Autores: Dr. Armando Totomoch Serra*, MPSS Adela Bazbaz*, Dra. María Chávez**,
Dr. José de Jesús Aceves Buendía***, Dr. Manlio F. Márquez*
Departamentos de Electrocardiología*
Laboratorio de Fisiología Experimental-Unidad de Investigación UNAM-INC**
Departamento de Neurología y Psiquiatría, Instituto Nacional de Ciencia Médicas y de la Nutrición Salvador Zubirán***
La luz es una forma de energía que se manifiesta como un tipo de radiación electromagnética visible, en parte, por el ojo humano. Aunque existen diferentes formas para definirla, es producto de la interacción entre fotones (partículas elementales de la luz) y el medio que nos rodea, lo cual podemos percibir a través de nuestros ojos. La manipulación de la luz se puede ver en la vida cotidiana al encender la computadora o el televisor, al usar un rayo láser o por medio del uso de fibra óptica. Existen también variaciones en su presentación y un rango no visible para el ser humano, por ejemplo, al usar el control remoto o al tomarse una radiografía. Esta variación también es tangible al observar ciertos animales como las luciérnagas o medusas que presentan fluorescencia en el medio en el que se encuentran.1
A nivel microscópico existen proteínas que son sensibles a la luz y que abren y cierran canales iónicos en la membrana celular, a diferencia de los receptores sensibles a luz encontrados en la retina que desencadenan una vía de señalización y un potencial de acción. Uno de estos subtipos de proteínas son las opsinas, que son proteínas fotosensibles presentes en diversos organismos, como algas, bacterias y anim
ales. Mediante técnicas de ingeniería genética es posible introducir estas opsinas en células específicas del tejido vivo.
Esta innovadora técnica se conoce como optogenética y fue presentada en 2005 por el doctor Karl Deisseroth y el doctor Edward Boyden en la revista Nature Neuroscience. En su estudio, describieron cómo la expresión de estas opsinas en neuronas les permitía modular la actividad celular al exponerlas a la luz. El desarrollo de esta técnica fue posible gracias a que previamente, en los años setenta, se estudiaron a estas proteínas y se identificó que en su estructura tienen un grupo químico llamado “cromóforo”, capaz de absorber la luz y desencadenar cambios conformacionales en la proteína. A principios de esta década se identificó una proteína llamada bacteriodhopsinaen el archaea Halobacterium salinarum, la cual tiene la capacidad de bombear protones fuera de la célula cuando es estimulada por luz verde.2 Posteriormente, en el mismo organismo, se descubrió otra molécula denominada halorhodopsina, que bombea cloro hacia el interior de la célula después de ser estimulada por luz naranja.
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