Nuevo camino hacia el tratamiento de la Epilepsia

   
 Universidad de Toronto biólogos conducen una investigación sobre las células que regulan la función apropiada del cerebro, han identificado y localizado los principales actores cuyas acciones contribuyen a afecciones tales como la epilepsia y la esquizofrenia. El descubrimiento es un paso importante hacia el desarrollo de mejores tratamientos para estos y otros desórdenes neurológicos.


"Las neuronas del cerebro se comunican con otras neuronas a través de las sinapsis, la comunicación que puede excitar o inhibir otras neuronas", dijo la profesora Melanie Woodin en el Departamento de Biología Celular y de Sistemas en la Universidad de Toronto (Universidad de Toronto), el principal investigador de un estudio publicado hoy en Cell Reports . "Un desequilibrio entre los niveles de excitación e inhibición - una punta hacia la excitación, por ejemplo - hace la función cerebral inadecuada y puede producir convulsiones. Se identificó un complejo clave de las proteínas que pueden regular el equilibrio excitación-inhibición a nivel celular ".
Este complejo reúne tres proteínas clave - KCC2, Neto2 y GluK2 - necesarios para la comunicación sináptica inhibitoria y excitatoria. Se requiere KCC2 para los impulsos inhibitorios, GluK2 es un receptor para el principal transmisor glutamato excitatorio, y Neto2 es una proteína auxiliar que interactúa tanto con KCC2 y GluK2. El descubrimiento del complejo de tres proteínas es pionera como se creía anteriormente que KCC2 y GluK2 estaban en compartimentos separados de la célula y actuaron de forma independiente el uno del otro.
"Encontrar que todos ellos están interactuando directamente y pueden co-regular la función de cada uno revela por primera vez un sistema que puede mediar en equilibrio excitación-inhibición entre las propias neuronas", dijo Vivek Mahadevan, un estudiante de doctorado en el grupo de Woodin y autor principal del estudio.
Mahadevan y sus colegas investigadores hicieron el descubrimiento a través de la bioquímica, imágenes de fluorescencia y los experimentos de electrofisiología en cerebros de ratones. La técnica más fructífera fue la aplicación de un sistema de gel sensible avanzado para determinar complejos de proteínas nativas en las neuronas, llamado Blue nativo PAGE. El proceso proporciona las condiciones bioquímicas necesarias para preservar los complejos de proteínas que normalmente existen en las neuronas. Azul PÁGINA nativo es ventajoso sobre electroforesis en gel estándar, donde las proteínas son separadas de sus complejos de proteínas normales en función de sus pesos moleculares.
"Los resultados revelan las proteínas que pueden ser objetivo de los fabricantes de medicamentos con el fin de restablecer los desequilibrios que se producen en los trastornos neurológicos como la epilepsia, el trastorno del espectro del autismo, la esquizofrenia y el dolor neuropático", dijo Woodin. "No existe una cura para la epilepsia; los mejores tratamientos disponibles sólo controlan sus efectos, tales como convulsiones y convulsiones. Ahora podemos imaginar evitando que se produzcan en el primer lugar. "
"Fueron los mecanismos celulares que determinan el equilibrio excitación-inhibición que necesitaba ser identificado. Ahora que sabemos que el papel clave desempeñado por KCC2 en la moderación de la actividad excitatoria, la investigación adicional se puede hacer en su disfunción ocasional y la forma en que también puede ser regulada por impulsos excitatorios ", dijo Mahadevan.

Read More

Mamografías precisas y sin dolor en 3-D, posible mediante la combinacion de luz y sonido.

    

     El cáncer de mama proyectada hoy requiere la exposición a la radiación de rayos X . Las imágenes de rayos X son difíciles de interpretar , causando ansiedad - inducir falsas alarmas y extensas pruebas de seguimiento que incluyen biopsias. Además , para conseguir una mamografía es , literalmente, un dolor , lo que requiere una compresión incómodo del tejido mamario .OptoSonics inicio en Oriental , Carolina del Norte tiene por objeto poner de imagen de mama más preciso , rápido , indoloro y sin radiación . La tecnología de la compañía se basa en la fotoacústica efecto - la generación de sonido de absorción de la luz a crear imágenes de alta resolución en 3D de la red de vasos sanguíneos en el interior del seno. "La idea es que, debido a los tumores inducen la creación de vasos sanguíneos adicionales , verías un lugar más brillante y vasos individuales que alimentan en la masa ", dice Robert Kruger , la compañía del presidente y co -fundador . Kruger y sus colegas presentaron los detalles de la técnica en la Sociedad Americana de Acústica reunión la semana pasada .Para una mamografía con el dispositivo OptoSonics , el paciente pone boca abajo sobre una mesa acolchada con la mama se coloca a través de una abertura en un vaso de plástico transparente que se llena parcialmente con agua. Alrededor de la copa es una matriz semiesférica de 500 detectores ultrasónicos con una fuente de láser en el infrarrojo cercano en la parte inferior . El láser electrocuta el tejido con 2048 impulsos en 1,7 minutos . La luz se ajusta a una longitud de onda que es absorbida fácilmente por la hemoglobina en la sangre ." Cuando la luz se absorbe , se genera calor y se expande el tejido ", explica Kruger. "Esta expansión empuja el tejido circundante y crea una onda acústica . Está a menos de un microsegundo de la luz, por lo que sólo una milésima parte de un grado de calentamiento , pero es suficiente para inducir una onda sónica . Los vasos sanguíneos absorben más luz que otros tejidos , y cuando la absorción óptica es más fuerte , la onda de sonido es más fuerte . "Las ondas tienen una frecuencia de 1 - 5 MHz , que cae en el extremo inferior del rango de ultrasonido. Estas ondas ultrasónicas viajan a través del tejido de mama y el agua que rodea a la matriz de detectores y luego en un equipo para la síntesis . Las imágenes resultantes se ven como angiografías , que muestra la red de vasos sanguíneos con una resolución de 0,6 mm .OptoSonics ha licenciado su tecnología de detección de mama a Canon en Japón y está trabajando con la empresa para comercializar el instrumento. Kruger dice que el equipo OptoSonics ya ha fotografiado a cuatro pacientes en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill , donde esperan comenzar los ensayos clínicos más tarde en el verano. Los ensayos clínicos también se iniciará en la misma época en la Universidad de Kyoto en Japón, que ya ha recibido un prototipo.OptoSonics y Canon también están integrando nueva tecnología de ultrasonido de alta definición en el dispositivo fotoacústica existente. La idea es que el dispositivo podría producir dos imágenes fotoacústicas y HD- ultrasonido para dar a los médicos más datos.La técnica de HD- ultrasonido se basa en el mismo conjunto de detectores hemisférica pero utiliza instrumentación adicional para enviar ondas ultrasónicas en el tejido mamario . Durante la exploración en espiral , ondas de ultrasonido reflejadas a partir de tejido de mama golpeó la matriz de detectores , la producción de imágenes en 3D que tienen una mayor relación señal -ruido y más resolución que las imágenes de ultrasonido convencionales, que se recogen de forma lineal en lugar de en espiral . Los investigadores fueron capaces de detectar calcificaciones 200 micrómetros en un maniquí de mama utilizando este enfoque HD- ultrasonido. Estos micro- calcificaciones pueden ser indicadores de cáncer , lo que les valiosa para detectar durante una mamografía .Hay un gran interés en la comunidad médica para encontrar alternativas a las mamografías tradicionales de rayos X . La ecografía y la resonancia magnética ya se utilizan como pruebas de seguimiento . Pero, dice Kruger , vienen con sus propios problemas : el ultrasonido sufre de ruido y la resonancia magnética es caro y requiere la inyección de agentes de contraste . Otras tecnologías emergentes que se están estudiando incluyen mamografías en 3-D basado en la tomografía computarizada (combinando muchas imágenes de rayos X en 2D a 3D usando software informático ), así como proyección de imagen molecular del seno , que utiliza agentes radiactivos de corta duración entregados por vía intravenosa.Kruger dice enfoque OptoSonics ' es un híbrido entre el ultrasonido y la tomografía computarizada y debe ser un fuerte competidor en el mercado de la mamografía .

Read More