Tercer Milenio

En colaboración con ITA

Bio, bio, ¿qué ves?

Cómo hacer un cerebro fluorescente

Un grupo de investigación ha desarrollado una sonda fluorescente para diagnóstico no invasivo de tumores cerebrales.

Una pequeña molécula capaz de atravesar la barrera hematoencefálica y puede ser utilizada para observar el interior del cráneo de forma no invasiva
Una pequeña molécula capaz de atravesar la barrera hematoencefálica y puede ser utilizada para observar el interior del cráneo de forma no invasiva
A. G. Sandrew / Fotolia

El cerebro nos fascina. Nuestro centro de control nos resulta de lo más atractivo, en parte por todo lo que todavía desconocemos sobre él. Así como los pulmones, el estómago o el hígado los entendemos bastante bien, el responsable último de que todos ellos funcionen sigue siendo un misterio en muchos aspectos, y un buen misterio engancha una barbaridad. Por eso, muchos grupos de investigación andan como locos por darnos las respuestas que tanto ansiamos. Cada día avanzamos un poco más para entender cómo funcionan nuestra memoria, los centros que controlan el habla o incluso lo que ocurre cuando nos enamoramos.

Así que sí, poco a poco vamos descubriendo los mecanismos que nos hacen ser unas criaturas tan complejas. O, más bien, es nuestro cerebro quien logra entenderse a sí mismo gracias a años y años de estudio. Sin embargo, este viaje de autodescubrimiento no es nada sencillo, ya que los secretos del cerebro están guardados a buen recaudo bajo varias llaves.

El rey en su castillo

Al ser el cerebro uno de los órganos más importantes de nuestro cuerpo, debe contar con una protección a la altura. No queremos que sufra ningún daño. La primera de las protecciones con las que cuenta es el cráneo, un hueso duro que lo defiende frente a los golpes.

Bajo el cráneo encontramos tres capas llamadas meninges, tres capas de tejido delgado que recubren el cerebro. Las meninges ofrecen protección de distintas formas. Al igual que el cráneo, sirven para proteger frente a traumas mecánicos. Además, dan soporte a los vasos sanguíneos que irrigan al cerebro, por lo que juegan un papel en evitar que accedan sustancias potencialmente dañinas. ¿Cómo? En un par de párrafos volveremos a este tema. De momento, vamos a dejarlo en que las meninges son importantes. Tanto, que si se inflaman, aparece una enfermedad que puede tener consecuencias muy graves: la meningitis. Si hay la menor sospecha de meningitis se debe actuar con rapidez para empezar el tratamiento lo antes posible. Esta inflamación de las meninges puede ocurrir por el ataque de un patógeno o por otras causas.

Entre dos de las capas de las meninges reside el líquido cefalorraquídeo, un amortiguador que reduce los daños causados por un golpe. Además, ayuda a eliminar las sustancias de desecho que produce el propio cerebro, evitando así que se acumulen y puedan causar problemas. Analizar este líquido puede ser de ayuda para diagnosticar algunas enfermedades cerebrales, incluida la meningitis de la que hablábamos en el párrafo anterior.

Y ahora sí, volvemos a cómo evitar que accedan sustancias tóxicas al interior del cerebro. De esto se encarga la barrera hematoencefálica, que suena a muro impenetrable, lo cual es cierto en parte. Sin embargo, esta barrera no se compone de ladrillos y cemento, sino de células. En concreto, de las células que forman los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro para garantizar el aporte de nutrientes y la salida de desechos. Estas células se unen entre sí de una forma muy especial, lo que dificulta el paso de sustancias entre una célula y otra. Para atravesar la barrera, es necesario cruzar a través de la propia célula, lo que tampoco es nada fácil si no tienes pase VIP. Este 'pase VIP' (o receptor, como se dice en bioquímica) solo lo tienen unas pocas moléculas a las que la célula reconoce y deja entrar a la fiesta. Los patógenos y neurotoxinas no cuentan con este acceso, así que se quedarán fuera.

Asaltar el castillo

Pese a lo importante que es la barrera hematoencefálica para mantener el cerebro en buen estado, su presencia supone un gran problema cuando este órgano enferma, ya que no permite el paso de los tan necesarios fármacos. Conseguir desarrollar fármacos capaces de atravesar la barrera hematoencefálica les supone todo un quebradero de cabeza, nunca mejor dicho, a los investigadores.

Otro problema con el que nos podemos encontrar es a la hora de desarrollar sondas fluorescentes para diagnosticar enfermedades como los tumores cerebrales. Aunque podría ser de gran interés por tratarse de una técnica no invasiva y que aporta mucha información, 'saltarnos' la barrera hematoencefálica supone todo un reto. Así que pido una fuerte ovación para recibir a un grupo de investigadores estadounidenses y chinos que han logrado desarrollar una pequeña molécula capaz de atravesar la barrera hematoencefálica y puede ser utilizada para observar el interior del cráneo de forma no invasiva. 

Lo más interesante de este trabajo es que esta pequeña sonda puede ser usada para distinguir entre tejido cerebral sano y glioblastoma, un tipo de tumor cerebral, de acuerdo a resultados obtenidos en un modelo animal.

Los resultados de este trabajo nos acercan un pasito más hacia diagnósticos no invasivos y fiables de los tumores cerebrales. Además, sus resultados son interesantes para otros grupos de investigación. Por ejemplo, en desarrollo de fármacos se podría copiar la estrategia que han seguido para sortear la barrera hematoencefálica para desarrollar nuevas moléculas pequeñas con acción farmacológica. Todavía queda mucho por aprender de estos cerebros fluorescentes. 

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