El equipo completo liderado por el Dr. Barrantes (izquierda, abajo) ( gentileza Conicet)
Un equipo del CONICET, liderado por el neurocientífico Francisco Barrantes en el Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED), logró un hito en la neurociencia: por primera vez visualizaron en tiempo real la dinámica de un receptor de acetilcolina nicotínico (nAChR) en células vivas, en interacción con el colesterol, un proceso directamente asociado a enfermedades como el Alzheimer y la miastenia gravis.
El avance fue posible gracias a la combinación de microscopía de súper resolución —con la técnica MINFLUX y un microscopio STORM desarrollado junto al Nobel Stefan Hell— y al análisis mediante inteligencia artificial, que permitió refinar las imágenes y extraer información inédita sobre la organización molecular en la membrana celular.
Tecnología de frontera para la neurociencia
La innovación reside en que, hasta ahora, los receptores solo podían estudiarse mediante métodos indirectos o en condiciones que alteraban la estructura celular. Observarlos en su contexto natural abre un nuevo horizonte para diagnósticos tempranos y el desarrollo de estrategias terapéuticas innovadoras.
El equipo incorporó técnicas de aprendizaje profundo, redes neuronales orientadas a grafos (GNN) y modelos de convolución temporal (WadTCN), lo que permitió analizar con precisión la formación de nanoagregados moleculares y las trayectorias de los receptores en la membrana.
Implicancias médicas
El nAChR cumple un rol esencial en la transmisión de señales entre neuronas y entre nervios y músculos. Su disfunción está vinculada a patologías graves:
Miastenia gravis, donde la destrucción de receptores afecta la transmisión neuromuscular y puede llevar a parálisis respiratoria.
Alzheimer, caracterizado por alteraciones sinápticas y acumulación patológica de proteínas.
“Poder ver cómo se desplaza un receptor en una célula normal y en una patológica nos permite detectar los acúmulos que marcan el inicio de enfermedades autoinmunes y neurodegenerativas”, explicó Barrantes.
El científico destacó además el papel de la inteligencia artificial en esta línea de investigación: “Creo que la IA ha venido para quedarse. Su aporte en medicina, desde el diagnóstico por imágenes hasta la comprensión de estructuras moleculares, es altamente positivo y abre puertas que antes eran impensables”.
Una mirada al futuro
El hallazgo representa no solo un avance para la ciencia argentina, sino también una herramienta de impacto global en la lucha contra enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas, al permitir estudiar los mecanismos celulares desde su origen y con un nivel de detalle nunca antes alcanzado.
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