Investigadores han desarrollado una innovadora herramienta que promete transformar el estudio de los efectos de los psicodélicos en el cerebro. La herramienta, llamada Ca2+-activated Split-TurboID (CaST), se detalla en un reciente artículo publicado en Nature Methods. Este avance ofrece una forma rápida y no invasiva de rastrear las neuronas y biomoléculas activadas por compuestos psicodélicos, proporcionando un valioso recurso para la investigación en neurociencia.
Los psicodélicos, como el LSD, la DMT y la psilocibina, han capturado un creciente interés en la comunidad científica debido a su potencial terapéutico en el tratamiento de trastornos cerebrales como la depresión, el trastorno de estrés postraumático y el trastorno por consumo de sustancias. Estos compuestos son conocidos por promover el crecimiento y fortalecimiento de las conexiones neuronales, especialmente en la corteza prefrontal del cerebro, una región crítica para el funcionamiento cognitivo y emocional.
El nuevo método CaST, desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad de California en Davis liderado por la profesora adjunta de neurología Christina Kim, y en colaboración con David Olson, director fundador del Instituto de Psicodélicos y Neuroterapéutica de la UC Davis, ofrece una visión sin precedentes de cómo los psicodélicos afectan el cerebro a nivel celular. «Es crucial entender los mecanismos celulares sobre los que actúan estos psicodélicos«, afirma Kim. «Esto nos permitirá diseñar variantes de estos compuestos que se dirijan a los mismos mecanismos con menos efectos secundarios.«
Cómo Funciona CaST
La herramienta CaST se basa en la capacidad de rastrear los cambios en las concentraciones intracelulares de calcio, un marcador universal de la actividad neuronal. Cuando las neuronas están activas, sus niveles de calcio aumentan. CaST aprovecha esta señal para marcar las células con una biomolécula llamada biotina.
El procedimiento es notable por su rapidez y eficacia. Mientras que otros métodos de etiquetado celular pueden tardar horas, CaST completa el proceso en solo 10 a 30 minutos. Kim y su equipo introducen la herramienta CaST y las proteínas diseñadas en el laboratorio en las neuronas a través de virus adenoasociados inofensivos. Una vez dentro de las células, estas proteínas comienzan a expresarse y permiten la rápida visualización de la actividad neuronal.
En su estudio, los investigadores administraron psilocibina a ratones y utilizaron CaST para identificar neuronas activadas en la corteza prefrontal. Este enfoque no solo permite observar los cambios en la actividad neuronal, sino también correlacionar estos cambios con las respuestas conductuales de los animales, como los espasmos de cabeza, que son un indicador de alucinaciones inducidas por psicodélicos.
Ventajas y aplicaciones futuras en psicodélicos
Una de las ventajas clave de CaST es que permite el etiquetado celular sin la necesidad de estabilizar físicamente al animal, lo cual es una limitación en otras tecnologías de marcado celular. La biotina utilizada en CaST también es un sustrato de marcado eficiente, ya que existen herramientas comerciales bien establecidas para su detección mediante tinción y obtención de imágenes.
El próximo paso en esta investigación es extender el uso de CaST para realizar un etiquetado celular a nivel del cerebro completo. Además, el equipo está trabajando para enriquecer la firma de proteínas individuales producidas por neuronas afectadas por psicodélicos y explorar las diferencias en el perfil de proteínas y genes entre animales tratados con psilocibina y controles.
El objetivo final es entender cómo los psicodélicos benefician los perfiles celulares en personas con trastornos cerebrales, y así, dilucidar el proceso celular paso a paso de sus efectos terapéuticos. Kim también expresa interés en comparar la actividad neuronal inducida por psicodélicos con la actividad inducida por neuroterapéuticos no alucinógenos utilizando CaST.
Conclusión sobre esta herramienta
CaST representa un avance significativo en el estudio de los efectos de los psicodélicos sobre el cerebro, proporcionando una herramienta precisa y rápida para rastrear la actividad neuronal y las biomoléculas activadas por estos compuestos. Esta nueva metodología no solo profundiza nuestro entendimiento de los mecanismos celulares involucrados en los efectos terapéuticos de los psicodélicos, sino que también abre nuevas posibilidades para desarrollar tratamientos más efectivos y con menos efectos secundarios para trastornos cerebrales.
Este trabajo es respaldado por varias subvenciones de organizaciones como la Brain and Behavior Research Foundation, la Kinship Foundation, y el NIH, entre otras, y sigue posicionando a UC Davis a la vanguardia de la investigación en neurociencia y psicoterapia.
Ecoportal.net
Con información de: https://www.eurekalert.org/
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