Nuevo reactivo para visualizar conexiones neuronales

Un trazador mejorado, proveniente del virus de la rabia, permite visualizar los circuitos neuronales del cerebro y de esta forma facilita el conocimiento de las enfermedades motoras y de los trastornos del desarrollo neurológico.

 

Unos investigadores del Instituto Salk para Estudios Biológicos (La Jolla, CA, EUA) han obtenido mediante ingeniería genética una variante optimizada de una glicoproteína (OG) proveniente del sistema del virus de la rabia monosináptico (MRV) que mejora la eficiencia trans-sináptica. Este nuevo método utiliza una modificación genética del virus, la cual permite que la infección sea dirigida a ciertos tipos específicos de neuronas, de modo tal que se puede controlar la propagación del virus. El resultado es que mientras que las neuronas se iluminan en todo el cerebro, este reactivo trazador ilumina sólo aquellas que están directamente conectadas a las neuronas de interés.

 

La variante de la oG es una glicoproteína originada por codones, híbridos, optimizados, que fusiona el dominio del citoplasma transmembranario del virus de la rabia B19G con el dominio de la glicoproteína extracelular de la cepa del virus de Pasteur. La variante de la oG resultante, aumenta la eficiencia para el rastreo de las neuronas de ingreso de larga distancia, hasta en 20 veces, en comparación con la del virus B19G solo y con ello se puede hacer un estudio más completo de las redes neuronales de ingreso monosináptico del cerebro. Un artículo donde se describe la técnica mejorada fue publicado el 14 de abril de 2016, en la revista Cell Reports.

 

“Para entender realmente el funcionamiento del cerebro, tenemos que comprender cómo es que los diferentes tipos de neuronas se conectan entre sí en la gran diversidad de áreas distantes del cerebro. Los métodos de rastreo con virus de la rabia que hemos desarrollado hacen que ello sea posible, pero nosotros hemos marcado sólo una fracción de todas las conexiones”, dijo el autor principal, el profesor Edward Callaway, PhD, quien desarrolló el MRV. “Una mejora tan dramática de una herramienta crítica para las neurociencias, les ayudará a los investigadores a aclarar algunos aspectos de los trastornos cerebrales en los cuales la conectividad y el procesamiento global no funcionan correctamente, como en el autismo y la esquizofrenia”.

 

“Con este nuevo trazador obtenido del virus de la rabia, podemos visualizar la conectividad entre las neuronas una a una y también entre las neuronas de ingreso de larga distancia, mejor que con otros trazadores anteriores, obtenidos también del virus de la rabia”, dijo el autor principal, Euiseok Kim, PhD, de los laboratorios de neurobiología de los sistemas Salk. “Aunque esta versión perfeccionada funciona mucho mejor, todavía hay oportunidades para mejorar los trazadores provenientes del virus de la rabia aún más, a medida que sigamos examinando otras cepas del virus de la rabia”.

 

El sistema del MRV, desarrollado en 2007 y perfeccionado por el profesor Callaway y otros investigadores en 2010, para poder dirigirlo a tipos específicos de células, utiliza una versión modificada del virus de la rabia para infectar una región del cerebro. Cuando se utiliza dicho sistema en modelos genéticos de ratón, los investigadores pueden ver específicamente cómo es que se conectan las estructuras sensoriales, motrices y de recompensa del cerebro a las neuronas espinales medias (MSN) ubicadas en los ganglios basales. Hay dos tipos principales de células de proyección de las neuronas del cuerpo estriado que se fijan como objetivo, en los ganglios basales distales y que tienen efectos opuestos sobre la conducta motivada, pero la inervación diferencial de estos subtipos de neuronas no se ha entendido bien.

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