Luz para curar el dolor

Su trabajo en el laboratorio y en modelos animales ha demostrado que, una vez que ‘pegaron’ una proteína sensible a la luz presente en la retina (rodopsina) en dichos receptores, la luz activaban las vías de los receptores que utiliza la luz e influía en el comportamiento de los ratones. Sus conclusiones se publican en « Neuron » y abren la posibilidad de desarrollar vías para utilizar la luz para aliviar el dolor, lo que podría conducir a mejores fármacos analgésicos con menos efectos secundarios.

Pero antes de que eso sea posible, los investigadores están tratando de aprender la manera más eficaz para activar y desactivar las vías del receptor opioide en las células cerebrales. El coordinador del trabajo, Michael Bruchas, explica que trabajar con la luz en lugar de fármacos analgésicos hace que sea mucho más fácil entender cómo funcionan los receptores dentro de la compleja red de células y circuitos en el cerebro y de la médula espinal. «Ha sido difícil determinar exactamente cómo trabajan los receptores opioides porque tienen múltiples funciones en el cuerpo -señala Bruchas-. Estos receptores interactúan con los medicamentos analgésicos opiáceos, pero también están involucrados en la respiración, se encuentran en el tracto gastrointestinal y desempeñan un papel en la respuesta de recompensa».

Lo que ahora han hecho los investigadores es buscar una vía para limitar las funciones de los receptores opioides y que solo desempeñan una única tarea a la vez; y « resultó casi tan fácil como apretar un interruptor de la luz », dice Bruchas.

Gracias a la combinación de la proteína rodopsina, que detecta la luz en la retina del ojo, con un tipo específico de receptor opioide llamado receptor de opioides Mu, los investigadores fueron capaces de construir un receptor que responde a la luz exactamente de la misma manera que los receptores opioides estándar responden a los analgésico. Cuando un receptor opioide se expone a un analgésico, aclara el investigador, se inicia una actividad en las vías químicas específicas en el cerebro y en la médula espinal, y cuando los investigadores proyectaban la luz sobre los receptores que contenían rodopsina, se activaban las mismas señales celulares.

Primero probaron si su teoría funcionaba en el tubo, y lo hacía. A continuación implantaron un dispositivo LED emisor de luz del tamaño de un cabello humano en una región del cerebro de los ratones vinculada a la respuesta de recompensa . Después de inyectaron los receptores sensibles a la luz que habían fabricado genéticamente en la misma región del cerebro. Y vieron que las neuronas de esa parte del cerebro liberaba sustancias químicas del cerebro, como la dopamina, que crean sentimientos de euforia.

Uno de los mayores problemas con el consumo de opiáceos en los pacientes que reciben tratamiento para el dolor es que, debido a los sentimientos de recompensa que generar, terminan por ser ‘adictivos’, de ahí que las tasas de abuso se hayan disparado en los últimos 10 años, ya que con el tiempo, los pacientes desarrollan tolerancia y a veces la adicción. Los opioides, además, pueden ralentizar drásticamente la respiración de una persona, también, y típicamente causar estreñimiento. Y en teoría, los receptores sintonizados a la luz no pueden presentar el mismo peligro.

La idea de este equipo es utilizar la luz para que produzca este mismo efecto ‘reparador’, pero sin necesidad de emplear, por ejemplo, morfina. « Al activar los receptores con la luz estamos activando al cerebro para que libere más dopamina », explica Bruchas. «En lugar de una droga como la morfina, la luz ofrece la recompensa».

Además, los investigadores fueron capaces de modular la respuesta de los animales en función de la cantidad y el tipo de luz emitida por el LED. Así, los diferentes tipos de color de la luz, la exposición,y si la luz era por pulsos producía efectos ligeramente diferentes.