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OPTOGENÉTICA
Karl DeisserothUniversidad de Stanford
• 2010 elegida como el Método del Año. Entre todos los campos de la ciencia y la ingeniería, por la revista "Nature Methods".
• Destacada en el artículo "Insights of the Decade" ("Los avances de la década") de la revista de investigación científica "Science".
¿QUE ES LA OPTOGENÉTICA?
¿QUE ES LA OPTOGENÉTICA?
Tecnología que se vale de la luz y de proteínas fotosensibles genéticamente modificadas para controlar la actividad celular.
Permite el control de la actividad neuronal con sólo encender o apagar una fuente de luz.
¿Cómo funciona la neurona?
PROTEINAS IMPLICADAS
Chlamydomonas reinhardtii
Relacionada con la rodopsina de la retina de mamíferos
Produce la DESPOLARIZACIÓN de la membrana de neuronas
Volvox carteri
Relacionada con la rodopsina de la retina de mamíferos
Produce la HIPERPOLARIZACIÓN de la membrana de neuronas
Natronomonas pharaonis
DESARROLLO DE LA TÉCNICA
1) Selección del gen de la proteína de interés.
2) Se producen muchas copias de ese gen.
3) Se introducen en el genoma de virus.
1) Se inyectan los virus en el cerebro del animal y se produce la infección de las células. Comienza la expresión de la proteína fotosensible.
2) Se inserta un cable de fibra óptica con luz del color apropiado para la estimulación o la inhibición.
3) Se ilumina la zona del cerebro con la que se trabaja y se produce la polarización o despolarización de las neuronas.
APLICACIONES MÉDICAS
1. TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS
2. DESORDENES ALIMENTICIOS
3. TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACIÓN
4. ESTUDIOS DE LA TRANSICIÓN SUEÑO-VIGILA
5. RECUPERACIÓN DE LA VISIÓN EN INDIVIDUOS CON CEGUERA
TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS: Parkinson
APLICACIONES MÉDICAS
1. TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS
2. DESORDENES ALIMENTICIOS
3. TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACIÓN
4. ESTUDIOS DE LA TRANSICIÓN SUEÑO-VIGILA
5. RECUPERACIÓN DE LA VISIÓN EN INDIVIDUOS CON CEGUERA
Centro de la saciedadCentro del hambre
NO SE UTILIZA EN HUMANOS: TÉCNICA MUY INVASIVA
DESORDENES ALIMENTICIOS
APLICACIONES MÉDICAS
1. TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS
2. DESORDENES ALIMENTICIOS
3. TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACIÓN
4. ESTUDIOS DE LA TRANSICIÓN SUEÑO-VIGILA
5. RECUPERACIÓN DE LA VISIÓN EN INDIVIDUOS CON CEGUERA
TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACIÓN
Las drogas que crean dependencia actúan interaccionando con los receptores de dopamina, aumentando el tiempo de la dopamina en el espacio sináptico
APLICACIONES MÉDICAS
1. TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS
2. DESORDENES ALIMENTICIOS
3. TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACIÓN
4. ESTUDIOS DE LA TRANSICIÓN SUEÑO-VIGILA
5. RECUPERACIÓN DE LA VISIÓN EN INDIVIDUOS CON CEGUERA
También se encuentran altos niveles en estados de lucidez mental.
Su perdida está relacionada con la narcolepsia.
HIPOCRETINApéptido de 30 aas.Su secreción favorece el estado de vigilia.
El ciclo sueño-vigilia: Narcolepsia.
APLICACIONES MÉDICAS
1. TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS
2. DESORDENES ALIMENTICIOS
3. TRATAMIENTOS DE DESINTOXICACION
4. ESTUDIOS DE LA TRANSICIÓN SUEÑO-VIGILA
5. RECUPERACIÓN DE LA VISIÓN EN INDIVIDUOS CON CEGUERA
RETINOSIS PIGMENTARIA: - De origen genético.- Problemas en el
metabolismo de la vitamina A.
- Degeneración progresiva de la estructura del ojo sensible a la luz.
- Perdida del campo visual periférico pero no el campo central.
VISION NORMAL
RETINOSIS PIGMENTARIA
Crear fotorreceptores artificiales para conectar esas células al circuito visual
OTRAS APLICACIONES
VALIDACIÓN DE LAS BASES DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA
La resonancia magnética se basa en la
detección de la actividad cerebral
midiendo el aumento de la presión
sanguínea (aumento de oxigeno) en la
zona activa
Mediante aplicación de luz azul en la zona a estudiar, se puede observar como 5 segundos después de la iluminación aparece la señal de resonancia.