LA OPTOGENÉTICA PERMITE A LOS INVESTIGADORES ESTUDIAR EL PAPEL DE ESTAS CÉLULAS EN EL COMPORTAMIENTO Y LA FUNCIÓN CEREBRAL DE MANERA PRECISA UTILIZANDO LUZ.
La optogenética ha sido utilizada en una amplia variedad de aplicaciones de investigación, incluyendo el estudio del cerebro de animales y el tratamiento de enfermedades del cerebro humano.
En la optogenética, el objetivo principal es imprimir moléculas fotosensibles o fotosintéticas que se acoplen a aquellas eléctricamente sensibles encontradas en las neuronas de forma natural, logrando que estas últimas desarrollen sensibilidad por la luz.
Gracias a los neurocientíficos Edward Boyden, Karl Deisseroth y GeroMiesenböck, que son los creadores de la optogenética tenemos un avance novedoso en la medicina para controlar el cerebro.
La optogenética también ha sido utilizada para tratar enfermedades del cerebro humano, la enfermedad de Parkinson y la depresión son solo algunos ejemplos.
Así mismo, otros estudios tienen que ver con averiguar cómo se procesan las emociones. Además se utiliza para estudiar cómo se producen comportamientos como el aprendizaje, la memoria y el movimiento.
En este sentido, esta técnica se basa en el uso de proteínas sensibles a la luz, llamadas opsinas, que se pueden expresar en ciertas células del cerebro y que pueden activar o inhibir su actividad cuando se exponen a luz de cierta longitud de onda.
La optogenética también presenta algunos desafíos y limitantes. Uno de los principales problemas es la penetración de la luz, ya que la misma no puede atravesar la piel y el cráneo de manera sencilla, lo que limita su uso en seres humanos y en animales de mayor tamaño.
Es por ello, que la luz puede ser tóxica para las células si se utiliza en dosis demasiado altas, lo que requiere una precisión y control muy alto para evitar daños a los tejidos.
Asimismo, el otro problema es la falta de selectividad en la activación de células. Los circuitos neuronales son muy complejos y la luz puede activar células que no son las deseadas, lo que puede dar lugar a resultados inesperados y efectos secundarios. Otra limitación es la duración de la respuesta.
Por otro lado, las opsinas tienen variadas propiedades de absorción de la luz y son miembros de la familia de los receptores acoplados a proteína G, sus ligandos son vitamina a basados en cromóforos. Las Proteínas fotosensibles en las membranas de las células fotorreceptoras, tales como los bastones y los conos.
La rodopsina es un fotopigmento, concretamente una glicoproteína monomérica integral de membrana que pertenece a los receptores acoplados a proteínas G (GPCR). Su función es la de detectar los fotones que llegan a la retina de los vertebrados, es decir, responder al estímulo físico de la luz.
Por acción de la luz, la molécula de rodopsina se descompone en una proteína (opsina) y en retinal (aldehído de la vitamina A) y este proceso induce el inicio de una serie de reacciones que estimularán al nervio óptico, comenzando así la transmisión de impulsos nerviosos hacia el cerebro.
La rodopsina se localiza en los bastones de la retina. Por acción de la luz, la molécula de rodopsina se descompone en una proteína (opsina) y en retinal (aldehído de la vitamina A) y este proceso induce el inicio de una serie de reacciones que estimularán al nervio óptico, comenzando así la transmisión de impulsos nerviosos hacia el cerebro.
Por consiguiente, podemos decir que la optogenética es una técnica de investigación que permite controlar y manipular la actividad de células específicas en el cerebro utilizando luz.
FUENTE
https://neuronup.com/neurociencia/que-es-la-optogenetica/
