neuronas de personas con esquizofrenia podrían tener diferencias únicas en el grosor y la curvatura.

Usando sincrotrones

Investigadores de la Universidad de Tokai en Japón, hicieron uso de dos tecnologías de microscopios de rayos X diferentes. Una en la instalación de fuente de luz SPring-8 en Japón y la otra en la Fuente de Fotones Avanzados (APS) en EE.UU.

Ambos instrumentos aceleran las partículas a lo largo de trayectorias curvas en lo que se conoce como sincrotrón. Esto hace que arrojen longitudes de onda cortas de radiación electromagnética en la parte de rayos X del espectro.

Sin embargo, el uso de rayos X como fuente de radiación para fotografiar detalles finos de objetos diminutos puede ser un arma de doble filo. Las estrechas longitudes de onda son lo justo para capturar cada hebilla y tejido de la membrana de una célula.

El APS es capaz de una resolución de hasta 10 nanómetros, una escala que lo acerca notablemente a revelar la textura de los canales de proteínas individuales a lo largo de una membrana celular. Visto desde suficientes ángulos, es posible reconstruir neuronas como terrenos tridimensionales de alta definición.

Desafortunadamente, por muy pequeñas que sean las neuronas, son  también bastante largas. Trazar su superficie es un trabajo tedioso cuando necesitas deslizarte a lo largo de los milímetros enteros de su cuerpo.

El experimento

El equipo tomó muestras de tejido de una parte selecta del cerebro en 4 personas fallecidas diagnosticadas con esquizofrenia, y cuatro sin ella. Luego, emprendió el tedioso trabajo de escanear las células nerviosas utilizando las dos instalaciones de sincrotrón diferentes.

Las imágenes se combinaron para reconstruir las neuronas como modelos digitales, contribuyendo así a un conjunto de datos más grande capaz de ser comparado y contrastado estadísticamente en busca de características distintivas.

En base a ello, los investigadores encontraron que el grosor y la curvatura de las características celulares que se extienden fuera del cuerpo de la neurona eran significativamente diferentes entre los individuos con esquizofrenia, en comparación con los que no tenían la afección.

Estas variaciones podrían afectar la forma en que las neuronas transmiten mensajes a lo largo de su longitud. Así como, explicar de alguna manera las características del trastorno, el cual en sus formas más graves incluye alucinaciones y delirios.

Más estudios

Aún no se conocen las causas de esas modificaciones geométricas, pero más estudios aclararán el escenario. Unir los mecanismos detrás del desarrollo de la esquizofrenia es un proceso complejo que requerirá imágenes avanzadas y tecnología computacional.

Eventualmente desarrollaremos mejores herramientas y un entendimiento más profundo de esta enfermedad mental. A partir de ahí, mejorar la calidad de vida de las personas que sufren este mal, será el siguiente paso.

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