CAMBRIDGE, Estados Unidos.- Santiago Ramón y Cajal revolucionó la neurobiología cuando usó la tintura de Golgi para "etiquetar" pequeños números de neuronas y así identificar los elementos celulares de los circuitos neurológicos. Sin embargo, el pequeño número de elementos que se pudo estudiar fue también una limitación, porque no permitió reunir información sobre la divergencia o convergencia de las redes sinápticas.

En la actualidad, los investigadores intentan trazar mapas de conexiones en los que se registren múltiples o incluso todas las conexiones sinápticas. Un trabajo que hoy se publica en Nature parece haber dado un paso crucial en esa dirección: Jean Livet, Joshua R. Sanes, y Jeff W. Lichtman, de la Universidad de Harvard, lograron "teñir" neuronas individuales de 90 colores diferentes.

Al activar múltiples proteínas fluorescentes que se encuentran dentro de las células nerviosas, los científicos pudieron obtener imágenes sin precedente del sistema nervioso. A la técnica, que permite obtener un cuadro multicolor a partir de tejido nervioso, le pusieron el nombre de Brainbow (juego de palabras en inglés entre brain , ´cerebro , y rainbow , ´arco iris ).

"Del mismo modo en que un monitor de televisión mezcla el rojo, el verde y el azul para obtener un amplio abanico de colores, la combinación de tres o más proteínas fluorescentes puede generar múltiples tonos -dijo Lichtman, profesor del Departamento de Biología Molecular y Celular del Centro de Ciencias del Cerebro de Harvard-. Hay pocas herramientas que los neurocientíficos pueden utilizar para descifrar el diagrama de conexiones del sistema nervioso; Brainbow debería ayudarnos a cartografiar mucho mejor la compleja red de neuronas que lo compone."

Las imágenes resultantes, que parecen creaciones de pintores en parte puntillistas, en parte fauvistas y en parte expresionistas abstractos, podrían ayudar a los científicos a identificar también cómo se altera el "cableado" cerebral en muchas enfermedades y a seguir los pasos del complicado desarrollo del sistema nervioso de los mamíferos, que actualmente se entiende sólo en líneas generales. Esto, a su vez, podría echar luz sobre los orígenes de muchos trastornos cerebrales que aparecen precozmente.

Brainbow utiliza de manera original un sistema de recombinación genética bien conocido para mezclar genes que sintetizan proteínas fluorescentes amarillas, verdes, anaranjadas y rojas. El resultado asigna diferentes colores a las neuronas individuales, lo que permite distinguirlas claramente bajo el microscopio confocal.

Livet, Sanes, Lichtman y colegas están utilizando el sistema Brainbow para internarse en el sistema nervioso en busca de nuevas claves sobre su organización y función. "Por ahora, sin embargo, sólo estamos arañando la superficie", dice Sanes.

Una técnica genética permite colorear las células nerviosas con 100 tonos

MALEN RUIZ DE ELVIRA  -  MADRID
 
EL PAÍS 

"Cajal revolucionó la neurobiología cuando utilizó la tinción de plata de Golgi para etiquetar pequeños grupos de neuronas, identificando así los elementos celulares de los circuitos nerviosos". Este es el recuerdo al premio Nobel español que dedican en su artículo en la revista Nature los científicos estadounidenses que han desarrollado una técnica genética con proteínas fluorescentes para colorear las neuronas y otras células del sistema nervioso con unos 100 tonos diferentes. Lo han hecho en ratones y explican que se trata ante todo de una técnica de visualización, que denominan Brainbow (brain es cerebro en inglés) por similitud con el término rainbow (arco iris).

Se ha comprobado que el color de cada neurona permanece sin cambios a lo largo del tiempo. La diferencia de colores permite distinguir células individuales, ver dónde termina una y empieza otra, cuál está conectada con cuál por las sinapsis, cuántas convergen en una célula postsináptica, explican los investigadores, de la Universidad de Harvard. Sin embargo, reconocen que la técnica todavía tiene limitaciones en el análisis de los circuitos neuronales, que se podrá mejorar en el futuro.

La inserción en ratones de proteínas de la fluorescencia, procedentes de otros organismos, se hizo ya en el siglo pasado. Fue famosa la primera imagen de un ratón que brillaba en la oscuridad y esta técnica se ha generalizado para visualizar la activación de genes en tejidos y otros usos. Con este bagaje y otros experimentos anteriores más limitados, los científicos, liderados por Jeff Lichtman, han ideado una curiosa estrategia transgénica (han creado los transgenes Brainbow) que utiliza los mecanismos combinatorios genéticos para que, con sólo tres proteínas fluorescentes de colores distintos, se generen unos 100 tonos diferentes. "De la misma forma que un monitor de televisión codifica los colores mezclando tres canales primarios -el rojo, el verde y el azul- , la combinación de tres o más tintes puede generar muchos tonos diferentes", recuerdan.

Se está trabajando en mapas de las conexiones cerebrales, una tarea gigantesca que puede resultar facilitada por esta técnica. Se estima que en el cerebro humano hay más de 100.000 millones de neuronas.