Científicos argentinos vieron en tiempo real un receptor vinculado al Alzheimer
Mediante el uso combinado de microscopía avanzada e inteligencia artificial, investigadores del Conicet lograron analizar con alta precisión el comportamiento de una proteína vinculada a trastornos neurológicos.
Un equipo de investigadores del Conicet logró visualizar en tiempo real la dinámica de una proteína de membrana interactuando con el colesterol. Se trata de un avance significativo en el estudio de enfermedades neurológicas como el Alzheimer y la miastenia gravis.
El hallazgo fue posible gracias a la combinación de microscopía de superresolución y técnicas de análisis basadas en inteligencia artificial. En particular, se observó el comportamiento del receptor de una proteína ampliamente distribuida en el sistema nervioso central y periférico, cuya disfunción está asociada a distintas patologías neurológicas.
"Los receptores de neurotransmisores juegan un papel crucial en el sistema nervioso, con importantes implicancias en patologías neurológicas y neuropsiquiátricas y nosotros, por primera vez, pudimos verlos en forma directa en una célula viva, interactuando con el colesterol", explicó Francisco Barrantes, director del equipo.
El equipo empleó la técnica de microscopía MINFLUX, que permite obtener imágenes a escala nanoscópica y superar el límite de resolución de los microscopios ópticos convencionales. Además del equipamiento avanzado, el análisis de los datos obtenidos requirió el uso de inteligencia artificial.
Así, Lucas Saavedra y Héctor Buena-Maizón, graduados en Ciencias de la Computación, desarrollaron técnicas de aprendizaje para analizar la difusión de receptores nicotínicos de acetilcolina. Luego, implementaron redes neuronales orientadas a grafos para cuantificar la formación de nanoagregados moleculares sin intervención manual para estudiar las trayectorias de las moléculas en la membrana.
Las herramientas permitieron detectar patrones de movimiento anómalos y así segmentar los diferentes estados de los receptores, aportando información detallada sobre su comportamiento en contextos celulares normales y patológicos.
La observación directa de la formación de agregados supramoleculares de receptores en la superficie celular podría tener aplicaciones en el diagnóstico temprano de enfermedades autoinmunes y neurodegenerativas. "Ver cómo se desplaza un receptor en la superficie de la célula y en una célula patológica nos ha permitido detectar aquellos receptores que forman agregados supramoleculares, acúmulos, lo que en el ser humano señala el comienzo de enfermedades autoinmunes como la miastenia gravis", señaló Barrantes.
El investigador también señaló que el uso continuado de estas tecnologías permitirá estudiar los factores de la superficie celular que desencadenan la acumulación patológica de receptores y su posterior destrucción en las células musculares.