Nuevas técnicas estudian la química del cerebro, neurona por neurona
El cerebro humano esta compuesto de billones de células, cada una es una entidad separada que se comunica con otras. La interacción química de estas células determina la personalidad, el control de la conducta y los códigos de memoria, mucho de lo cual seguimos sin entender.
Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign desarrollaron un método para estudiar la química del cerebro, neurona por neurona. Las técnicas analíticas pueden probar que la distribución espacial y temporal de molecular biológicamente importantes, como la vitamina E, y además exploran los mensajeros químicos que están por detrás de os pensamientos, la memoria y la emoción.
"En la mayoría de los tejidos orgánicos del cuerpo, las células adyacentes no tienen diferencias químicas significativas en su contenidos,” dijo Jonathan Sweedler Profesor de química y director del Centro de Biotecnología en la U. de I. “Sin embargo, en el cerebro existen diferencias químicas entre las neuronas que son críticas para su operación. y las conexiones entre las células son cruciales para codificar la información o para el control de las funciones”
Hicieron cortes de tejido cerebral en millones de trozos de simples células, cada una de las cuales puede ser investigada por medio de técnicas de imagen por espectrometría de masas. Los investigadores del grupo Sweedler pudieron hacer un perfil celular, examinando las señales intracelulares, mapeando la distribución de nuevos neuropéptidos, y después la liberación de químicos de una manera de actuar interdependiente.
Sweedler describirá las técnicas y presentara nuevos resultados en la 230a.reunión anual de la Sociedad Química América en la ciudad de Washington DC. Usando estas técnicas, el grupo de Sweedler ha descubierto múltiple nuevos neuropéptidos en un rango de modelos neuronales que va desde los moluscos hasta los mamíferos.
"Trabajamos con caracoles marinos que contienen 10,000 neuronas, así como con insectos que poseen un millón de neuronas; y también trabajamos con ratones que tienen 100 millones de neuronas,” dijo Sweedler, quien también es investigador del Instituto Beckman para la ciencia y la Tecnología Avanzadas. “Trabajando con estos modelos de organismos pudimos examinar el funcionamiento de aquellas operaciones básicas que controlan la conducta y la memoria a largo plazo”
El grupo de Sweedler también desarrollo un método para encontrar la distribución de pequeñas moléculas en las células cerebrales. En un trabajo aceptado para su publicación en la Revista de la Sociedad Americana de Química, y publicado en su Web site de la Internet, reportando las imágenes subcelulares de la vitamina E en el caracol marino Aplysia californica.
Los investigadores utilizaron novedosos protocolos de muestreo y espectrometría de masas iónicas de células simples para identificar y mapear la presencia de vitamina E en la membrana de neuronas aisladas.
"Nos sorprendimos al encontrar que la vitamina E no estaba distribuida uniformemente en la membrana neuronal”, dijo Sweedler “en cambio, la vitamina E se concentro en la neurona exactamente en el sitio de unión de ella con las demás neuronas”
La localización subcelular de la vitamina E, era imposible de obtener en el pasado, pero ahora esto se logro gracias a otros trabajos que sugirieron que la vitamina E realizaba un papel activo en el mecanismo de transporte y en la diferenciación celular de las neuronas”
"Nuestra técnica no nos dice como es que la vitamina E se distribuye en esta vía, pero si nos sugiere que lo hace bajo un control activo y una firme regulación,” dijo Sweedler. “El entendimiento de la química se lleva a cabo entre las neuronas, incluyendo a pequeñas moléculas como la vitamina E, indudablemente nos llevara a un mejor entendimiento de la función cerebral en cerebros sanos y enfermos.
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Co-autores del trabajo del Dr. Sweedler son los científicos investigadores Jinju Lee y Stanislav Rubakhin, el investigador de postdoctorado asociado John Jurchen y el estudiante graduado Eric Monroe. Los fondos fueron proporcionados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Instituto Nacional de Abuso de Drogas.
Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign desarrollaron un método para estudiar la química del cerebro, neurona por neurona. Las técnicas analíticas pueden probar que la distribución espacial y temporal de molecular biológicamente importantes, como la vitamina E, y además exploran los mensajeros químicos que están por detrás de os pensamientos, la memoria y la emoción.
"En la mayoría de los tejidos orgánicos del cuerpo, las células adyacentes no tienen diferencias químicas significativas en su contenidos,” dijo Jonathan Sweedler Profesor de química y director del Centro de Biotecnología en la U. de I. “Sin embargo, en el cerebro existen diferencias químicas entre las neuronas que son críticas para su operación. y las conexiones entre las células son cruciales para codificar la información o para el control de las funciones”
Hicieron cortes de tejido cerebral en millones de trozos de simples células, cada una de las cuales puede ser investigada por medio de técnicas de imagen por espectrometría de masas. Los investigadores del grupo Sweedler pudieron hacer un perfil celular, examinando las señales intracelulares, mapeando la distribución de nuevos neuropéptidos, y después la liberación de químicos de una manera de actuar interdependiente.
Sweedler describirá las técnicas y presentara nuevos resultados en la 230a.reunión anual de la Sociedad Química América en la ciudad de Washington DC. Usando estas técnicas, el grupo de Sweedler ha descubierto múltiple nuevos neuropéptidos en un rango de modelos neuronales que va desde los moluscos hasta los mamíferos.
"Trabajamos con caracoles marinos que contienen 10,000 neuronas, así como con insectos que poseen un millón de neuronas; y también trabajamos con ratones que tienen 100 millones de neuronas,” dijo Sweedler, quien también es investigador del Instituto Beckman para la ciencia y la Tecnología Avanzadas. “Trabajando con estos modelos de organismos pudimos examinar el funcionamiento de aquellas operaciones básicas que controlan la conducta y la memoria a largo plazo”
El grupo de Sweedler también desarrollo un método para encontrar la distribución de pequeñas moléculas en las células cerebrales. En un trabajo aceptado para su publicación en la Revista de la Sociedad Americana de Química, y publicado en su Web site de la Internet, reportando las imágenes subcelulares de la vitamina E en el caracol marino Aplysia californica.
Los investigadores utilizaron novedosos protocolos de muestreo y espectrometría de masas iónicas de células simples para identificar y mapear la presencia de vitamina E en la membrana de neuronas aisladas.
"Nos sorprendimos al encontrar que la vitamina E no estaba distribuida uniformemente en la membrana neuronal”, dijo Sweedler “en cambio, la vitamina E se concentro en la neurona exactamente en el sitio de unión de ella con las demás neuronas”
La localización subcelular de la vitamina E, era imposible de obtener en el pasado, pero ahora esto se logro gracias a otros trabajos que sugirieron que la vitamina E realizaba un papel activo en el mecanismo de transporte y en la diferenciación celular de las neuronas”
"Nuestra técnica no nos dice como es que la vitamina E se distribuye en esta vía, pero si nos sugiere que lo hace bajo un control activo y una firme regulación,” dijo Sweedler. “El entendimiento de la química se lleva a cabo entre las neuronas, incluyendo a pequeñas moléculas como la vitamina E, indudablemente nos llevara a un mejor entendimiento de la función cerebral en cerebros sanos y enfermos.
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Co-autores del trabajo del Dr. Sweedler son los científicos investigadores Jinju Lee y Stanislav Rubakhin, el investigador de postdoctorado asociado John Jurchen y el estudiante graduado Eric Monroe. Los fondos fueron proporcionados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Instituto Nacional de Abuso de Drogas.
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entrada de Klip7 a las
10:44 AM
