En una revolución en el estudio y avance de la fisiología humana promete convertirse una nueva tecnología recientemente incorporada a la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Concepción. Se trata de una técnica desarrollada en varias instituciones, entre ellos el National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) de EE.UU., que utiliza proteínas como biosensores cerebrales para medir niveles de dopamina y de acetilcolina, metodología que en la UdeC tendrá apli-caciones para el desarrollo de investigaciones en adicciones y Alzheimer.
La implementación de esta innovadora metodología, que requirió de una inversión cercana a los 100 millones de pesos en equipamientos, fue posible gracias a una iniciativa de colaboración internacional impulsada por los doctores Luis Aguayo, del Departamento de Fisiología de la FCB y Armando Salinas, del NIAAA, este último es uno de los expertos en el uso de la técnica de biosensores.
El Dr. Aguayo destacó que “hace un siglo investigadores tan importantes como Otto Loewi y Henry Dale, empe-zaron a introducir el concepto de neurotransmisores como sustancias que activan a los receptores de membrana. Cien años después somos capaces de detectar la presencia de los neurotransmisores y de las sustancias químicas en diferentes regiones cerebrales utilizando receptores genéticamente modificados”. El académico continuó enfatizando que “es todo un logro que todo esto ocurra en el centenario de la UdeC y en el Departamento de Fisiología, donde se estableció el científico letón Dr. Alejandro Lipschuptz”.
El académico detalló que para la implementación de la técnica de biosensores “se requirió de un microscopio de última generación, un equipo de fluorescencia, con una fuente de luminiscencia y de ilumina-ción muy estable; además de un fotomultiplicador, un equipo muy sensible que permite detectar hasta un fotón, que es una medida realmente mínima de la materia y a velocidades rápidas”. El Dr. Aguayo agregó que, a estos instrumentos, se sumaron los equipamientos de hardware y software necesarios para el análisis de datos.
Según indicó, la nueva tecnología “va a reforzar especial-mente las investigaciones que estamos haciendo en adicción al alcohol, en receptores de glicina y en Alzheimer, porque creemos que la dopamina está vinculada a las etapas tempra-nas de la enfermedad”
Ventajas
El Dr. Armando Salinas visitó la FCB en el marco del Summer Talks 2020, y detalló que la técnica de los biosensores para dopamina consiste en utilizar un sistema con un receptor idéntico al humano, que está acoplado a una proteína que emite una fluorescencia, la cual es detectada por equipos ópticos y computacionales que monitorean los niveles de dopamina en tiempo real.
En tanto, el biosensor para acetil-colina funciona de la misma forma, pero utilizando un receptor basado en in modelo modificado de bacteria. “Los biosensores detectan estas sustancias y emiten una luz verde que varía su intensidad según existan mayores o me-nores niveles”, detalló el Dr. Armando Salinas.
Respecto a las ventajas de esta nueva tecnología, el científico argumentó que se pueden de-tectar niveles de estas sustancias químicas en cualquier parte del cerebro, “con las formas tradicionales solamente puedes trabajar en dos o tres zonas. Lo que yo quiero saber es qué pasa durante una adicción en la corteza cerebral y, precisamen-te, esa era una de las regiones donde no podíamos monitorear dopamina, porque se podían instalar electrodos, pero estos confundían entre dopamina y norepinefrina”.
Sus hallazgos podrían orien-tarse hacia el desarrollo de futuros tratamientos contra la adicción, emulando el actual modelo farmacológico que existe contra el tabaquismo. “Estos tratamientos reemplazan la nicotina del cigarro por una que viene en un chicle o en un parche. La persona al ingerir la nicotina aumenta la activación del receptor de acetilcolina, entonces la persona dejará de consumir tabaco y, si bien seguirá siendo adicto a la nicotina, por lo menos no seguirá afectando su salud pulmonar”, detalló.
En este sentido, las proyecciones de su estudio apuntarían a desarrollar “tratamientos de otros tipos de adicción. Si hay drogas que logren subir la acetilcolina se podría ayudar a combatir el alcoholismo, que es en lo que trabajo ac-tualmente”.“La dopamina es muy im-portante para el inicio de la adicción pero, aparentemente, es la acetilcolina la que está involucrada en para mantener esa adicción”, puntualizó.
