A técnica que analiza a electricidade das neuronas na que Galicia é punteira

O Laboratorio de Neurociencia do CINBIO emprega na gran parte súa actividade o Patch-Clamp, unha metodoloxía de análise de células cuxo achado gañou o Nobel

Lola Rueda, Ana Campos, Salvador Herrera e José Antonio Lamas, investigadores do Laboratorio de Neurociencia do Cinbio. Foto: Duvi.
Lola Rueda, Ana Campos, Salvador Herrera e José Antonio Lamas, investigadores do Laboratorio de Neurociencia do Cinbio. Foto: Duvi.

No Laboratorio de Neurociencia do Centro de Investigacións Biomédicas da Universidade de Vigo un grupo de investigadores dirixidos polo doutor José Antonio Lamas traballan na vangarda da técnica Patch-Clamp. De feito, ata hai ben pouco eran os únicos en Galicia en aplicala. Non só iso, practicamente tódalas súas liñas de investigación levan como parte fundamental esta metodoloxía cuxo descubrimento mereceulles a Erwin Neher e Bert Sakmann o Premio Nobel en Fisiología ou Medicina en 1991. Pero que é realmente e que utilidades biomédicas pode ter?

Permite cuantificar en tempo real cantas cargas están a pasar por segundo na membrana das células

É unha técnica que permite estudar unhas proteínas que se atopan nas membranas das células de forma individual, aínda que este grupo de investigación centra o seu traballo nas neuronas: “Pódese estudar como funciona unha proteína e, ademais, en tempo real”. Estas proteínas son susceptibles de seren estudadas con esta técnica pola súa forma: “Son como unha especie de buratos na membrana que ás veces están abertos e outras pechados. Pero cando están abertos, permiten o paso de ións [unha partícula cargada eléctricamente constituída por un átomo ou molécula que non é eléctricamente neutro]”. Ao teren carga, esta técnica permite cuantificar en tempo real cantas cargas están a pasar por segundo e que cambio produce iso na voltaxe desa membrana. Para simplificar, e salvando as distancias, podería dicirse que as neuronas son como unhas pilas diminutas. Tamén teñen diferenza de potencial (voltaxe) que, neste caso é duns 90 ou 100 milivoltios.

Que supuxo para a ciencia este descubrimento?

Ata que Neher e Sakmann non sofisticaron esta técnica, arredor dos anos setenta, os fármacos que se empregaban na medicina non se sabía moi ben como funcionaban no corpo. “Ata entón era case como unha proba-erro que outra cousa. O que pasa é que unha proba-erro de moitos séculos”, explica Lamas. Mais non se sabía por que. “Non se sabía porque moitas desas drogas, máis do 50%, acaban afectando a esas pequenas proteínas, as canles iónicas”, argumenta o investigador principal do Laboratorio de Neurociencia. Dende ese momento, as prescricións farmacoloxicas foron, dalgún xeito, máis xustificadas: “Hai varias enfermidades, chamadas canalopatías, nas que esas canles están enfermas, mutadas. Entón, con esta técnica podes estudalas e comparalas con mostras de persoas ou animais que estean sas”.

“Hai varias enfermidades, chamadas canalopatías, nas que esas canles están enfermas”

JOSÉ ANTONIO LAMAS, investigador do Laboratorio de Neurociencia

As neuronas, principalmente, adícanse a compartir información e para iso empregan esas proteínas, esas canles iónicas. Iso permítelles cambiar a súa voltaxe e, por iso, esta técnica que está centrada na electricidade é singularmente útil na neurociencia: “Eses pequenos cambios eléctricos digamos que é o código que ten o sistema nervioso para mandar información“.

Como funciona o Patch-Clamp?

O rexistro na fixación de membrana usa unha micropipeta como eléctrodo que ten unha punta aberta de preto dun micrómetro de diámetro, un tamaño que encerra unha área superficial que a miúdo contén unha ou poucas canles iónicas moleculares. “Unha vez que temos unha neurona rexistrada con ese electrodo, podemos poñerlle todo tipo de fármacos para ver como cambia a actividade desas canles“, explica o doutor en bioloxía, José Antonio Lamas.

Diagrama de funcionamento da técnica do Patch-Clamp | CINBIO

Antes de que Neher e Sakmann desenvolveran esta técnica, esta análise podía facerse dun xeito máis rudimentario e só no axón xigante do calamar (a célula nerviosa máis grande que se coñece no reino animal). “Naquela altura, non estaba desenvolvida a técnica dos electrodos de vidrio, entón había que meter dous arames dentro. E claro, nunha neurona é imposible“, bromea Lamas. Por iso esta técnica foi tan revolucionaria, porque abriu a porta a estudar a parte eléctrica de calquera célula por moi pequena que sexa.

Aínda que esta técnica pode aplicarse en animais e persoas vivas durante operacións, “o mellor e o habitual” é facelo sobre un cultivo. É dicir, coas neuronas ou calquera célula cultivadas nun laboratorio. “Esas neuronas que cultivamos poden vir de animais como os ratos ou tamén de células canceríxenas, que se empregan moito agora en investigación. Esta última opción, ademais, permíteche reducir o número de animais empregados en investigación”, apunta Lamas.

A última investigación do laboratorio

Cando hai uns dez anos descubríronse unhas desas canles (chamadas de dobre dominio de poro), este equipo achou que esas canles exprésanse moito no ganglio intracardíaco. Un ganglio que está dentro do corazón e que contribúe á regulación do latido. Dende aí, deron con que hai bastantes substancias que se empregan para tratar as arritmias que inhiben estas canles, que as bloquean. Esta últimas investigacións están publicadas nun paper de Frontierns baixo o título O bloqueador de canles de calcio antiarrítmico verapamilo inhibe as correntes de trek en las neuronas simpáticas.


O Centro de investigación CINBIO está cofinanciado a través do Fondo Europeo de Desenvolvemento Rexional dentro do Programa Operativo FEDER Galicia 2014-2020.

Esta imaxe ten o atributo alt baleiro; o seu nome de arquivo é Logos-pie-1920x168-1-1024x90.jpg

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.