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Manera del legado de los investigadores del MIT nueva de controlar remotamente la baja de la hormona

Los niveles anormales de hormonas de tensión tales como adrenalina y cortisol se conectan a una variedad de desordenes de la salud mental, incluyendo la depresión y el desorden de tensión posttraumatic (PTSD). Los investigadores del MIT ahora han ideado una manera de controlar remotamente la baja de estas hormonas de la casquillo del prensaestopas suprarrenal, usando nanoparticles magnéticos.

Esta aproximación podría ayudar a científicos a aprender más sobre cómo la baja de la hormona influencia salud mental, y podría ofrecer eventual una nueva manera de tratar desordenes hormona-conectados, los investigadores dicen.

Estamos observando cómo podemos estudiamos y tratamos eventual desordenes de la tensión modulando la función periférica del órgano, bastante que haciendo algo altamente invasor en el sistema nervioso central.”

Polina Anikeeva, profesor del MIT de la ciencia material y de la ingeniería y del cerebro y de ciencias cognitivas

Para lograr mando sobre baja de la hormona, Dekel Rosenfeld, un postdoc MIT-Technion en el grupo de Anikeeva, ha desarrollado los nanoparticles magnéticos especializados que se pueden inyectar en la casquillo del prensaestopas suprarrenal. Cuando están expuestas a un campo magnético débil, las partículas calientan hacia arriba ligeramente, activando los canales calor-responsivos que accionan la baja de la hormona. Esta técnica se puede utilizar para estimular un órgano profundamente en la carrocería con invasividad mínima.

Anikeeva y Alik Widge, profesor adjunto de la psiquiatría en la universidad de Minnesota y profesor investigador anterior en el instituto de Picower del MIT para aprender y la memoria, son los autores mayores del estudio. Rosenfeld es el autor importante del papel, que aparece hoy en avances de la ciencia.

Hormonas que controlan

El laboratorio de Anikeeva ha ideado previamente varios nanomaterials magnéticos nuevos, incluyendo las partículas que pueden liberar las drogas en las horas exactas en situaciones específicas en la carrocería.

En el nuevo estudio, el equipo de investigación quiso explorar la idea de tratar los desordenes del cerebro manipulando los órganos que están fuera del sistema nervioso central sino influenciarla a través de baja de la hormona. Un ejemplo bien conocido es el eje (HPA) hipotalámico-pituitario-suprarrenal, que regula la reacción de la tensión en mamíferos. Las hormonas secretadas por la casquillo del prensaestopas suprarrenal, incluyendo el cortisol y la adrenalina, desempeñan papeles importantes en la depresión, la tensión, y la ansiedad.

“Algunos desordenes que consideramos neurológico podemos ser tratables de la periferia, si podemos aprender modular esos circuitos locales bastante que volviendo a los circuitos globales en el sistema nervioso central,” dice a Anikeeva, que es una pieza del laboratorio de la investigación del MIT de la electrónica y del instituto de McGovern para la investigación del cerebro.

Como objetivo para estimular la baja de la hormona, los investigadores decidían sobre los canales del ión que controlan el flujo del calcio en las células suprarrenales. Esos canales del ión se pueden activar por una variedad de estímulos, incluyendo calor. Cuando el calcio atraviesa los canales abiertos en las células suprarrenales, las células comienzan a bombear fuera las hormonas. “Si queremos modular la baja de esas hormonas, necesitamos poder esencialmente modular la afluencia del calcio en las células suprarrenales,” Rosenfeld dice.

A diferencia de la investigación anterior en el grupo de Anikeeva, en este estímulo magnetothermal del estudio fue aplicado para modular la función de células sin artificial la introducción de ningunos genes.

Para estimular estos canales sensibles al calor, que ocurren naturalmente en células suprarrenales, los investigadores diseñaron los nanoparticles hechos de la magnetita, un tipo de óxido de hierro ese los cristales magnéticos minúsculos de las formas cerca de 1/5000 del espesor de un cabello humano. En ratas, encontraron que estas partículas podrían ser inyectadas directamente en las casquillos del prensaestopas suprarrenales y permanecer allí por lo menos seis meses. Cuando las ratas fueron expuestas a un campo magnético débil -- cerca de 50 millitesla, 100 veces más débiles que los campos usados para la proyección de imagen de resonancia magnética (MRI) -- las partículas calentadas hacia arriba por cerca de 6 grados de Celsius, suficiente para accionar los canales del calcio para abrirse sin el daño de ningún tejido circundante.

El canal sensible al calor que apuntaron, conocido como TRPV1, se encuentra en muchas neuronas sensoriales en la carrocería, incluyendo los receptores del dolor. Los canales TRPV1 se pueden activar por la capsicina, la composición orgánica que da a pimientas de chile su calor, así como por temperatura. Se encuentran a través de especie mamífera, y pertenecen a una familia de muchos otros canales que sean también sensibles al calor.

Este estímulo accionó una embestida de la hormona -- producción del cortisol que duplica y noradrenalina que refuerza por el cerca de 25 por ciento. Eso llevó a un aumento mensurable en los ritmos cardíacos de los animales.

Tratar la tensión y el dolor

Los investigadores ahora proyectan utilizar esta aproximación para estudiar cómo la baja de la hormona afecta a PTSD y a otros desordenes, y dicen que podría ser adaptado eventual para tratar tales desordenes. Este método ofrecería una opción mucho menos invasor a los tratamientos potenciales que implican el implantar de un aparato médico para estimular eléctricamente la baja de la hormona, que no es posible en órganos tales como las casquillos del prensaestopas suprarrenales que son suaves y altamente vascularizadas, los investigadores dice.

Otra área donde esta estrategia podría mantener promesa está en el tratamiento del dolor, porque los canales sensibles al calor del ión se encuentran a menudo en receptores del dolor.

El “poder modular los receptores del dolor con esta técnica potencialmente permitirá que estudiemos dolor, controlar dolor, y tener algunos usos clínicos en el futuro, que esperanzadamente pueden ofrecer que una opción a las medicaciones o a los implantes para el dolor crónico,” Anikeeva dice. Con la posterior investigación de la existencia de TRPV1 en otros órganos, la técnica se puede potencialmente ampliar a otros órganos periféricos tales como el sistema digestivo y el páncreas.