Nuevo procedimiento para estudiar el sistema vascular interno del cráneo

Investigadores del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana han realizado un estudio tomográfico sobre el sistema vascular interno del cráneo en humanos modernos y neandertales. El nuevo procedimiento permite analizar los canales vasculares formados por las venas diplóicas, cuya complejidad en el cerebro es mayor en Homo sapiens que en neandertales.

Investigadores del grupo de Paleoneurología del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) presentan un método computarizado para reconstruir digitalmente el sistema vascular interno de los huesos del cráneo, estudiando sus variaciones anatómicas en humanos modernos y neandertales.

El estudio, publicado en American Journal of Physical Anthropology, propone un nuevo procedimiento para el estudio de estos canales vasculares formados por las venas diplóicas, cuya posición en el interior de la bóveda craneal había limitado, hasta la llegada de la tomografía computarizada, la posibilidad de conocer su anatomía y sus funciones.

Esta posición estratégicas dentro del cráneo protege dichos vasos frente a los agentes externos, “protección que resulta muy útil en un contexto paleontológico, arqueológico y forense”, explica Emiliano Bruner, líder del grupo de Paleoneurología del CENIEH.

La importancia de las venas diplóicas radica en que, además de constituir los canales sanguíneos que conectan los vasos internos del cráneo y del cerebro con el exterior, recorriendo los huesos de la bóveda, posiblemente están relacionadas con la termorregulación cerebral.

Complejidad vascular en Homo sapiens y neandertales

Como sucede con otros sistemas vasculares del cerebro, los humanos modernos presentan una mayor complejidad de estos vasos respecto a otras especies, sobre todo en los huesos parietales. “Como los lóbulos parietales del cerebro son mucho más grandes en nuestra especie, es probable que este desarrollo vascular esté relacionado con su gestión metabólica y térmica”, afirma Bruner.

Los neandertales comparten con los humanos modernos una capacidad craneal parecida, pero no presentan áreas parietales tan desarrolladas y, como en otros homínidos, el sistema vascular es en general mucho más sencillo, con menos vasos y menos conexiones.

En este artículo, cuya primera autora es Gizéh Rangel de Lázaro, miembro del grupo de Paleoneurología del CENIEH y estudiante doctoral del Instituto catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES), se analizan también las relaciones de estos vasos con los otros sistemas vasculares del cráneo, proporcionando informaciones de interés evolutivo y médico.

Referencia bibliográfica: Gizéh Rangel de Lázaro et al. "Diploic vessels and computed tomography: Segmentation and comparison in modern humans and fossil hominids" American Journal of Physical Anthropology DOI: 10.1002/ajpa.22878 24 de octubre de 2015

Prevención de trastornos mentales a través de la actividad física

Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid, en colaboración con la Universidad Europea, concluye que la actividad física realizada en el tiempo libre por los adultos de dicha comunidad se relaciona inversamente con la vulnerabilidad a los trastornos mentales.

Los adultos residentes en la Comunidad de Madrid que declaran realizar niveles altos o moderados de actividad física total, o durante su tiempo de ocio, presentan niveles de salud mental superiores a aquellos que realizan un nivel bajo de actividad física. Esto es lo que concluye un estudio llevado a cabo por investigadores de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte –INEF de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)–, en colaboración con investigadores de la Universidad Europea (UEM).

El trabajo ha encontrado además que el nivel de actividad física realizada en el tiempo libre se relaciona de forma inversa con la vulnerabilidad a los trastornos mentales. Estos resultados podrían ser relevantes de cara al desarrollo de políticas y estrategias encaminadas a la mejora de la salud de la población con el consiguiente uso más eficaz de los recursos sanitarios.

El deterioro de la salud mental es percibido con creciente preocupación especialmente en las sociedades con mayores índices de desarrollo económico. Estrategias que puedan disminuir la incidencia de este tipo de patologías son cada vez más necesarias. En este contexto, el equipo de investigadores de la UPM y la UEM ha llevado a cabo un análisis que revela la existencia de relaciones entre la actividad física y la salud mental en la población de Madrid.

En una muestra de residentes, de entre 15 y 74 años, se encontró que el 15% padecía algún tipo de trastorno mental y que el 19,8% eran insuficientemente activos según las recomendaciones actuales. El objetivo consistió en analizar, además, la posible asociación entre la actividad física y los niveles de salud mental, valorando si dicha asociación se modificaba en función del nivel de actividad física (bajo, medio y alto) y el ámbito en el que se realizaba (ocupación, desplazamiento o el tiempo libre).

Finalmente, también se evaluó si la actividad física se encontraba relacionada con la vulnerabilidad a los trastornos mentales. La metodología utilizada resulta más completa que la usada en otros estudios previos. En concreto, para cuantificar la actividad física se utilizó el Global Physical Activity Questionnaire (versión 2), que proporciona información sobre la intensidad, la frecuencia y duración de las actividades físicas desarrolladas en diferentes dominios (trabajo, desplazamientos y tiempo libre). 

Y para medir el estado de salud mental se utilizó el General HealthQuestionnaire, un instrumento autoadministrado de cribado que detectar morbilidad psicológica y posibles casos de trastornos psiquiátricos en contextos como la atención primaria o en población general.

Un 50% de reducción del riesgo de patologías

Los resultados obtenidos muestran que los niveles de salud mental de la población madrileña varían según sus niveles de actividad física en el tiempo libre y de actividad física total (suma de la actividad física realizada en el trabajo u ocupación habitual, en los desplazamientos activos y en el tiempo libre). Así, entre las personas que señalaron realizar niveles altos o moderados de actividad física total, se encontraron mejores niveles de salud mental.

Considerando solo la actividad física efectuada en el tiempo libre, el riesgo de padecer patologías de salud mental en los individuos “suficientemente activos” (es decir, en aquellos que realizaban niveles altos o moderados de actividad física) se reducía hasta un 56% o un 54% con respecto a los individuos “insuficientemente activos”, según fuese el nivel de actividad física moderado o alto respectivamente.

Pese a que estas relaciones entre actividad física y salud mental también han sido halladas en otras investigaciones previas, aún existen muchas lagunas en el conocimiento de los mecanismos que las regulan, por lo que resulta necesario desarrollar más investigaciones al respecto.

En la actualidad, los problemas de salud mental vinculados a trastornos considerados menores constituyen un importante problema de salud comunitaria, consumen una buena cantidad de recursos sanitarios, tanto en visitas como en fármacos, y son una de las principales causas de medicalización de la vida cotidiana.

Por ello, abordar preventivamente este tipo de problemas a través de la actividad física podría ser de utilidad para lograr un uso más eficaz de los recursos sanitarios. Este aspecto debería ser tenido en cuenta de cara al desarrollo de políticas y estrategias encaminadas a la mejora de la salud de la población. (SINC)

Referencia bibliográfica: Rodriguez-Romo, G; Barriopedro, M; Salazar, PJA; Garrido-Munoz, M. Relationships between physical activity and mental health in the adult population of Madrid.REVISTA DE PSICOLOGÍA DEL DEPORTE, 24 (2):233-239; 2015

Dientes impresos en 3D vs bacterias

Un grupo de expertos de la Universidad de Groningen en Holanda han desarrollado un método para imprimir en 3D dientes que son especialmente beneficiosos para operaciones dentales.

Las aplicaciones de las impresoras 3D en el segmento de la salud parecen ilimitadas, y ya hemos visto varios casos prácticos en campos como las prótesis de miembros. Ahora un grupo de investigadores nos descubren otra potencial aplicación en el campo de la odontología.

Un grupo de expertos de la Universidad de Groningen en Holanda han desarrollado un método para imprimir en 3D dientes que son especialmente beneficiosos para operaciones dentales. La nueva resina plástica desarrollada hace uso de sales antimicrobianas que "abrasan" las bacterias.

La resina, dicen estos investigadores, es capaz de destruir el 99% de las bacterias, y además tienen la ventaja de que no causan ningún efecto secundario en humanos. Al probar las muestras obtenidas con mezclas de saliva y de streptococcus mutans -una bacteria habitual en nuestras bocas- comprobaron que este material conseguía tener un efecto esterilizador.

El sistema está por ahora en fase de prototipo y aún tienen que evaluar si esta resina es lo suficientemente dura como actuar como dientes de verdad en estas operaciones además de pruebas adicionales, pero sus avances son prometedores. De hecho, afirman, las aplicaciones podrían ampliarse y ser también válidas para diversos tipos de prótesis.

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Nuevos avances para prótesis con sentido del tacto

Un nuevo estudio dirigido por neurocientíficos de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, avanza hacia la construcción de prótesis para los seres humanos que vuelvan a crear un sentido del tacto a través de una interfaz directa con el cerebro.

La investigación, publicada este lunes en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', muestra que ese tacto artificial es altamente dependiente de varias características de los estímulos eléctricos, como la fuerza y la frecuencia de las señales.

"Aquí es donde el caucho resuelve el camino en la construcción de neuroprótesis sensibles al tacto", afirma Sliman Bensmaia, profesor asociado en el Departamento de Biología y Anatomía de Organismos de la Universidad de Chicago y autor principal del estudio. "Ahora entendemos los aspectos prácticos de estimulación y qué herramientas están a nuestra disposición para crear sensaciones artificiales que estimulen el cerebro", añade.

La investigación de Bensmaia es parte de 'Revolutionizing Prosthetics', un proyecto de varios años de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, que busca crear un miembro superior modular artificial que pueda restablecer el control motor natural y la sensación en personas amputadas. El proyecto ha reunido a un equipo interdisciplinario de expertos de agencias gubernamentales, empresas privadas e instituciones académicas, como el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Pittsburgh, en Estados Unidos.

Bensmaia y sus colegas en la Universidad de Chicago están trabajando específicamente en los aspectos sensoriales de estas extremidades. Para este estudio, implantaron electrodos en monos, cuyos sistemas sensoriales se parecen mucho a los de los humanos, en el área del cerebro que procesa la información táctil de la mano. Los animales fueron entrenados para realizar dos tareas perceptivas: una en la que detectaron la presencia de un estímulo eléctrico y una segunda en la que debían indicar cuál de los dos estímulos sucesivos fue más intenso.

Durante estos experimentos, Bensmaia y su equipo de investigadores manipularon diversas características de la cadena de pulsos eléctricos, como su amplitud, frecuencia y duración, y observaron cómo la interacción de cada uno de estos factores afectó a la capacidad de los animales para detectar la señal.

De especial interés son las "diferencias apenas perceptibles" (JND, por sus siglas en inglés) o los cambios incrementales necesarios para producir una sensación de sentir diferente. Por ejemplo, a una frecuencia determinada, la señal puede ser detectable primero a una fuerza de 20 microamperios de electricidad. Si la señal tiene que subirse a 50 microamperios para notar una diferencia, la JND en ese caso es de 30 microamperios.

El sentido del tacto está realmente formado por un conjunto complejo y matizado de sensaciones, desde el contacto y la presión a la textura, pasando por la vibración y el movimiento. Al documentar el rango, la composición y los incrementos específicos de las señales que crean sensaciones que se sienten diferentes entre sí, Bensmaia y sus colegas han proporcionado las "notas" a los científicos que pueden tocar para producir la "música" del sentido del tacto en el cerebro.

"Cuando usted agarra un objeto, por ejemplo, puede mantenerlo con diferentes grados de presión. Para volver a crear un sentido realista de contacto, se necesita saber cuántos grados de presión se pueden transmitir a través de la estimulación eléctrica --subraya Bensmaia--. Lo ideal sería que usted pudiera tener el mismo rango dinámico para el tacto artificial que para el tacto natural".

El estudio tiene importantes implicaciones científicas también más allá de neuroprótesis. En la percepción natural, un principio conocido como la Ley de Weber afirma que la diferencia notable entre dos estímulos es proporcional al tamaño del estímulo. Por ejemplo, con una bombilla de 100 vatios, se podría detectar una diferencia de brillo mediante el aumento de su poder a 110 vatios, de forma que la JND en este caso es de 10 vatios. Según con la Ley de Weber, si se duplica la potencia de la bombilla a 200 vatios, la JND sería de 20 vatios.

Sin embargo, la investigación de Bensmaia muestra que, con la estimulación eléctrica del cerebro, la Ley de Weber no se aplica, ya que la JND permanece casi constante, sin importar el tamaño del estímulo. Esto significa que el cerebro responde a la estimulación eléctrica de una manera mucho más repetible y consistente que mediante la estimulación natural.

"Esto demuestra que hay algo fundamentalmente diferente acerca de la forma en la que el cerebro responde a la estimulación eléctrica de lo que hace a la estimulación natural --detalla Bensmaia--. Este estudio nos lleva al punto en el que realmente podemos crear algoritmos reales que funcionan. Nos da los parámetros en cuanto a qué podemos lograr con el tacto artificial y nos lleva un paso más cerca de tener algoritmos humana listos".

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Nuevas terapias para tratar lesiones medulares

El pez cebra adulto es capaz de volver a nadar pocas semanas después de sufrir daños en la médula espinal. Investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela han demostrado que la serotonina promueve la regeneración de motoneuronas en este animal.

Antón Barreiro, investigador del departamento de Biología Celular de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), junto con el doctor Becker de la Universidad de Edimburgo, trabaja en el estudio de la impresionante capacidad de regeneración espontánea que muestran los peces cebra tras una lesión medular. En concreto, han demostrado el papel fundamental que desempeña la serotonina en ese proceso y que puede llevar al diseño de nuevos fármacos para su uso en pacientes.

A diferencia de los humanos y del resto de mamíferos, el pez cebra adulto es capaz de recuperar la natación de forma natural pocas semanas después de sufrir una lesión medular completa, algo que en el caso de los humanos provoca la pérdida irreversible de la función locomotora y sensorial por debajo del lugar de la lesión.

Pero más allá de la estabilización de los pacientes y terapias de rehabilitación, de momento no existe una terapia efectiva que promueva la regeneración y recuperación funcional. “Nuestra idea de trabajo –explica Antón Barreiro– es descubrir qué vías moleculares se activan e intervienen en el proceso de regeneración tras una lesión medular en el pez cebra”.

Los investigadores han demostrado recientemente –en un estudio que acaba de ser publicado en la revista Cell Reports– que la serotonina, conocida por su papel como neurotransmisor en el sistema nervioso, promueve tanto el desarrollo embrionario de motoneuronas espinales como la regeneración de estas tras una lesión medular en adultos de pez cebra.

Las motoneuronas son las neuronas de la medula espinal que inervan la musculatura para controlar su contracción y relajación. En humanos, enfermedades degenerativas o daños traumáticos medulares provocan la muerte de estas neuronas y, por tanto, la pérdida de la capacidad de controlar la musculatura corporal.

“Estudios previos demostraron que en el pez cebra adulto se generaban nuevas motoneuronas tras una lesión medular, pero nunca en humanos adultos. Ahora nosotros evidenciamos el importante papel de la serotonina en la proliferación de las células madre que dan lugar a nuevas motoneuronas en la médula espinal, lo que da pie a sentar las bases para el desarrollo futuro de terapias que promuevan la producción o supervivencia de esas motoneuronas en humanos que sufren procesos degenerativos o daños medulares traumáticos”, concluye Barreiro.

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"Resultados asombrosos": ¿Qué efectos tiene un mes sin alcohol para nuestro cuerpo?

Un mes de 'descanso' del alcohol puede ayudar a prevenir graves enfermedades en la edad avanzada, además de tener otros "beneficios increíbles" para la salud, según han revelado los médicos británicos a partir de varios estudios.

Dos estudios realizados por los investigadores del londinense hospital Royal Free han concluido que no beber alcohol durante un mes puede sanar el hígado y reducir la presión arterial y los niveles de colesterol.

Asimismo, los pacientes que no bebieron alcohol durante cuatro semanas mostraron un menor riesgo de desarrollar cáncer y diabetes.

"Los resultados fueron asombrosos", comentó el profesor Kevin Moore, que participó en ambos experimentos.

"Si hubiera un medicamento capaz de ello tendría un mercado de miles de millones de libras", aseguró el profesor, añadiendo que los pacientes mostraron una reducción del 40 por ciento de grasa en el hígado, perdieron cerca de tres kilos de peso, y sus niveles de colesterol mejoraron.

En el segundo estudio, los investigadores del centro hospitalario londinense realizaron la campaña 'enero seco', en la que participaron 102 hombres y mujeres en la cuarentena y relativamente sanos.

Las mujeres bebieron una media de 29 unidades de alcohol a la semana, casi el doble de lo recomendado por las directrices del Gobierno británico, y los hombres, aún más: unas 31 unidades de media (una unidad equivale a menos de la mitad de un vaso de vino o a media pinta de cerveza).

Todos los participantes se habían hecho pruebas de sangre e hígado y habían respondido a cuestionarios detallados.

Después de cuatro semanas de abstinencia, el daño causado a sus hígados por años de consumo excesivo de alcohol comenzó a repararse.

Su 'rigidez de hígado' —un indicador de la enfermedad— se redujo en un 12,5 por ciento y su resistencia a la insulina, que mide del riesgo de diabetes, bajó un 28 por ciento.

También perdieron peso, la presión arterial se redujo y muchos confesaron que sus niveles de concentración y de sueño mejoraron. 

Los resultados iniciales de estos estudios ya están siendo examinados por el Departamento de Salud británico para elaborar nuevas directrices sobre el consumo prudente de alcohol.

"Estas pruebas confirman lo que muestra un número creciente de otros estudios: que incluso un solo mes sin alcohol tiene beneficios increíbles para la salud", destacó Tom Smith, de la organización benéfica independiente Alcohol Concern, citado por 'Daily Mail'. (https://actualidad.rt.com/)

¿Hallan la cura de la calvicie? Un descubrimiento accidental ofrece una posible solución

Un experimento realizado sobre ratones ha revelado que los inhibidores de las janus quinasa ―una familia de enzimas― al aplicarse a la piel, son capaces de 'despertar' los folículos capilares que se encuentran en reposo. El hallazgo podría suponer un gran avance para el tratamiento de la calvicie.

En un experimento con ratones y folículos capilares humanos, Angela Christiano, del Centro Médico de la Universidad de Colombia, ha descubierto que los medicamentos que inhiben la familia de las janus quinasas (JAK), causan un crecimiento de pelo rápido y robusto al aplicarse a la piel, informa 'Daily Mail'.

Los investigadores descubrieron este efecto de los inhibidores de las JAK accidentalmente cuando estaban estudiando la alopecia areata, una forma de pérdida de pelo causada por un ataque autoinmune contra los folículos capilares. Christiano notó que el pelo de los ratones crecía más rápido cuando el medicamento se aplicaba a la piel que cuando se tomaba de manera sistemática. Fue entonces cuando los investigadores descubrieron que los inhibidores de las JAK despertaban rápidamente los folículos en estado inactivo.

Los ratones fueron tratados durante cinco días por uno de los inhibidores de las JAK, y a los 10 días tenían pelo nuevo. "No hay muchos compuestos que puedan devolver los folículos capilares a su ciclo de crecimiento tan rápidamente", ha comentado Christiano.

Es probable que los medicamentos funcionen de una manera similar en los folículos humanos, de modo que el estudio, cuyos resultados se han publicado en 'Science Advances', presenta la posibilidad de que los inhibidores de las JAK puedan utilizarse para restablecer el crecimiento del pelo tanto en los casos de pérdidas debido al patrón masculino, como para otros tipos de pérdidas que ocurren cuando los folículos se encuentran en estado de reposo, explica el periódico.

"Lo que hemos encontrado es prometedor, aunque todavía no hemos demostrado que sea una cura para la calvicie de patrón", ha comentado Christiano. "Hace falta realizar más trabajos para probar si los inhibidores de las JAK pueden inducir al crecimiento del pelo en los humanos utilizando formulaciones creadas especialmente para el cuero cabelludo", ha agregado. (https://actualidad.rt.com/)

Un ácido de la piel de la aceituna inhibe el aumento de células de cáncer de mama

El ácido oleanólico y el ácido maslínico son constituyentes de las pieles de diferentes frutas, incluidas las aceitunas y uvas blancas o rojas. Aunque se sabía que ambos compuestos tienen propiedades beneficiosas contra diferentes tipos de cáncer, hasta el momento no había estudios sobre sus efectos quimiopreventivos en el cáncer de mama humano.

Un estudio, liderado por del grupo de investigación Inmunología Tumoral de la Universidad de Jaén (UJA), ha determinado que el ácido oleanóico, presente en la piel de las aceitunas, podría inhibir la proliferación de células de cáncer de mama altamente invasivas, mientras que protege a las células epiteliales de mama normales.

Para llegar a estas conclusiones, publicadas en la revista Molecules, los investigadores utilizaron células de cáncer de mama humano y células epiteliales mamarias humanas no cancerosas para determinar los efectos de ambos ácidos.

Los resultados mostraron que el ácido oleanólico inhibió la proliferación y el aumento del estrés oxidativo de las células altamente invasivas. Además, disminuyó el estrés oxidativo y el daño oxidativo al ADN en las células epiteliales mamarias humanas. Según los expertos, el ácido podría actuar así como un agente quimiopreventivo en el cáncer de mama humano.

Aunque el ácido oleánico se encuentra sobre todo en la piel de la aceituna, el profesor de Inmunología de la UJA, José Juan Gaforio, explica que también se puede encontrar en la pulpa de la aceituna y aparece también en el aceite de oliva virgen.

El científico resalta el efecto dual que presentan este tipo de componentes, “de tal manera que ejercen un efecto diferente en células normales al que ejercen en células tumorales, lo que puede ayudar a entender por qué el consumo de ciertos alimentos puede ayudar a prevenir determinados tipos de tumores”.

Desde hace tres años el equipo trabaja en el estudio de aquellos componentes minoritarios de los aceites de oliva vírgenes, como el escualeno, el hidroxitirosol, el ácido maslínico, el uvaol, el eritrodiol o el tirosol, que pueden contribuir en la prevención del cáncer de mama.

“Estos tienen también unos efectos similares, muchos de ellos antioxidantes, y en muchos se manifiesta esta dualidad de cómo afectan de manera diferente a las células, según sean normales o tumorales”, asegura Gaforio. (Fuente: SINC)

Un “portarretrato” del cáncer ductal de mama

Martín Abba, investigador adjunto del Consejo en el Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas de la Universidad Nacional de La Plata (CINIBA, CONICET-UNLP), en Argentina, junto a colegas de la Universidad de Texas, Estados Unidos, lograron identificar una serie de factores moleculares que están presentes en el cáncer ductal – de los conductos- in situ de la mama y caracterizaron las posibles vías genómicas para la progresión de estos hacia estadios invasivos.

El trabajo publicado en la revista Cancer Research revela, por ejemplo, que ciertos adenocarcinomas “han aprendido a modular al sistema inmunológico, que ante células tumorales intenta frenar la progresión y erradicarla, ya que tienen un perfil supresor del sistema inmune que les permitiría progresar”, explica Abba.

Los carcinomas ductales in situ (DCIS, por sus siglas en inglés) son muy parecidos, en cuanto a su perfil genómico y transcripcional, a carcinomas infiltrantes y existirían dos grupos de los cuales uno es de alto riesgo –denominados C1- y el otro presenta un riesgo moderado –los C2-. “No todos los carcinomas in situ progresan hacia estadios invasivos, aproximadamente un tercio de estos lo hace”, explica Abba.

Los de alto riesgo tienen una propensión a progresar al otro estadio invasivo, por tanto serían más peligrosos en terminos de la supervivencia del paciente, pero sobre todo por esta capacidad de regular el sistema inmunológico. “Nadie va a hacer un viaje sin previamente haber hecho las maletas para encomendarse en ese viaje. ¿Por qué exponerse a invadir un tejido, enfrentándose al sistema inmunológico sin antes estar preparado para ese cometido?”, grafica el investigador.

Otra de las características que pudieron identificar es la metilación –agregados del grupo químico metilo que inactivan la expresión del gen- sobre el llamado HOXA5 que tiene la capacidad de regular al gen TP53 -gen supresor de tumores- y de este modo promover el desarrollo tumoral. “Observamos que todos los DCIS C1 tienen hipermetilado el promotor de HOXA5, la perdida de expresión de este gen impediría la expresión de TP53 . En este tipo de carcinoma, entonces, uno de las formas de inactivar a TP53, es la hipermetilación de HOXA-5”, aclara.

La idea de este “retrato” genómico y molecular es determinar cuáles son las vías de señalización y mecanismos genéticos más relevantes en estadios tempranos del desarrollo del cáncer de mama para su posterior estudios y/o intervención con estrategias terapéuticas.

El foco de los análisis en genómica funcional, explica Abba, hasta hace pocos años se centraba en las secuencias de ARN llamadas codificantes –o sea que llevan el mensaje que será ‘traducido’ en la producción de proteínas-, pero se conocen y descubrieron en el trabajo presente, más de 200 de estas moléculas que no tienen secuencias codificantes. Se los llama ARN long no coding y representan el 80 por ciento de la expresión del ARN total en una célula, Abba aclara que “tienen la capacidad de regular a proteínas, reclutándolas en complejos activos, secuestrándolas, o actuando como esponjas de microARN. Que no codifiquen no significa que no tengan función. Tendrían un rol fundamental en la progresión tumoral”.

En el caso de los DCIS C2, todos expresan receptores de estrógenos, por lo cual dependen de la hormona estradiol, y la mayoría son tumores luminales. En cambio los C1, son de tipo basal y son independientes de la vía de esta hormona, por tanto no responden a la terapia ‘antiestrogénicas’ que sí pueden usarse en los carcinomas luminales.

¿Puede tener aplicación en algún ensayo? El estándar, hoy por hoy es que a una mujer con un carcinoma in situ (CIS) se le hace una resección de la mama o de parte del conducto, y luego se trata con radioterapia. Después de la extracción del tejido es que se puede estudiar a nivel molecular. “Este estudio provee las bases en términos de cuáles son las vías de señalización que permitirían detectar cuáles son los carcinomas in situ con potencial de progresar a estadios invasivos. Por lo cual es un avance de importancia en lo que respecta al desarrollo de ensayos con valor pronóstico y preventivos ”, concluye. (Fuente: CONICET/DICYT)

Descubierta una nueva diana terapéutica para la depresión

La depresión es un importante problema de salud pública en la sociedad moderna. Sin embargo, poco se sabe sobre el vínculo molecular entre esta condición y la neuroinflamación. Recientemente, miembros del grupo de investigación Etiología y Patogenia Periodontal, Patología Oral y Enfermedades Musculares de la Universidad de Sevilla, en España, han demostrado que existe una relación directa entre el complejo inflamasoma y la depresión.

Este nuevo estudio, publicado en Molecular Neurobiology, demuestra el papel del inflamasoma en la depresión inducida por el estrés. En este sentido, el efecto del estrés requiere de la activación del gen NLRP3 del complejo inflamasoma, así como la activación de unas células del sistema nervioso llamadas microglías.

A su vez, el trabajo describe cómo la misma activación de la microglía durante la neuroinflamación en la depresión requiere que el gen NLRP3 sea completamente funcional para producir los síntomas. De acuerdo con estos hallazgos, el NLRP3 podría ser un objetivo en nuevas intervenciones terapéuticas para prevenir la depresión en los pacientes.

“Nuestra investigación confirma el papel que tiene NLRP3 en la fisiopatología de la depresión, así como una nueva diana terapéutica. La inhibición de NLRP3 y de la microglía podría suponer un nuevo tratamiento de esta enfermedad”, afirma Mario D. Cordero, profesor de la Universidad de Sevilla.

Según los expertos, la exposición prolongada a estrés provoca significativos síntomas depresivos, así como neuroinflamación, activación de la microglía e inhibición de la neurogénesis en el hipocampo y cortex prefrontal en ratones sanos.

Estos hallazgos no solo no fueron observados en ratones en los que previamente se había eliminado el gen NLRP3, sino que no se vio afectada la activación de la microglía y pérdida de la neurogénesis. “La inhibición farmacológica de la microglía ejerció también un efecto protector sobre la depresión”, añade Cordero. (Fuente: UCC+i US). (NCYT)

Una nueva tecnología hace que las células cancerosas 'se asesinen'

Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) de Estados Unidos desarrollaron una tecnología que permite convertir las células de leucemia en células inmunes que matan a las células cancerosas. Según los investigadores, el descubrimiento podría ayudar a crear una terapia innovadora para la leucemia y otros tipos de cáncer.

El informe sobre la nueva tecnología fue publicado recientemente en el diario científico Proceedings of the National Academy of Sciences. Los científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) en el estado de California, EE.UU., en los últimos años estudiaron los anticuerpos que activan los receptores de células de la médula. En el proceso de investigación revelaron que algunos de estos anticuerpos son capaces de hacer madurar a las células de la médula y convertirlas en diferentes tipos de células.

Este hallazgo motivó al grupo de investigadores a intentar utilizar este método para convertir las células leucémicas o células de la médula cancerosas en células no cancerosas. Uno de los anticuerpos que fueron testeados tuvo un impacto impresionante en las células de la leucemia mieloide aguda: las hizo madurar y convertirse en células dendríticas, consideradas clave de apoyo al sistema inmunológico. Los científicos aseguran que el descubrimiento pronto podría llevar a la creación de potentes terapias de leucemia y otros tipos de cáncer. 

Richard Lerner, profesor de inmunoquímica en el TSRI , citado por el diario 'La Razon', comenta sobre los hallazgos del grupo de investigadores que lidera: "Es un enfoque totalmente nuevo para el cáncer y estamos trabajando para probarlo en pacientes humanos tan pronto como sea posible". (https://actualidad.rt.com)

Emplean nuevos nanomateriales como sustituto del ácido sulfúrico en la industrias cosmética y farmacéutica

Muchos procesos industriales emplean catalizadores para convertir una materia prima en un producto de consumo. Una de las materias todavía común en esta catálisis industrial es el ácido sulfúrico. Aunque ya no se emplea a gran escala, aún se ve en laboratorios de cosméticos o de fármacos, porque sigue siendo útil para obtener productos de un importante valor comercial. Sin embargo, el ácido sulfúrico es corrosivo y puede poner en peligro la salud de los trabajadores, el funcionamiento de las máquinas y el medio ambiente. Substituirlo por un material más eficiente y seguro es uno de los objetivos de la química verde. Un equipo de investigadores de la Universidad de Córdoba, en España, ha observado que unos nanomateriales denominados híbridos, que este grupo ha sintetizado, pueden servir de reemplazo del ácido sulfúrico como catalizador en procesos de química fina.

Estos nanomateriales se denominan híbridos porque se componen de elementos de química orgánica, que estudia las moléculas que contienen algún átomo de carbono, y la inorgánica, centrada en los demás elementos. “Gracias a la parte orgánica, los compuestos tienen características semejantes a las de un polímero y, por medio de la parte inorgánica, se obtiene una interesante rigidez estructural”, explica Francisco José Romero, uno de los investigadores del grupo del Departamento de Química Orgánica de la UCO que dirige el profesor César Jiménez Sanchidrián y que está integrado en el Instituto de Química Fina y Nanoquímica. Las posibilidades que ofrece esta combinación de propiedades hace de los nanomateriales híbridos un interesante objeto de estudio para los químicos. Estas nanopartículas, denominadas PMO, (materiales periódicos mesoporosos organosilícicos, en sus siglas en inglés), constituyen un enorme avance en el desarrollo de nuevos materiales desde su descubrimiento hace unos quince años.

En un trabajo publicado en la revista científica Journal of Catalysis, el grupo de la UCO muestra unas capacidades de los PMO que los puede hacer interesantes para la industria cosmética o farmacéutica. Los investigadores emplearon como catalizadores nanomateriales híbridos PMO en la producción de acetato de bencilo, el componente activo presente en el aceite de jazmín. Este aceite es muy usado en la producción de fragancias. Los materiales mesoporosos se comportaron tan activamente como lo hacían las alternativas comerciales existentes al ácido sulfúrico, pero tenían una ventaja respecto a ellas. Éstas tienden a ganar volumen y, en última instancia, a poner en riesgo las maquinarias en las que se realiza el proceso catalítico, mientras que las nanopartículas dejaban pasar las substancias catalizadas con mayor eficiencia gracias a su alta porosidad.

Estos nanomateriales demostraron también otra ventaja respecto al ácido sulfúrico. Eran capaces de ser reutilizados al menos hasta en cinco ciclos catalíticos. El ácido sulfúrico no tiene esta capacidad y debe ser reemplazado cada vez que se emplea. Al ser de usar y tirar, los catalizadores de ácido sulfúrico generan un volumen de residuos que deben ser tratados para evitar la contaminación del medio ambiente.

De forma resumida, estos nanomateriales presentan de forma experimental dos ventajas respecto a los catalizadores convencionales: son más reutilizables y más limpios que el ácido sulfúrico, y presentan mejor comportamiento en cuanto a porosidad que otros análogos comerciales.

“Ahora queremos comprobar si estos interesantes materiales también tienen comportamientos positivos en otros procesos de interés comercial, como la transformación de moléculas procedentes de la biomasa para la obtención de biocombustibles”, avanza Dolores Esquivel, investigadora del programa Andalucía Talent Hub que desarrolla su trabajo en la UCO. Fruto de su estancia en Gante, en la investigación también ha colaborado un centro de investigación de la universidad de la ciudad belga. (Fuente: UCO)

¿Pacientes en estado vegetativo que en realidad están conscientes?

Una nueva investigación plantea la inquietante posi- bilidad de que un porcentaje muy superior a lo creído hasta ahora de las personas paralizadas y aparentemen- te en estado vegetativo total esté consciente e incluso perciba y entienda lo que se le dice.

No hace mucho ya hablamos en NCYT de Amazings de un posible caso de este tipo
(http://noticiasdelaciencia.com/not/8743/), el del ex-primer ministro israelí Ariel Sharon, quien en 2006 sufrió una hemorragia cerebral que le dejó en un aparente estado vegetativo. Ahora, parece que se le van a sumar más casos, y algunos mucho más claros. Como un rayo de esperanza, que a muchos lectores les traerá recuerdos de historias de ciencia-ficción algunos de cuyos detalles pronto podrían convertirse en realidad, ya hay científicos que, concienciados sobre el drama humano de estas personas a las que se considera muertas en vida cuando en realidad están conscientes, trabaja en una tecnología que ayudará a algunos pacientes en estado vegetativo a interactuar con el mundo exterior.

El caso más espectacular de los investigados por el equipo del Dr. Srivas Chennu, de la Universidad de Cambridge en Reino Unido, es el de un paciente en un aparente estado vegetativo, incapaz de moverse o de hablar, pero que mostró signos de consciencia que no habían sido detectados antes. Esta persona pudo concentrarse en palabras señaladas por los investigadores como objetivos de audición, con tanta eficiencia como los individuos sanos. Si esta habilidad puede ser promovida y explotada de manera sistemática en ciertos pacientes sumidos en un estado aparentemente vegetativo, se podría abrir una puerta hacia el desarrollo de dispositivos especializados que en el futuro permitan a estas personas interactuar con el mundo exterior.

Para el estudio, los investigadores utilizaron la electroencefalografía (EEG), que mide de forma no invasiva la actividad eléctrica sobre el cuero cabelludo, para poner a prueba a 21 pacientes diagnosticados como sumidos en un estado vegetativo o de mínima consciencia, y ocho voluntarios sanos. Los participantes escucharon una serie de diferentes palabras mientras se les pedía que se concentrasen en detectar la palabra "Sí" o en otros momentos la palabra "No", cada una de las cuales aparecía el 15 por ciento del tiempo. Esto se repitió varias veces durante un período de 30 minutos para detectar si los pacientes podían prestar atención a la palabra objetivo correcta.

Los investigadores descubrieron que uno de los pacientes en aparente estado vegetativo fue capaz de filtrar la información auditiva irrelevante y centrarse en las palabras relevantes a las que le pidieron prestar atención los científicos. Mediante resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI) aplicada al cerebro, los científicos también descubrieron que este paciente era capaz de seguir mentalmente instrucciones simples sobre movimientos corporales para imaginarse jugando al tenis. También constataron que otros tres pacientes, en estado de mínima consciencia, reaccionaban a palabras nuevas aunque irrelevantes, si bien no pudieron concentrarse selectivamente en las palabras que los científicos les dijeron que debían ser sus objetivos de atención.

Estos resultados sugieren que algunos pacientes en estado vegetativo o de mínima consciencia podrían en realidad ser capaces de dirigir la atención hacia los sonidos de su entorno y entender incluso lo que otras personas dicen.

Este estudio es un paso más en una línea de investigación iniciada en 1998. Un hecho destacado ocurrió en 2006, cuando el grupo fue capaz de utilizar resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI) para determinar que un paciente en aparente estado vegetativo era capaz, valiéndose de la táctica de generar en su cerebro dos patrones de actividad cerebral claramente distintos, de responder de manera inteligente a preguntas a las que se pudiera contestar con un "Sí" o un "No".

La realidad hasta ahora oculta que este campo de investigación está sacando a la luz, plantea inevitablemente muchas reflexiones morales y éticas. El hecho de que algunas personas a las que se ha venido considerando muertas en vida, estén conscientes, experimenten emociones y sentimientos, y además sean capaces de escuchar lo que se dice a su alrededor y de percibir otras señales del exterior con aquellos otros de sus sentidos que estén activos, conduce a preguntarse hasta qué punto esas personas paralizadas pero conscientes se habrán sentido desesperadas de que se las tome por muertas en vida. Los hallazgos que se están haciendo deberían ser un revulsivo para mejorar la calidad de vida de esas personas a las que equivocadamente se ha creído inconscientes e insensibles. Los familiares que se empeñan en hablarle a ese ser querido postrado en una inmovilidad permanente pese a ser advertidos de que el paciente no percibe ni siente nada, quizá hayan hecho en algunos casos una labor mucho más humanitaria de lo que podría parecer. (NCYT)

Investigadores crean un corazón de espuma impreso en 3D

Para la creación de este prototipo han elegido el material en cuestión ya que se trata de un material moldeable y cuyos poros se conectan entre sí, pero además permiten que el líquido circule entre ellos.

Unos investigadores de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, han creado un corazón artificial mediante espuma y un molde impreso en 3D que es capaz de bombear el líquido de su interior.

Para la creación de este prototipo han elegido el material en cuestión ya que se trata de un material moldeable y cuyos poros se conectan entre sí, pero además permiten que el líquido circule entre ellos.

Se trata de un molde impreso en 3D, de forma que se le puede dar la forma necesaria para cada persona – si en un futuro se utiliza como trasplante –. Una vez formado el molde, el interior queda totalmente vacío, y es ahí donde se incorpora el líquido que la fibra de espuma poroelástica bombea para ser trasladado a otro lugar a través de los tubos conectados al invento.

Una vez que todo este sistema tiene ya forma, el material se vuelve suave y flexible. Según informan sus investigadores, puede ser estirado hasta un 300 por ciento de su tamaño original, lo que da la fluidez necesaria para el movimiento del líquido.

“El ensayo estaba destinado a medir el efecto de la porosidad del material, pero ahora queremos que la actuación de la espuma sea más rápida y con una mayor fortaleza para que podamos aplicarle más fuerza. Nos estamos centrando en la biocompatibilidad”, explica uno de los autores de la investigación, Rob Shepherd, en el vídeo que os dejamos a continuación.

Para probar que el corazón artificial funciona dentro de un cuerpo, se necesita la aprobación del organismo encargado de ello de Estados Unidos, pero dadas las propiedades que han podido investigar con este prototipo, no es de extrañar que, con más tiempo y con esa certificación, el corazón pueda llegar a usarse como sustituto en un trasplante, aunque solo sea como medida temporal.

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Científicos descubren que el sida podría ser una enfermedad de los tejidos linfoides

Aunque el 98 por ciento de las células T CD4 se encuentran en los tejidos linfoides, casi todos los estudios anteriores sobre el VIH se han realizado utilizando células de la sangre.

Científicos de los Institutos Gladstone, en San Francisco, California, Estados Unidos, han descubierto que las células T derivadas de la sangre son resistentes a la principal causa de muerte celular en la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), mientras que las células T en los tejidos linfoides son más susceptibles y su muerte lleva a la progresión de la infección por VIH al sida, por lo que podría tratarse de una patología de los tejidos linfoides en lugar de la sangre.

Aunque el 98% de las células T CD4 se encuentran en los tejidos linfoides, casi todos los estudios anteriores sobre el VIH se han realizado utilizando células de la sangre.

Los investigadores dicen que estos últimos hallazgos, publicados en 'Cell Host & Microbe', deberían provocar un mayor uso de las células T de los tejidos linfoides para estudiar los efectos patógenos del VIH, ya que las células de la sangre, que son más fáciles de obtener, no recapitulan toda la biología fundamental de las células del tejido linfoide. "Estos resultados indican que el VIH es una enfermedad de los tejidos linfoides, no de la sangre", afirma el autor principal del trabajo, Warner C. Greene, director del Instituto Glandstone de Virología e Inmunología.

"Por lo tanto, se debe poner mayor énfasis en el estudio de la infección por el VIH dentro de estos tejidos linfoides, que es donde el virus se replica y se difunde. A lo largo de los últimos 30 años, los científicos han estudiado ampliamente el VIH utilizando células de la sangre debido a la facilidad de su adquisición, por lo que puede ser que nos hayamos perdido la biología significativa y fundamental. Por ejemplo, si hubiéramos restringido nuestra investigación con las células derivadas de la sangre, nos habríamos perdido la vía principal de la muerte celular que trabaja durante la infección por el VIH".

Investigaciones anteriores del laboratorio de Greene reveló que la principal causa de muerte celular en el VIH implica una vía de la muerte celular programada llamada pyroptosis, donde las células cometen una forma particularmente ardiente del suicidio en defensa propia para evitar la propagación del virus. Cuando el virus invade una célula que es "en reposo", se aborta la infección. Sin embargo, los fragmentos de ADN viral se acumulan y son detectados por la célula huésped de reposo a través de la proteína centinela IFI16. Esto desencadena un efecto dominó en el sistema de defensa de la célula, dando lugar a la iniciación de pyroptosis.

Sorprendentemente, las células T CD4 de la sangre son resistentes a este vía de muerte, en parte porque las células están en un estado más profundo de descanso, lo que significa que el virus es incapaz de infectarlas por completo, lo que impide la aparición de la cadena de acontecimientos que conduce a piroptosis. Además, las células de la sangre tienen menos enzima IFI16 que detecta los fragmentos de ADN viral en la célula.

"Debido a que las células sanguíneas acumulan menos ADN viral y expresan menos IFI16, no hay nada para ser 'sentido' y nada que sentir", dice la primera autora de este trabajo Isa Muñoz-Arias, investigadora postdoctoral en el Instituto Gladstone. "Juntos, estos hallazgos indican que sólo pequeñas cantidades de ADN viral se acumulan en la célula, por lo que el virus permanece sin ser detectado. Así, no se produce la respuesta piroptósica".

En un giro curioso parecido a la alquimia celular, cuando las células T de la sangre se cultivan con tejido linfoide de las amígdalas o el bazo, las células T de la sangre comienzan a actuar como las células T de los tejidos linfoides, cada vez más activas y más susceptibles a la infección abortiva y la muerte por piroptosis.

Así, las células de la sangre pueden llegar a ser sensibles a esta vía de la muerte si entran en contacto con las células linfoides, como ocurriría cuando las células T CD4 de la sangre circulan hacia los tejidos linfoides. Sobre la base de este hallazgo, los investigadores creen que debe haber una señal procedente de las células de los tejidos linfoides que influye en las células T de la sangre cuando se cultivan juntas, haciendo que las células de la sangre se comporten como células de los tejidos linfoides.

Sin embargo, cuando las células de la sangre se separaron del tejido linfoide, recuperaron su resistencia a la piroptosis. Estos hallazgos sugieren que la sensibilización a la piroptosis requiere una señalización continua célula a célula entre las células T de la sangre y los tejidos linfoides y la sensibilidad se pierde rápidamente cuando se interrumpe esta señalización.

Los científicos informan de que el siguiente paso es identificar esta señal de célula a célula e intentar bloquearla usando moléculas pequeñas. Conseguir hacerlo con éxito podría infundir a las células T linfoides la misma inmunidad a la piroptosis que se encuentra en las células T de la sangre, lo que podría hacer al cuerpo resistente a la muerte celular por el VIH.

El descubrimiento de una diferencia tan fundamental en la biología de las células T CD4 la sangre y del tejido linfoide abre la puerta a volver a probar fármacos en el tejido linfoide que se consideraron ineficaces en las células sanguíneas. Esto podría ser particularmente importante en el campo de la investigación para curar el VIH.

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El número de lunares del brazo puede alertar del cáncer de piel

Las personas que tienen más de once lunares en el brazo derecho podrían tener un riesgo mayor que el de la media de desarrollar cáncer de piel o melanoma, según un estudio divulgado hoy.

Contar los lunares de ese brazo se considera un buen indicador del número total de lunares que un individuo tiene por todo el cuerpo, según la investigación realizada por expertos del King's College de Londres.

De acuerdo con el citado estudio, que publica la revista British Journal of Dermatology, aquellas personas con más de cien lunares repartidos por todo su cuerpo tienen un riesgo cinco veces mayor de sufrir ese tipo de enfermedad.

Se sabe que entre el 20 y el 40% de los melanomas surgen a partir de lunares ya existentes y poseer más de un centenar es "un indicador sólido".

Los expertos consideran que los médicos de cabecera podrían emplear este hallazgo para identificar a aquellos individuos propensos a padecer cáncer de piel.

Para llegar a esta conclusión, los expertos estudiaron el tipo de piel de un grupo de más de 3.000 mujeres gemelas durante un periodo de ocho años y recopilaron información sobre su tipo de piel, pecas y lunares.

Tras repetir esa práctica en un grupo más pequeño, de unos 400 hombres y mujeres con melanoma, descubrieron una manera rápida y fácil de estimar el riesgo de padecer cáncer de piel.

Hallaron que las mujeres con más de siete lunares en el brazo derecho tenían un riesgo nueve veces mayor de tener más de 50 lunares por todo el cuerpo.

De esas mujeres, aquellas con más de once lunares en el brazo derecho eran más propensas a tener más de cien repartidos por todo el cuerpo, con lo que el riesgo de desarrollar un melanoma era más elevado.

Según el responsable de la investigación, Simone Ribero, del Departamento de Epidemiología Genética e Investigación de Gemelos del King's College, "los hallazgos podrían tener un impacto significativo en los cuidados básicos".

De este modo, los médicos de cabecera pueden estimar de una forma extremadamente rápida y de manera más precisa el número total de lunares en un paciente mediante una parte accesible del cuerpo.

La dermatóloga y coautora del texto, Veronique Bataille, opinó que si a un paciente le preocupa la forma anormal de un lunar y visita a su médico, contar los lunares del brazo derecho "podría hacer saltar las alarmas" y poner de manifiesto quiénes son aquellas personas que deberían ser examinadas por un especialista con mayor rapidez.

Fuente: ElMundo.es

MIT realiza con éxito una cirugía en el genoma humano

El nuevo estudio también demuestra cómo se forman bucles dentro del genoma y los resultados fueron una sorpresa enorme.

Un equipo multi-institucional del Colegio Baylor de Medicina de la Universidad de Rice, la Universidad de Stanford y el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) y la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, ha informado de la realización con éxito de cirugía del genoma, cambiando cómo se pliega el genoma en el interior del núcleo. El avance, detallado en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', podría conducir a nuevos métodos de comprensión y superación de enfermedades genéticas.

El año pasado, investigadores del Colegio Baylor de Medicina del Centro de Arquitectura del Genoma demostraron que cuando los dos metros de largo del genoma humano se pliegan dentro del núcleo de una célula, se forman aproximadamente 10.000 bucles. Estos nudos apagan y enciendan genes y controlan la forma en la que los largos tramos del genoma son empaquetados. Anomalías en este proceso de plegado pueden conducir a la enfermedad.

El equipo también descubrió contraseña del ADN, o "motivo", que se encuentra en ambos extremos de casi todos los bucles: una cadena de menos de 20 letras genética que hace que el ADN se una a una proteína llamada CTCF. A menudo, estos motivos se encuentran en lo que se había pensado como ADN "basura".

Ahora, con profundas consecuencias para la investigación genética, un equipo del Centro de Arquitectura Genómica, dirigido por el doctor Erez Lieberman Aiden, ha demostrado que mediante la manipulación de estos motivos, es posible destruir, mover y crear nuevos lazos en el genoma. El trabajo estuvo dirigido por los coautores Adrian Sanborn y Suhas Rao, ambos estudiantes de posgrado en el laboratorio de Aiden y la Universidad de Stanford, en Estados Unidos.

"Hemos sido capaces de utilizar nuestros conocimientos sobre cómo se forman bucles en la naturaleza con el fin de diseñar bucles artificialmente en el genoma. Esto significa que es posible, al menos en principio, corregir errores en el plegamiento del genoma mediante la modificación de un puñado de letras genéticas, sin afectar al ADN circundante", apunta Aiden, autor principal del nuevo estudio, científico en Baylor e investigador senior en el Centro de Física Biológica Teórica de la Universidad Rice, en Houston, Texas, Estados Unidos.

Al igual que las cuerdas de una marioneta, los nudos a menudo conectan genes con los elementos de ADN que los controlan, a pesar de que, cuando el genoma es visto como una cadena unidimensional de letras, esos elementos se encuentran muy lejos. Para modificar las claves que crean bucles sin interrumpir la secuencia circundante, el equipo utilizó el sistema CRISPR-Cas9 de edición del genoma, que hace posible modificar una secuencia del genoma de una manera muy específica.

Si el equipo estaba en lo cierto sobre el papel de estos códigos en la creación de los bucles, los resultados supondrían más que afectar a la secuencia del genoma: cambiarían el pliegue. "El uso de CRISPR nos permitió ir con un 'bisturí molecular' para añadir o eliminar un pequeño número de letras genéticas. Al saber exactamente a qué letras necesitábamos apuntar, vimos que era posible cambiar el modo en el que el genoma se pliega en una gran manera predecible", dice Rao.

El nuevo estudio también demuestra cómo se forman bucles dentro del genoma y los resultados fueron una sorpresa enorme. Durante décadas, los científicos pensaban que los bucles se forman cuando trozos del genoma se mueven alrededor en el núcleo, chocando entre sí. Sin embargo, los autores encontraron que las células froman bucles por un proceso diferente, denominado extrusión.

Sanborn emplea la analogía de una mochila para explicar cómo funciona la extrusión. "La extrusión es el proceso que se utiliza cuando se manipulan los ajustadores de plástico de una mochila. Pero el genoma es mucho más largo que la correa en una mochila, por lo que el proceso sigue y sigue, haciéndose un lazo cada vez más flojo, más y más grande. La clave es que el proceso de extrusión se detiene cuando llega a un sitio CTCF. Es por eso que la modificación de los motivos es la clave para el control de todo el proceso", explica.

En cada experimento, los investigadores modificaron ciertos sitios CTCF, cambiando el patrón de unión de CTCF. Una vez que supieron que la extrusión conduce el proceso de plegado del genoma, el equipo vio que saber dónde CTCF ata el ADN era suficiente para predecir la forma en que regiones enteras del genoma podrían eliminarse. Moficiar los sitios CTCF permitió destruir bucles, moverlos y crear nuevos.

También fue posible modificar predeciblemente otras características de plegado, llamados dominios, que son tramos del genoma que se segregan en una sola posición espacial. En más de una docena de casos, el equipo combinó matemáticas y computación de alto rendimiento para predecir cómo el genoma se doblaría con antelación. En cada caso, el pliegue del genoma coincidió estrechamente con las predicciones del equipo.

En un caso, la adición de un solo par de bases fue suficiente para cambiar el plegamiento de millones de letras del genoma. Estos resultados son un paso importante en el proceso de comprensión de cómo se pliega el genoma. "Los sitios CTCF funcionan como un código para el plegado del genoma. Ahora que hemos empezado a descifrar el código, podemos entender y controlar el proceso de plegado", destaca el doctor Eric Lander, co-autor del trabajo y director del Instituto Broad.

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Descubren un gen que previene la demencia

El tratamiento con la terapia del gen IFN-beta impidió con éxito la muerte y los efectos neuronales de la enfermedad en un modelo experimental de la EP, como revela un artículo sobre su trabajo que se publica en 'Cell'.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, ha descubierto que la enfermedad de Parkinson (EP) no heredable puede ser causada por cambios funcionales en el gen inmunológico regulador de interferón beta (IFN-beta). El tratamiento con la terapia del gen IFN-beta impidió con éxito la muerte y los efectos neuronales de la enfermedad en un modelo experimental de la EP, como revela un artículo sobre su trabajo que se publica en 'Cell'.

ENFERMEDAD DE PARKINSON

Se estima que entre unos siete a diez millones de personas en todo el mundo viven con la enfermedad de Parkinson, una patología incurable y progresiva del sistema nervioso que afecta el movimiento y la función cognitiva. Más de la mitad de los pacientes con EP desarrollan enfermedad progresiva que muestra signos de demencia similar al Alzheimer.

El cerebro humano consta de aproximadamente 100.000 millones de neuronas, que coordinan las actividades en todas las partes del cuerpo. En el Centro de Investigación e Innovación Biotecnológica (BRIC, pro sus siglas en inglés) de la Universidad de Copenhague, el grupo del profesor Shohreh Issazadeh-Navikas ha descubierto que el gen inmunológico IFN-beta juega un papel vital en el mantenimiento de las neuronas sanas.

"Encontraron que IFN-beta es esencial para la capacidad de las neuronas para reciclar proteínas residuales. Sin él, las proteínas de desecho se acumulan en las estructuras asociadas a la enfermedad llamadas cuerpos de Lewy y con el tiempo, las neuronas mueren", explica el profesor asistente Patrick Ejlerskov, primer autor de este informe.

El equipo de investigación encontró que los ratones que caercen de IFN* desarrollaron cuerpos de Lewy en las partes del cerebro que controlan el movimiento del cuerpo y la restauración de la memoria, y como resultado desarrollaron la enfermedad y signos clínicos similares a los pacientes con enfermedad de Parkinson y demencia con cuerpos de Lewy (DLB, por sus siglas en inglés).

Aunque hace tiempo que se sabe que las mutaciones genéticas hereditarias desempeñan un papel en el Parkinson familiar, el estudio de BRIC ofrece uno de los primeros modelos del llamado Parkinson no familiar, que comprende la mayoría (entre el 90 y el 95 por ciento) de los pacientes que sufren de EP. Según el profesor de Shohreh Issazadeh-Navikas, el nuevo conocimiento abre nuevas posibilidades terapéuticas-

"Es independiente de las mutaciones de genes conocidos de EP familiar y cuando introdujimos la terapia con el gen IFN-beta, pudimos prevenir la muerte neuronal y el desarrollo de la enfermedad. Nuestra esperanza es que este conocimiento permitirá desarrollar un tratamiento más eficaz de la EP", dice Issazadeh-Navikas.

Los tratamientos actuales son eficaces en la mejora de los síntomas motores tempranos de la enfermedad, sin embargo, a medida que progresa la enfermedad, se pierde el efecto del tratamiento. El siguiente paso para el equipo de investigación será la comprender mejor los mecanismos moleculares por los cuales IFN-beta protege las neuronas y, por lo tanto, evita trastornos del movimiento y demencia.

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Investigadores descubren cómo el cerebro usa el glutamato para producir energía

Desprovisto de la energía suministrada por el glutamato, el cerebro envía señales al hígado para requisar una proporción compensatoria de glucosa, a expensas del resto del cuerpo. Por este motivo, los ratones transgénicos también mostraron déficit de crecimiento y atrofia muscular.

El glutamato es un aminoácido con funciones muy diferentes: en el páncreas, modula la actividad de las células beta pancreáticas responsables de la producción de insulina, mientras que en el cerebro es el principal neurotransmisor excitador. En los últimos años, se ha sospechado que desempeña un papel adicional en el funcionamiento del cerebro, una hipótesis que confirman ahora investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, al descubrir cómo el cerebro usa el glutamato para producir energía.

En su trabajo, publicado en 'Cell Reports', estos expertos ponen de relieve los inesperados vínculos del glutamato con el resto del cuerpo. A diferencia de otros órganos, el cerebro no puede extraer su energía a partir de lípidos, un recurso energético ampliamente presente en el cuerpo; porque la barrera sangre-cerebro, que lo protege de los agentes patógenos y las toxinas que circulan en la sangre, limita el paso de estos lípidos.

Por otra parte, mientras que la mayoría de los órganos en el cuerpo humano tiene la capacidad de almacenar la glucosa mediante el aumento de su masa, el cerebro, encerrado dentro de los huesos del cráneo, no puede contar con estas variaciones de volumen. No puede almacenar su alimento, sino que depende del azúcar suministrado en tiempo real por el resto del cuerpo y esta distribución de la energía es controlada por el hígado.

Por lo tanto, Pierre Maechler, profesor de la Facultad de Medicina de la UNIGE, y su equipo de colaboradores decidieron verificar si el glutamato era realmente una fuente de energía para el cerebro. Para ello, los científicos analizaron el papel de la enzima glutamato deshidrogenasa en el cerebro.

En la forma mutante, esta enzima, codificada por el gen GLUD1, es responsable del síndrome de hiperinsulinismo congénito, una enfermedad grave que afecta al mismo tiempo al páncreas endocrino, el hígado y el cerebro. Las personas afectadas por este síndrome sufren de discapacidad intelectual y tienen un alto riesgo de epilepsia.

"Suprimimos el gen GLUD1 en el cerebro de ratones. En ausencia de glutamato deshidrogenasa, se observó que el cerebro ya no era capaz de convertir el glutamato en energía, a pesar de que el aminoácido estuviera presente en el cerebro", explica Melis Karaca, primer autor de este estudio.

Desprovisto de la energía suministrada por el glutamato, el cerebro envía señales al hígado para requisar una proporción compensatoria de glucosa, a expensas del resto del cuerpo. Por este motivo, los ratones transgénicos también mostraron déficit de crecimiento y atrofia muscular.

"Esto muestra claramente cómo el cerebro funciona justo a tiempo y que cada porcentaje de los recursos de energía es esencial para su buen funcionamiento --destaca el profesor Pierre Maechler--. Si una parte de esta energía desaparece, el cerebro se sirve primero a sí mismo y el resto del cuerpo sufre. El hígado debe entonces generar más glucosa sobre la base de la proteína muscular, lo que resulta en pérdida de masa muscular. Saber que el cerebro utiliza el glutamato como un recurso energético nos permite reflexionar sobre otras maneras de superar un potencial déficit".

Los científicos también sospechan de una correlación entre el gen GLUD1 y algunos trastornos del desarrollo neurológico, especialmente la epilepsia y la esquizofrenia. Actualmente, están llevando a cabo su investigación mediante la introducción en ratones de la misma mutación GLUD1 detectada en pacientes epilépticos. Al mismo tiempo, otro equipo está trabajando con individuos esquizofrénicos para evaluar la manera en que su cerebro utiliza el glutamato.

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Investigadoras estudian las alteraciones del lenguaje como indicador precoz de esquizofrenia

Investigadoras de la Universidad de Valladolid (UVa) y de la Universidad de Chile han estudiado las alteraciones del lenguaje que presentan las personas con diagnóstico de esquizofrenia crónica y pacientes que han sufrido el primer brote de la enfermedad.

Actualmente, el diagnóstico de la esquizofrenia se realiza a partir de múltiples factores neuropsicosociales, ya que hasta la fecha no se conocen marcadores biológicos. Por ello, el uso de indicadores de déficit en el lenguaje puede ser considerado como una estrategia emergente para mejorar la detección precoz de la enfermedad y para recibir un tratamiento más ajustado.

La investigación, que se ha desarrollado en los últimos siete años, ha centrado la tesis doctoral de Alicia Figueroa, quien trabaja en la Unidad de Psicolingüística Clínica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, en un grupo de estudio, investigación y docencia en psicosis de primer episodio. El trabajo ha sido dirigido por las profesoras Nieves Mendizábal, del Departamento de Lengua Española de la UVa y Natalia Jimeno, del Área de Psiquiatría de la UVa, ambas docentes en el Grado de Logopedia, quienes han iniciado una línea de investigación de trastornos del lenguaje en las esquizofrenias y colaboran con esta universidad chilena.

La tesis doctoral se enmarca en la Lingüística Clínica, una disciplina que se plantea como la interfaz entre la lingüística y las patologías del lenguaje, y que pretende describir y comprender todos aquellos aspectos del lenguaje que se encuentren afectados por alguna discapacidad, déficit, disfunción, deterioro o trastorno que requieran tratamiento clínico por representar una minusvalía para el paciente.

Las investigadoras señalan que las dificultades comunicativas que presentan las personas con esquizofrenia no han pasado desapercibidas en el marco de los estudios generales sobre esta patología. Sin embargo, “mientras que las alteraciones del lenguaje manifestadas en las formas crónicas de la esquizofrenia se han estudiado ampliamente y desde diferentes enfoques, la comprensión y sistematización de las manifestaciones en el primer episodio aún no se han analizado en profundidad". En la misma línea, agregan, “tampoco hay registro de investigaciones que aborden un contraste en el desempeño comunicativo en diferentes momentos evolutivos de la enfermedad".

El estudio que han planteado trata de contribuir a estas necesidades. Por un lado, se trata de analizar el comportamiento comunicativo de pacientes de esquizofrenia crónica y precoz, en una situación de habla similar al discurso espontáneo, utilizando para ello indicadores cuantitativos de coherencia discursiva ya descritos en la literatura. Por otro, se busca delinear el perfil lingüístico de los pacientes jóvenes, recién diagnosticados, para establecer un contraste con los pacientes crónicos y comprobar si existe la posibilidad de detectar indicadores tempranos del déficit en la coherencia de los discursos.

Para ello, Alicia Figueroa recolectó una muestra inicial de 160 entrevistas clínicas a personas de ambos sexos diagnosticadas con esquizofrenia, reclutadas de servicios de Salud Mental pública y privada de Santiago de Chile entre los años 2007 al 2013. Después, se obtuvo un corpus de 50 entrevistas, 25 realizadas a pacientes con esquizofrenia crónica y 25 a pacientes diagnosticados con esquizofrenia de primer episodio. El estudio se completó con 12 entrevistas sociolingüísticas realizadas a controles sanos.

Lenguaje esquizofrénico

Los resultados obtenidos por las investigadoras permiten afirmar que existe un perfil lingüístico que puede ser denominado como “lenguaje esquizofrénico". “Las alteraciones del lenguaje que se presentan en las personas con esquizofrenia pueden investigarse y son susceptibles de evaluación lingüística", afirman, al tiempo que añaden que el lenguaje esquizofrénico “es un rasgo permanente y prevalente durante todo el curso de la enfermedad y las alteraciones del lenguaje se encuentran presentes desde el primer episodio".

Del mismo modo, a pesar de la diversidad de las alteraciones lingüístico-comunicativas, consideran que es posible diferenciar algunas que pueden servir como indicadores de déficit. “Algunos de esos indicadores de déficits que fueron investigados en los pacientes de primer episodio pueden constituir indicadores tempranos. Entre estos fenómenos encontramos disfunciones como falsos inicios de turnos de habla o proposiciones, pausas extensas, volumen léxico, construcciones referenciales, gestión temática, saltos topicales, toma de turnos de habla o la utilización de pares adyacentes, entre otros", detallan.

La importancia de desentrañar la desorganización del lenguaje desde el primer episodio de esquizofrenia representa un problema desafiante para la psiquiatría actual ya que en la medida que se defina el perfil lingüístico en esta etapa aumentan las posibilidades de una comprensión integral de la enfermedad, y por tanto, de un tratamiento oportuno. Asimismo, equipos interdisciplinarios compuestos por profesionales de las diferentes áreas que puedan tratar al paciente (psiquiatras, neurólogos, psicólogos, logopedas –fonoaudiólogos- y lingüistas) permitirían optimizar la atención a las personas afectadas de psicosis.

Próximos pasos

Para seguir avanzando en esta línea, las investigadoras prevén publicar un corpus al que han denominado LEPSI (Lenguaje, Esquizofrenia y Psicosis) que contenga entrevistas clínicas y su correspondiente análisis psicopatológico, neurocognitivo y lingüístico, como contribución al medio clínico. Asimismo, desean ampliar la muestra de estudio de pacientes de primer episodio y añadir nuevas pruebas y tareas, así como elaborar un modelo de ‘screening’ o cribado discursivo que pueda aplicarse dentro de la entrevista clínica que realizan los especialistas.

“En muchas ocasiones se cuenta con poco tiempo y en los servicios de salud pública de España y Chile, a menudo los pacientes no regresan hasta presentar un cuadro agudo, con el consecuente deterioro cognitivo. Este ‘screening’ contendría los indicadores de mayor sensibilidad encontrados en este estudio", aseguran las expertas, lo que permitiría mejorar el manejo de estos pacientes.

A medio plazo, con los datos de un estudio multicéntrico de mayores dimensiones, las investigadoras creen que sería interesante proponer algún tipo de evaluación lingüístico-comunicativa para la población juvenil chilena y española en edad escolar, entre 12 y 14 años, con el propósito de revelar posibles disfunciones. “Esta evaluación podría ser incorporada en las escuelas y aplicada por agentes preparados, puesto que es frecuente que sean los docentes quienes inician las pesquisas en torno al comportamiento singular de sus alumnos, incluso antes de que los padres lo reporten", concluyen.

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