martes, 13 de septiembre de 2016

El péptido ZIP, Blindspot y las pérdidas de memoria

Cada vez más, las series y el cine intentan introducir la ciencia en sus tramas, aunque en algunas ocasiones de una forma más acertada que en otras. Siendo científica y una gran amante de las series, he pensado que la mejor manera de vincular estos dos temas era indagar un poco en los temas científicos de la ficción. 

Recientemente he empezado a ver la serie Blindspot que comienza con la aparición de una joven dentro de una maleta en Times Square que lleva tatuado todo su cuerpo y no recuerda quién es ni qué le ha pasado, una "Jane Doe" en toda regla. Pronto descubren que esa pérdida de memoria no se debe a ningún trauma físico ni psicológico, sino a una droga que se encuentra en niveles elevadísimos en el cuerpo de la protagonista. 


Bien, pues, para mi sorpresa, esta droga existe y, al igual que en la serie, se llama ZIP (Z inhibitory peptide o péptido de inhibición Z), aunque obviamente no tiene la función que está atribuyéndosele en esta serie, como ocurre comúnmente en la ficción. Os explico cómo funciona:

En 1984, Francis Crick, el mismo que describió junto a James Watson la estructura del ADN, sugirió la hipótesis de que las sinapsis nerviosas podían ser mantenidas por enzimas. Por ello, la existencia de proteínas constitutivamente activas podría permitir la consolidación de los recuerdos reemplazando las conexiones sinápticas. En este punto, entra en juego la PKMζ (proteína quinasa Mζ), una proteína de señalización exclusiva del tejido nervioso, que es capaz de estar activa constantemente debido a la ausencia de su dominio de inhibición y que, por tanto, es capaz de mantener la señalización (mediante fosforilación) de receptores postsinápticos. Es importante tener en cuenta que la PKMζ es necesaria para almacenar la memoria pero no para adquirirla y que si se pierde su actividad se pierden los recuerdos. Al principio se creyó que esta enzima era necesaria y suficiente para mantener la memoria, sin embargo, actualmente se cree que difícilmente una sola proteína sea capaz de llevar a cabo esta importante función y, además, hay evidencias de que no está involucrada en el mantenimiento de todo tipo de recuerdos. 

Resultado de imagen de protein kinase m zeta structureAsí, llegamos hasta el papel de la droga que le ha sido administrada a la protagonista de Blindspot. ZIP es un péptido sintético que inhibe a la PKMζ cuando es aplicado localmente (es decir, directamente en el cerebro) actuando como un sustrato de ésta e impidiendo su actividad y haciendo que se eliminen los recuerdos. Fue en 2006 cuando los primeros resultados de la aplicación de esta sustancia en animales fueron publicados y desde entonces ha habido muchos estudios que corroboran la capacidad de eliminar recuerdos (por ejemplo, espaciales y gustativos), aunque otros también refutan su funcionalidad. Estos tipos de recuerdos, son recuerdos aprendidos, que forman parte de la memoria procedimental, que implica las diferentes actividades motoras y que pueden ser adquiridos de nuevo por los animales realizando de nuevo un entrenamiento. No obstante, a pesar de los resultados tan dispares obtenidos en investigación, su importancia sigue siendo grande para intentar desvelar las bases del almacenamiento de la memoria. Como posibles utilidades, la posibilidad de eliminar los recuerdos podría servir para el tratamiento de algunas patologías como el síndrome por estrés postraumático, sin embargo, todavía estamos lejos de poder utilizar este tipo de procedimientos con este fin. 

Con todos estos datos, si analizamos el uso que le han dado en Blindspot al ZIP, vemos que hay una serie de fallos. Para empezar, el uso de esta droga no es posible en humanos actualmente, ya que existe todavía un gran desconocimiento en cuanto a su modo de actuación y la aplicación de este tipo de sustancias implica problemas éticos importantes, pero está claro que es un atractivo para el público una historia en la que se pueda jugar con la mente de esta forma, por lo que le daremos carta blanca para utilizarla dado que es una ficción. Sin embargo, está claro que los creadores de la serie se han tomado una serie de licencias bastante más problemáticas respecto a la aplicación del péptido. Por ejemplo, los recuerdos que le han sido borrados a Jane por culpa del ZIP son todos los que corresponden a sus experiencias y vivencias (la memoria declarativa), y no, por el contrario los recuerdos motores o comportamientos aprendidos (la memoria procedimental), que son los que la droga es capaz de eliminar en los animales. Por el contrario, Jane es capaz de recordar todas y cada una de sus habilidades (pelear, disparar...), aunque no es capaz de recordar que sabe hacer todas esas cosas; en la serie dan como ejemplo que "sabe lo que es la música pero no quiénes son los Beatles". Claro que no tendría ningún sentido, desde el punto de vista de una historia atrayente, tener a alguien que no supiera hacer nada por muchos recuerdos de infancia que conservara. En lo que sí aciertan en Blindspot es en el hecho de que por ahora, es imposible eliminar un único recuerdo concreto, por lo que tiene sentido que Jane no recuerde absolutamente nada de su pasado. Por otro lado, tenemos su modo de administración: en la serie se muestra cómo se administra ZIP mediante inyecciones intravenosas cuando difícilmente una sustancia de este tipo sería capaz de llegar al cerebro mediante esta vía debido a la existencia de la barrera hematoencefálica (barrera que separa el sistema nervioso central de los vasos sanguíneos) y ya que, hasta ahora el único modo de administración que se ha utilizado en roedores es mediante inyecciones en zonas concretas del cerebro.



Está claro que la serie es una ficción y que se han tomado bastantes libertades para incluir esta droga en su historia. No es la primera serie ni será la última que tomará un poco a la ligera el uso de la ciencia, porque está claro que es un atractivo importante para todo el mundo. La formación y mantenimiento de la memoria es un tema muy complejo y del que todavía queda mucho por investigar. Lo que ahora parece ciencia ficción quizás en algunos años se muestre como realidad, sin embargo, por ahora, podemos esperar sentados y disfrutar de las series a pesar de que no se apeguen completamente a la realidad.


Algunas fuentes que he consultado:
- Memory molecule dethroned - Nature
- Memory-sustaining Enzyme May Help Treat PTSD, Cognitive Decline - NIMH
Does PKM(zeta) maintain memory? (Kwapis JL.) - Brain Res Bull.
How does PKMζ maintain long-term memory? (Sacktor TC.) - Nature Reviews
- Intra-amygdala ZIP injections impair the memory of learned active avoidance responses and attenuate conditioned taste-aversion acquisition in rats - Learning and memory
Memory and PKMζ - Wikispaces

4 comentarios:

  1. Hola! Me ha gustado mucho la entrada, está muy interesante (y no tenía ni idea de esas cosas).
    ¡Un saludo!

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    1. ¡Gracias! A mí también me pareció un tema súper interesante, por eso decidí escribir un poco sobre él. ¡Saludos!

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  2. Me gustó mucho! estoy finalizando mi tecnicatura en química y pienso seguir bioquímica toxicologica (si es que no se cruza alguna otra carrera apasionante en el camino), así que estoy muy contenta con este plus que pusiste respecto a la serie. Besos desde Argentina ��

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    1. Me alegro de que te haya gustado. Siempre me gusta darle un poco de vuelta a las series que veo en el ámbito científico y todo el tema del ZIP me pareció muy interesante y quise ver hasta qué punto era cierto lo que mostraban en Blindspot. Espero escribir pronto algún otro artículo sobre ciencia. Besos desde España :)

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