Investigadores españoles encuentran nuevas claves para la curación del VIH

Una nueva herramienta por la que el VIH establece una infección latente en linfocitos. Ese es el nuevo hallazgo publicado en la revista Cell Reports por investigadores de la Unidad de Inmunopatología del sida del Instituto de Salud Carlos III, en España.

El artículo, dirigido por José Alcamí y del que es primera firmante Mayte Coiras, se ha realizado en colaboración con el Centro de Genética Humana de Montpellier (Francia) y la Universidad Case Western de Cleveland (EE UU).

El trabajo describe cómo el VIH utiliza determinadas citocinas producidas por el sistema inmune –proteínas cuya acción fundamental consiste en la regulación del mecanismo de inflamación–para infectar nuevos linfocitos CD4 y muestra cómo impedir este mecanismo de infección. 

Una de las grandes paradojas del VIH es que el virus es capaz de infectar de manera latente dichos linfocitos, que se transforman en un reservorio viral inaccesible a la acción de los fármacos y el sistema inmune, pero a partir del cual el virus se reactiva actuando como una auténtica ‘bomba de relojería’.

Esto ocurre porque el virus no puede infectar células que no estén en estado de activación. La formación de reservorios celulares representa el mayor obstáculo para la curación ya que el virus no es accesible a la acción de los fármacos ni del sistema inmune.

“Este ‘escondite’ biológico le permite replicarse e infectar otras células estableciendo así un mecanismo de ‘persistencia’ viral en el paciente infectado”, explica a Sinc José Alcamí.

El proceso de infección latente de linfocitos CD4 requiere la inactivación de una barrera protectora celular, el factor de restricción SAMHD1, una acción que es realizada mediante la fosforilación inducida por estas interleucinas.

Además, han observado cómo el bloqueo de este proceso por fármacos inhibidores de tirosin-kinasas conlleva una recuperación de la acción antiviral de SAMHD1, identificando así una nueva familia de fármacos con actividad frente al VIH.

“Las implicaciones del trabajo son importantes no solo porque se describe un nuevo mecanismo de persistencia y perpetuación de los reservorios virales, sino porque estas citocinas han sido utilizadas en ensayos clínicos, lo que a la luz de estos resultados puede no ser deseable en pacientes infectados por el VIH”, subraya Alcamí.

Un aspecto importante es que estos fármacos están ya comercializados para su uso en determinadas leucemias, por lo que su perfil de toxicidad y farmacocinética son bien conocidos.

“Esto permite realizar de manera inmediata estudios clínicos para confirmar si estos fármacos impiden la formación de reservorios virales, lo que representaría un paso importante para la curación de la infección por VIH”, añade Alcamí.

Este último aspecto ha sido descrito en detalle en otra publicación reciente del grupo en la revista Biochemical Pharmacology. De hecho, está previsto iniciar el próximo año un ensayo clínico para demostrar si esta hipótesis es válida.

El ensayo, que será dirigido por Jose María Miró del Hospital Clínic de Barcelona, contará con la participación de Unidades de infección VIH de Reino Unido e Italia así como la del Hospital La Paz y el Centro Sandoval de Madrid. 

(Fuente: ISCII¨)

Desarrollan nuevas terapias para las alergias alimentarias

Las inmunoterapias no son algo nuevo: se utilizan en el mundo desde hace más de cien años para regular la respuesta del organismo frente a distintos problemas de salud derivados de un funcionamiento anómalo del sistema inmune, como tumores, infecciones o alergias. Concretamente sobre estas últimas se concentra un grupo de científicos de La Plata liderado por Guillermo Docena, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos (IIFP, CONICET-UNLP) y presidente de la Sociedad Argentina de Inmunología.

“Desde hace más de 15 años nuestra línea de investigación está enfocada en las enfermedades inflamatorias que afectan al intestino, y dentro de ellas estamos concentrados en el desarrollo de estrategias de modulación de la respuesta inmune contra alergias, especialmente alimentarias”, explica Docena. En este sentido, la búsqueda es doble: el equipo no sólo experimenta con distintos alérgenos -sustancias que inducen una reacción de hipersensibilidad o alergia-, sino que también prueba la eficiencia de diversos tratamientos utilizando las mucosas nasal, oral y sublingual.

Más allá de los avances científicos en el tema a nivel mundial, el gran problema de las inmunoterapias siguen siendo los efectos adversos que se producen durante el tratamiento, “y el escaso conocimiento de los mecanismos que se inducen para controlar el funcionamiento desregular del sistema inmune”, señala el investigador. “En todos los ensayos con personas alérgicas hay entre un 10 y 20 por ciento que desarrolla una reacción llamada anafilaxia, que puede ser muy grave porque afecta órganos centrales como pulmón y corazón”, agrega.

Por esta situación es que se están estudiando variantes que minimicen las respuestas contraproducentes. “Está probado que la administración del alérgeno en cantidades pequeñas pero de manera creciente y sostenida genera mecanismos regulatorios del sistema inmunológico en lugar de producir una reacción exagerada”, explica Docena, quien junto a su equipo analiza la combinación de fracciones de alérgenos con distintos agentes que permiten aumentar la eficacia del tratamiento, conocidos con el nombre de adyuvantes.

En este momento, trabaja en la caracterización de dos de ellos provenientes de bacterias, en un caso en colaboración con un laboratorio de Alemania e Inglaterra, y en el otro con un equipo científico del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas – Instituto Tecnológico Chascomús (IIB-INTECH, CONICET-UNSAM). “En ambos trabajos desarrollamos métodos con los que logramos revertir completamente la alergia experimental en animales”, cuenta el experto.

Los experimentos se realizan empleando un modelo de ratones diseñado especialmente para sufrir alergias, ya que la enfermedad no existe esta especie por su base genética. Fue así que mediante un protocolo de sensibilización consistente en la inducción de una inflamación en el intestino, lograron roedores con un sistema inmunológico muy parecido al de pacientes alérgicos a distintos alimentos, aptos para los ensayos con diferentes procedimientos terapéuticos.

Desde el IIB-INTECH, la investigadora independiente del CONICET Juliana Cassataro explica que el adyuvante obtenido consiste en una proteína llamada OMP16, obtenida de una bacteria. “Anteriormente nosotros ya habíamos observado que desviaba o cambiaba la reacción inmune en casos de enfermedades infecciosas. Ahora, en las pruebas con el equipo de Docena comprobamos que también funciona muy bien redirigiendo la respuesta patológica hacia una no patológica en casos de alergia alimentaria”, describe la especialista.

Las estrategias estudiadas en los ratones alérgicos han arrojado resultados muy promisorios dado que permiten a los ratones tolerar una cantidad ocho veces mayor del alérgeno respecto de un animal que no recibe el tratamiento. “Trasladado al caso de un paciente con alergia a la leche, por ejemplo, significa que pasaría de sufrir la reacción al beber un vaso, a hacerlo recién después de varios litros. Como nunca ingeriría tanto, entonces se lo considera curado. También sabemos que el mecanismo de protección inducido permanece en el organismo por lo menos un año y medio después de finalizada la terapia”, detalla Docena. El paso siguiente de estos ensayos es trasladarlos al plano clínico, es decir, a probarse en individuos alérgicos. Los profesionales se encuentran gestionando los permisos necesarios para comenzar colaboraciones con distintos hospitales de la provincia de Buenos Aires y Ciudad Autónoma de Buenos Aires.

En todo el mundo –explica Docena- el principal problema de las alergias es que están creciendo de manera exponencial, tanto en incidencia como en la gravedad de sus reacciones, “que en muchos casos pasaron de ser urticarias leves en la piel o trastornos gastrointestinales a cuadros de anafilaxia”, según sus palabras. Estos cambios de respuesta en el sistema inmune son objeto de múltiples estudios, que en gran medida demuestran una relación directa con factores ambientales como contaminación de los alimentos, tipos de microorganismos que viven en el intestino, hábitos dietarios, cambios hormonales, entre otros.

“Las alergias no tienen cura; lo único que revierte el cuadro es eliminar el contacto con el alérgeno, es decir, la falta de estímulo al sistema inmune. El problema es que las exposiciones suelen suceder de manera accidental, y por eso es necesario ahondar esfuerzos para desarrollar un tratamiento que permita corregir esa respuesta defectuosa o aberrante del organismo, y eso es lo que buscamos con estas inmunoterapias”, resume el investigador.

(Fuente: CONICET/DICYT)

Combatir la anemia aplásica con una terapia diseñada para retrasar el envejecimiento

La anemia aplásica es una enfermedad rara de la sangre, potencialmente mortal, en la que la médula ósea es incapaz de generar células sanguíneas al ritmo adecuado. Muchas formas de anemia aplásica comparten un importante vínculo con el proceso de envejecimiento: el acortamiento de los telómeros, las estructuras que protegen los extremos de los cromosomas.

Hace cuatro años, un grupo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en España, creó una novedosa terapia contra el envejecimiento basada en reparar los telómeros. Ahora, los mismos investigadores demuestran que esa terapia puede ser efectiva contra las clases de anemia aplásica provocadas por telómeros cortos. Es una estrategia del todo nueva en la patología.

El tratamiento se basa en hacer que las células de la médula ósea expresen la enzima telomerasa, responsable de reparar los telómeros. Para ello, los investigadores recurren a la terapia génica: utilizando un virus como ‘taxi’, introducen el gen de la telomerasa en las células de la médula ósea, que pueden así reparar los telómeros y seguir generando células sanguíneas.

“Aportamos una prueba de concepto de que el tratamiento con telomerasa (…) tiene un efecto terapéutico en la anemia aplásica provocada por telómeros cortos”, escriben los autores, entre los que están Christian Bär como primer autor y Juan Manuel Povedano, en una publicación en la revista Blood.

El trabajo ha sido dirigido por Maria A. Blasco en el CNIO y en el que han colaborado la Universidad Autónoma de Barcelona y Hoffmann-LaRoche (Basilea).

La anemia aplásica puede deberse a mutaciones heredadas en —que se sepa por ahora— unos treinta genes, varios de ellos implicados en el mantenimiento de los telómeros. También puede adquirirse por mecanismos aún no claramente establecidos —desde la exposición a determinadas toxinas hasta infecciones víricas—. Un rasgo frecuente en la anemia aplásica, independientemente de si es heredada o adquirida, es la presencia de telómeros cortos.

En 2012 el Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO, dirigido por Maria A. Blasco, ideó una estrategia para reparar los telómeros. El acortamiento de los telómeros es un proceso que ocurre de forma natural en el organismo cada vez que las células se dividen: durante la división celular, el ADN, empaquetado formando los cromosomas, debe duplicarse, pero el propio diseño de la maquinaria de copia impide replicar completamente el final de los cromosomas. Los telómeros, por tanto, se acortan un poco con cada división celular. Como norma general, a mayor edad, más cortos los telómeros.

La telomerasa, la enzima que repara los telómeros, solo está activa durante el embarazo; es decir, en el organismo adulto las células sanas no expresan telomerasa. Con una excepción: las células madre presentes en los tejidos —en la médula ósea, en el caso de la sangre—. Las células madre, que tienen que dividirse a menudo para regenerar los tejidos con nuevas células, sí pueden producir telomerasa, pero no tanta como para contrarrestar el acortamiento telomérico que se acumula con el envejecimiento: con el tiempo los tejidos tienen menos células de refresco y pierden capacidad regenerativa.

En su trabajo de 2012 los investigadores retrasaron sustancialmente el envejecimiento de los ratones logrando que sus células, durante un periodo de tiempo, de nuevo produjeran telomerasa. En el trabajo que ahora se publica hacen que las células madre de la médula ósea produzcan más telomerasa, y puedan así reparar sus telómeros excesivamente cortos.

Los investigadores recurrieron a dos tipos de ratones que simulan la enfermedad en humanos. En uno de ellos se reproduce la anemia aplásica adquirida: debido a daños de diversa etiología una parte de las células madre muere, y las que quedan deben dividirse más para mantener la producción de las células de la sangre; a consecuencia de tantas divisiones, los telómeros se acortan y aparece la enfermedad.

En el animal modelo, los investigadores matan parte de las células madre eliminando en ellas un determinado gen; al cabo de unas semanas tratan a los animales con la terapia génica con telomerasa.

“Efectivamente, el tratamiento [con telomerasa] evita de forma significativa la mortalidad por anemia aplásica, y alarga los telómeros en la sangre y en la médula ósea”, comentan los autores. “En el grupo no tratado con terapia génica la mayor parte de los animales mueren de anemia aplásica, y mueren mucho antes”.

El segundo modelo animal busca reproducir la anemia aplásica hereditaria, producida por mutaciones relacionadas con los telómeros y la telomerasa. Los investigadores recurren a un ratón al que se ha eliminado el gen de la telomerasa específicamente en las células de la médula ósea.

Como en el primer caso, tras ser tratado con terapia génica con telomerasa en este ratón “también se alargaron los telómeros en sangre periférica y el número de células sanguíneas mejoró considerablemente”, escriben los autores. “En ambos modelos, la mayor número de células sanguíneas puede atribuirse a una mayor reserva de células madre”.

Hay clases de anemia aplásica que no están asociadas a telómeros cortos. Pero los investigadores consideran que estos resultados son una prueba de concepto de que la terapia génica es una estrategia válida contra anemia aplásica. Podría aplicarse con otros genes —en vez de con telomerasa—, si se descubriera que tienen un papel causal en esas otras formas de la enfermedad. 

(Fuente: CNIO)

Zika: El mismo enemigo con nuevas armas

El Zika es un arbovirus, o sea que se transmite por artrópodos, en este caso mosquitos. Estos insectos son hematófagos, es decir que necesitan la fuente de sangre para producir huevos, por eso sólo las hembras pican. “El vector de este virus en nuestra región es el Aedes, que es muy conocido porque también transmite dengue y chikungunya”, explica Luis Adrián Díaz, investigador adjunto del CONICET en el Instituto de Investigaciones Biologicas y Tecnologicas (IIByT, CONICET-UNC) y Profesor Adjunto en el Instituto de Virología “Dr. J. M. Vanella” de la Universidad Nacional de Córdoba, en argentina. En la actualidad es reconocido como una amenaza a nivel mundial, ¿por qué?


Según relata el investigador, el virus Zika se aisló por primera vez en monos, a fines de la década del ´40 en la selva que lleva el mismo nombre-en África- pero no se lo asoció a enfermedades. Años después se lo reconoció como agente patógeno pero se lo relacionaba a cuadros febriles sin gravedad. Recién en 2006 cobró importancia sanitaria debido a una epidemia en las Islas Yap, Micronesia, en el océano Pacífico.


La notoriedad del virus siguió creciendo hacia 2013 con un fuerte brote en la Polinesia Francesa que afectó a 20 mil personas. Además, este episodio coincidió con un aumento de casos de Síndrome de Guillain-Barré que es una enfermedad autoinmune que puede desencadenarse por varios factores, uno de ellos una infección viral, y tiene repercusiones en el funcionamiento normal a nivel neurológico –debilidad muscular o parálisis-. También se observó un aumento en los casos de microcefalia que consiste en un trastorno degenerativo en el desarrollo del feto, que implica una calcificación, poco crecimiento del cerebro y del cráneo y suele ser incompatible con la vida. En 2014, Zika llega a otras islas del Pacífico, hasta la Isla de Pascua.


Según explica el investigador, “a comienzos de 2015 se confirmaron los primeros casos en Brasil, comenzando en Natal y luego Pernambuco, Recife y Bahía, para expandirse finalmente en casi todo el país. Para octubre de ese año comenzó a llamar la atención el crecimiento de los casos de microcefalia: En Pernambuco el aumento fue de 77 veces y en Paraiba de 57, por citar sólo los casos más notorios. En la actualidad se ha detectado la circulación activa y autóctona en más de 10 países de América central y del Sur”.


Por otra parte, destaca que el problema es que, por ejemplo en el estado de Bahía circulan Zika, chikungunya y dengue. Los tres son transmitidos por el mismo mosquito y no se sabe las consecuencias que puede haber en la interacción de los virus y las respuestas inmunológicas en el humano, con infecciones previas o múltiples, además de complicar la comprensión de los resultados de laboratorio para confirmar el diagnóstico. “Esta situación podría replicarse en nuestro país”, agrega el investigador.


La mayoría de los arbovirus tienen su origen en zonas silvestres donde son mantenidos por diversos tipos de vertebrados y artrópodos. “Como dijimos, para Zika el vector son diferentes especies de Aedes y se cree, aunque su estudio es muy reciente, que los hospedadores en las zonas selváticas serían los monos. Cuando el virus salió de su nicho natural ingresó a un ecosistema urbano, donde tuvo que adaptarse a una nueva conformación de sus requisitos biológicos (vector-hospedador) y el círculo de transmisión y mantenimiento es el Aedes como vector y el humano como hospedador”, describe Díaz. Se piensa que la dispersión desde África hasta Ámérica, pasando por las islas del Pacífico, tiene que ver con el movimiento de personas -por turismo o migraciones- y en la presencia del Aedes (aegypti y albopictus) que está muy extendida en todo el mundo.



El virus se está dispersando a través de los movimientos humanos, principalmente por vía aérea, lo que permite desplazamientos largos en cortos períodos de tiempo. Considerando los datos de intercambio aéreo de Brasil con demás países, las probabilidades indican que Estados Unidos y Argentina son los principales destinos a recibir casos importados de este virus.


Las dos especies de Aedes con importancia epidemiológica que existen en Argentina son el aegypti y el albopictus. Ambos son muy similares en su apariencia y en sus hábitos y pueden transmitir dengue, chikungunya y Zika. Es por esto que conocerlos y combatirlos adquiere cada vez mayor relevancia.


El Aedes albopictus, hasta el presente, sólo se ha identificado en el noreste del país -provincia de Misiones-, se desarrolla en ambientes rurales y está comenzando a insertarse en las ciudades como parte de su proceso de urbanización, como lo ha hecho Aedes aegypti años atrás. “Este mosquito podría funcionar como vector puente y su importancia a nivel epidemiológico tiene que ver con que favorece la salida del virus de su nicho natural e inroducción a los ambientes urbanos; es el link biológico que necesita un arbovirus para expandirse. De igual manera puede utilizar al humano como fuente de dispersión viral u hospedador puente”, define el científico.


Por su parte, el Aedes aegypti es el más abundante en Argentina y es urbano; normalmente habita en lugares urbanizados, donde hay humanos. En América pueden encontrarse desde el sur de Estados Unidos hasta Neuquén. En general prefiere criaderos artificiales, pequeños, de aguas claras y sin luz. “Son mosquitos de inundación: los huevos son depositados sobre las paredes de los recipientes, al ras del agua, de forma individual y lucen como pequeños puntos negros. Cuando toman contacto con el agua, se hidratan y comienzan a desarrollarse el embrión que dará lugar a las larvas que completan el ciclo en el medio líquido”, describe Díaz.


Uno de los mayores problemas para la erradicación de este mosquito es que no basta con matar a las larvas y los adultos. Los huevos son muy resistentes a la sequía y a las bajas temperaturas, por lo que puede subsistir de una temporada a la siguiente y no mueren con insecticidas regulares. “Para eliminar los huevos hay que refregar los bordes de los recipientes, no alcanza con tirar el agua. Si hay un florero, con huevos que no han sido alcanzados por el agua todavía, se vacía, y se llena con agua limpia, se generan las condiciones óptimas para la cría del mosquito” explica el científico. Además, agrega que “con el aumento de la urbanización y el crecimiento demográfico que no está acompañado por infraestructura, se dan situaciones que favorecen la reproducción del Aedes, por ejemplo los tachos para proveer a las viviendas que no tienen red de agua corriente. Sin embargo los sitios de cría son múltiples; puede ser desde un tanque de agua con la tapa rota hasta una tapita de gaseosa boca arriba. Cualquier objeto que pueda juntar agua, por mínimo que sea es un potencial criadero de Aedes”.


Aunque no hay resultados concluyentes existen indicios de una asociación entre infección por Zika y microcefalia. “Las evidencias son: coincidencia espacio- temporal del virus y aumento de microcefalia; presencia de Zika detectada en la autopsia a niños recién nacidos que murieron por microcefalia y numerosos casos de mujeres infectadas con el virus que dieron a luz niños con dicha malformación. Faltaría además hacer un estudio cuantitativo para saber si existe y qué tan fuerte es esa asociación que a priori puede observarse”, asegura Díaz.


La solución, según el investigador, no estaría en el desarrollo de vacunas, si bien se está trabajando en ello. “El problema es que los mosquitos Aedes está en casi todo el mundo y son capaces de transmitir en laboratorio 22 arbovirus diferentes, entre ellos los de la fiebre amarilla, dengue, chikungunya y zika. Como sociedad no podemos esperar una vacuna para cada uno, eso sería abusar de una tecnología y nadie sabe las consecuencias inmunológicas de semejante abuso. Además los virus se van adaptando a las nuevas condiciones y generar resistencia. La respuesta más adecuada, económica y saludable es evitar la cría del Aedes: controlando una especie de mosquito eliminamos el riesgo de transmisión de las infecciones virales asociadas a este vector. Y ese control no sólo depende de los ciudadanos sino que también debe haber planes estatales. Los ciudadanos descacharran, tiran los recipientes pero ¿a dónde van a parar? Si no se eliminan o se entierran solo se traslada el problema. Por eso el descacharrado debe plantearse como una medida planificada basada en la participación comunitaria y estatal” asegura Díaz.


Otra vía de transmisión que se ha observado es la sexual. “Si bien están confirmados en dos casos en Polinesia y uno en Estados Unidos no es la vía principal de transmisión. La transmisión vectorial a través de la picadura del mosquito Aedes sigue siendo la principal vía de transmisión y mantenimiento para este virus”, comenta el científico.


El investigador señala que además de combatir la cría del Aedes es importante prestar atención a algunas sugerencias. Organismos internacionales aconsejan a mujeres embarazadas -principalmente en los primeros tres meses, que es la época de mayor desarrollo del feto- no deben viajar a lugares con circulación autóctona de Zika. También es importante que aquellas personas que visitaron países que se saben que están en alerta, ante un cuadro febril aunque sea leve, concurran al médico.

 (Fuente: CONICET/DICYT)

Desarrollo de medicamentos basados en células madre

El grupo de investigación NanoBioCel de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, en España, ha desarrollado un sistema biomimético que busca diseñar y desarrollar medicamentos adaptados a células madre, lo que permite mejorar su funcionalidad e incrementar su potencial terapéutico. Se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz.

La terapia celular está siendo cada vez más utilizada para abordar distintas enfermedades. A diferencia de los medicamentos clásicos como los comprimidos o las cápsulas, los nuevos fármacos combinan los mejores biomateriales y células para crear sistemas de liberación de sustancias terapéuticas. La utilización de células madre (aquellas capaces de diferenciarse en cualquier tipo de células) ha supuesto un gran avance, siendo cada vez más utilizadas por muchos grupos de investigación. No obstante, para poder emplear todo el potencial de las células madre, es necesario diseñar y desarrollar sistemas que permitan su transporte e implantación adecuados.

La microencapsulación celular consiste en la inmovilización de células capaces de secretar sustancias terapéuticas para su liberación durante largos periodos de tiempo. Dependiendo de las sustancias que secreten las células encapsuladas, su aplicación será diferente, abordando múltiples patologías.

Las células madre ofrecen una serie de ventajas respecto a otros tipos de célula, por lo que cada vez son más utilizadas en distintas áreas de la terapia celular. Se trata de células que secretan sustancias inmunomoduladoras, con capacidad de modificar el sistema inmune. Además, el organismo en el que se implantan no las reconoce como extrañas, pudiendo ser incorporadas en otras especies sin que produzcan el rechazo inmunológico. Por otro lado, son capaces de diferenciarse en varios tipos de célula, abriendo así el abanico de posibilidades que ofrecen a otras terapias como la medicina regenerativa.

En este trabajo del grupo de investigación NanoBioCel de la UPV/EHU se ha desarrollado un sistema biomimético, utilizando las células madre mesenquimales D1 modificadas genéticamente, para secretar eritropoietina (EPO). Las microcáspsulas, donde se inmovilizaron las células, fueron modificadas utilizando diferentes concentraciones de un péptido de adhesión para mejorar la supervivencia celular.

Los resultados obtenidos demostraron que las microcápsulas que contenían el péptido de adhesión mejoraron la actividad de las células madre encapsuladas, obteniendo una mayor secreción de EPO. Además, se pudo observar que los sistemas diseñados no afectaron a las células inmovilizadas, manteniendo sus características. En una segunda fase, se realizaron los experimentos después de implantar las microcápsulas en animales, para ver la influencia que podía provocar el entorno in vivo en el comportamiento de las células madre encapsuladas. Aunque al realizar el estudio en ratones no se observaran diferencias significativas entre las células madre inmovilizadas en microcápsulas elaboradas con o sin el péptido de adhesión, la mayoría de las células se mantuvieron vivas durante todo el ensayo. También se observó que la secreción de la sustancia terapéutica fue en aumento a lo largo del tiempo.

Actualmente, varios grupos están realizando investigaciones, incluidos ensayos clínicos, relacionadas con la microencapsulación celular, ya que se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz. Por otro lado, la incorporación de células madre en esta tecnología ofrece nuevas posibilidades, facilitando la combinación de sistemas de secreción de medicamentos y la medicina regenerativa.

NanoBioCel es el grupo de investigación del Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la UPV/EHU. Se trata de un Grupo Consolidado de la Universidad del País Vasco desde el año 2001 y está dirigido por el catedrático José Luis Pedraz Muñoz. Está implicado en importantes proyectos de investigación en el campo de la tecnología farmacéutica, terapia celular, caracterización de biomateriales y, especialmente, en el desarrollo de nuevos medicamentos de liberación controlada y continua de fármacos, péptidos, proteínas, DNA y células. Además, el Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica forma parte de la Unidad de Desarrollo Farmacéutico (UDF), fundada en 1997, que es una sección de TECNALIA, localizada en el Parque Tecnológico de Álava.

 (Fuente: UPV/EHU)

Un buen desayuno puede ayudar a la gente obesa a realizar más actividad física

Es común pensar que para adelgazar hay que comer poco y que un buen modo de lograrlo es saltarse el desayuno. Pero sin desayunar, también es fácil sentirse flojo, y ello puede desincentivar salir a pasear o dedicar la mañana a alguna otra clase de ocio rico en actividad física. Luego llega el mediodía, y el hambre acumulada puede propiciar darse un atracón, en el cual la persona acaba recuperando lo que no comió en el desayuno y que además le provoca el típico sopor que sigue a toda comilona y desincentiva de nuevo la actividad física.

En resumen, la persona no hace ejercicio por la mañana por no haber comido, y no lo hace por la tarde por haber comido demasiado. El resultado es que haber omitido el desayuno no le ha servido para combatir los kilos extra, ya que al final ha comido lo mismo, y además ha perdido la oportunidad de hacer ejercicio físico, que de por sí aporta beneficios para la salud.

Esta teoría, asumida por bastante gente y aparentemente amparada por el sentido común, se ha confirmado en una investigación reciente a cargo del equipo de los doctores Enhad Chowdhury y James Betts, de la Universidad de Bath en el Reino Unido: desayunar hace que las personas obesas sean más activas.

El estudio analizó las conexiones entre el desayuno y la salud para personas clasificadas como obesas, comparando los resultados de un grupo que ayunaba con otro que desayunaba.

Desayunar no hizo que las personas obesas perdieran peso pero sí supuso para ellas una mayor actividad física durante la mañana y un consumo inferior de comida posteriormente (lo que significa que ambos grupos comieron en total cantidades similares pero uno hizo más ejercicio que el otro).

Incrementar la actividad física es una de las formas más importantes de mejorar la salud en nuestra población cada vez más sedentaria, así que los investigadores sugieren que no saltarse el desayuno podría ser una buena estrategia para ayudar a alcanzar esa meta.

Fuente: Noticias de la Ciencia 

El entrenamiento con fuerza beneficia a pacientes con parkinson

Un abordaje de la Escuela de Ciencias del Movimiento Humano y Calidad de Vida de la Universidad Nacional (Ciemhcavi-UNA), en Costa Rica, pretende mejorar la calidad y capacidad funcional de pacientes con Enfermedad de Parkinson Idiopático (EPI), mediante un programa de entrenamiento basado en la fuerza.

Antonieta Ozolz, coordinadora de la investigación y académica de Ciemhcavi, comentó que el objetivo del estudio consistió en evaluar el efecto del entrenamiento de la fuerza muscular sobre la capacidad funcional y la calidad de vida de personas con EPI.

Para este estudio se tomó como muestra 10 personas con edad promedio entre los 60 y 68 años, de los cuales, cuatro mujeres y seis varones, presentaron el EPI y quienes se sometieron a un programa de entrenamiento de fuerza muscular con bandas elásticas thera-band durante cuatro meses y medio.

“Las cargas iniciales y su incremento se fijaron con la escala de ejercicio OMNI-Resistance. Se valoraron los cambios en capacidad funcional mediante el Senior Fitness Test y la incidencia en calidad de vida mediante el cuestionario PDQ-39”, indicó Ozols.

Explicó que los resultados reportaron un incremento de la carga de entrenamiento a partir del primer mes y el aumento en el número de repeticiones en los dos meses finales. La fuerza de las extremidades superiores mejoró, mientras que en el resto de áreas de la capacidad funcional y de calidad de vida mostraron cambios positivos.

Al finalizar la investigación, los sujetos manifestaron cambios positivos en el abordaje a la discapacidad. Sin embargo, se requieren estudios más profundos para determinar la efectividad de las bandas thera band, en personas con parkinson sobre su capacidad funcional y calidad de vida.

Datos de la Fundación Nacional de Parkinson de Estados Unidos (http://www.parkinson.org/) indican que esta condición fue descrita por primera vez en 1817 por James Parkinson, un médico británico que publicó un estudio titulado Estudio sobre el temblor paralítico. El estudio de Parkinson definió los principales síntomas del mal que posteriormente llevaría su nombre. Desde entonces, los científicos vienen investigando las causas y tratamientos de esta enfermedad, definiendo más exactamente la gama de síntomas, su distribución demográfica y las posibilidades.

El parkinson es una aflicción neurodegenerativa paulatina que ocurre cuando ciertas células nerviosas (neuronas) de la región cerebral, conocida como sustancia negra, mueren o degeneran.

En los Estados Unidos, más de un millón de personas sufren parkinson, el cual afecta a cerca de uno de cada cien estadounidenses mayores de los 60 años. La edad promedio en que comienza este mal es alrededor de los 60 y aunque la enfermedad es menos común a menor edad, también puede ocurrir.

Un grupo de pacientes costarricenses con parkinson reciben terapia en la clínica de salud de Tibás, con el fin de mejorar su calidad de vida. 

(Fuente: UNA/DICYT)

Diseñan sensores luminosos para diagnosticar diabetes mellitus tipo 2

Una de las enfermedades con mayor incidencia a nivel mundial es la diabetes, la cual se estima que afecta a 383 millones de personas. México es uno de los países más vulnerables, ya que se calcula que entre 6'6 y 10 millones de personas la padecen, de acuerdo con datos de la Federación Internacional de Diabetes.
En ese contexto, el doctor en ciencias químicas, Alejandro Dorazco González, quien forma parte del Centro Conjunto de Investigación en Química Sustentable de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM) y de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), trabaja en el desarrollo de sensores luminosos que podrían optimizar la detección de la diabetes mellitus tipo 2 en condiciones adversas.

“Nosotros diseñamos, estudiamos y buscamos aplicaciones para nuevas moléculas con dos propiedades básicas. Primero que tienen cualidades fotofísicas interesantes, color o son fluorescentes; y la segunda que tienen la capacidad de asociarse con moléculas de importancia biológica”, comentó en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

Añadió que entre esas moléculas se encuentran los nucleótidos, los aniones o moléculas más complejas como hemoglobina glucosilada, las cuales son indicadores químicos de síndromes metabólicos como la diabetes mellitus.

“Nosotros sintetizamos, con apoyo de alumnos de licenciatura y posgrado, las moléculas en el laboratorio y estudiamos su asociación con esas moléculas, y ya en la recta final tratamos de dar una aplicación que derive en nuevas tecnologías químicas que permitan detectar, capturar e identificar selectivamente las especies de importancia biológica, en este caso, la diabetes mellitus tipo 2”.

A decir del doctor Dorazco González, hasta el momento han logrado el desarrollo de sensores para nucleótidos, principalmente ATP (molécula central en la bioenergética de los sistemas biológicos); asimismo, en el desarrollo de sensores para cloruro o aniones orgánicos sencillos que tienen importancia biológica.

También, añadió, están en proceso de patente para la detección de hemoglobina glucosilada, para yoduro, que participa en el metabolismo de los seres vivos y tienen ya resultados preliminares para quimiosensores luminiscentes que detecten y capturen la hemoglobina (diabetes mellitus tipo 2).

“Esos son los resultados preliminares que tenemos (…) se trata de conocimiento que en un campo optimista permitirá hacer análisis, control, diagnóstico de enfermedades en forma muy sencilla y más barata en comparación con las que existen actualmente”.

Otra gran ventaja, agregó, radica en la posibilidad de llevar estas nuevas técnicas analíticas desarrolladas en México a lugares donde no hay grandes equipos ni grandes laboratorios para diagnosticar o controlar cierto tipo de enfermedades, entre ellas la diabetes tipo 2.

“Asimismo, dicho conocimiento nos permitirá en un futuro desarrollar kits de fácil uso para las personas no expertas en química (…) Eso deriva en un conocimiento incluyente para la sociedad porque tal vez personas que no son expertas en química podrían usar estas tecnologías en forma eficiente”, indicó el investigador.

Señaló también que sería tecnología muy similar a los kits que hay de importación con base en tecnología extranjera para detectar glucosa en la sangre, por ejemplo, así como esos equipos que trabajan en forma rápida y confiable, las moléculas que hacen actúan en forma similar.

En relación con el proceso que se sigue para sintetizar las moléculas, el doctor Dorazco González mencionó que "todas las moléculas tienen forma y tienen cargas, no son simplemente algunas pelotas o bolas, sino que todas tienen una forma determinada y una carga. Partiendo de ello, nosotros fijamos una meta en torno a qué moléculas de interés biológico queremos detectar o capturar, a partir de esto, diseñamos nuevas moléculas en el laboratorio a través de síntesis molecular o reacciones basadas en química inorgánica o química orgánica, las cuales pueden o no incluir metales y pueden o no contener varios grupos funcionales”.

Detalló que son los alumnos de licenciatura o de posgrado quienes sintetizan las moléculas en el laboratorio. “El primer paso es hacer las reacciones, después analizarlas para definir que realmente están puras y que funcionan; el siguiente paso consiste en estudiar su asociación por medios fotofísicos, por ejemplo absorbancia de UV visible o fluorescencia”.

Precisó que dichas moléculas tienen color o emiten luz de ciertas características y cuando son puestas ante la presencia de las moléculas de interés, cambian su color o su emisión de luz. “Eso nos permite cuantificar en forma confiable la cantidad del analito de interés o el indicador que nos interesa y su presencia también”.

Al definir las etapas del proyecto, el investigador, que también es miembro de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), explicó que las primeras etapas son de desarrollo científico básico o académico; que en la segunda fase se incluye el desarrollo de tecnologías químicas, principalmente aquellas que tengan aplicación en química clínica, química analítica, en el sector salud o incluso en la industria para detectar especies de suma importancia en alimentos.

Finalmente, al referir qué hace falta para avanzar a la etapa de desarrollo tecnológico, dijo que para escalar el conocimiento que desarrollan en aplicaciones tecnológicas son necesarios esquemas de colaboración con expertos en otras áreas, los cuales van desde patentes, protección de productos intelectuales, hasta expertos en desarrollos tecnológicos. 

(Fuente: CONACYT/DICYT)

Revelan que el consumo combinado de cafeína y cocaína dispara la toxicidad testicular

Las investigaciones en el área de las ciencias biológicas atienden a cuestiones técnicas y reglas procedimentales internas que son específicas a la disciplina. No obstante, en ocasiones las motivaciones que sirven de disparadores de las mismas tienen un carácter externo de tipo social. Tal es el caso del proyecto de un equipo del Instituto de Investigaciones Farmacológicas (ININFA, CONICET-UBA), en Argentina, que apunta a conocer los efectos tóxicos del consumo combinado de cocaína y cafeína, bajo la consideración de que la adicción a las llamadas drogas de abuso constituye un problema de la salud a tener en cuenta.

Según datos del Observatorio Argentino de Drogas, organismo dependiente de la Secretaría de Programación para la Prevención de la Drogadicción y la Lucha contra el Narcotráfico (SEDRONAR), publicados en 2014, la prevalecía anual a nivel nacional en el consumo de drogas ilícitas de la población entre 16 y 65 años se sitúa alrededor del 3,4 por ciento, mientras que la de cocaína y la de pasta base lo hacen en 0,7 y 0,04 por ciento respectivamente. En la Ciudad de Buenos Aires esos porcentajes aumentan, mientras que la prevalencia en el consumo de drogas ilícitas se ubica en 10 por ciento, la de cocaína en 1,1 y la de pasta base en 0,05.

“La adicción a la cocaína genera trastornos nerviosos crónicos que afectan los circuitos neuronales implicados en la recompensa, la motivación, la memoria y la toma de decisiones. La cafeína, además de ser la sustancia psicoactiva más consumida en todo el mundo, constituye – junto a la cocaína – uno de los dos principales componentes del paco, una droga consumida en la Argentina cuyo efectos, en términos epidemiológicos, son mucho más drásticos que los que puede tener la cocaína aisladamente. A nosotros nos interesó investigar si la cafeína, al actuar como potenciador, podía ser responsable de esta diferencia”, explica Verónica Bisagno, investigadora independiente del CONICET en el ININFA y directora del proyecto.

El propósito general del proyecto es obtener información respecto de los perjuicios generados por el consumo combinado de estas dos drogas en diferentes órganos y sistemas del cuerpo como el cerebro, el hígado, los riñones y también los testículos. Para el objetivo específico de analizar cómo se ve particularmente afectada la fisiopatología de las gónadas masculinas, el equipo formado en el ININFA convocó a colaborar a investigadores del Centro de Estudios Biomédicos, Ambientales y Diagnóstico (CEBBAD, Universidad Maimónides), dirigido por Alfredo Vitullo, investigador principal del CONICET especializado en fisiología testicular.

“Hasta dónde sabemos se trata del primer trabajo que analiza el impacto de la combinación de cafeína y cocaína sobre el testículo. A partir de los experimentos pudimos obtener evidencia de que la primera potencia los efectos tóxicos de la segunda sobre dicho órgano, aumentando la muerte de células germinales”, destaca Bisagno.

Los primeros resultados – publicados en noviembre pasado en la revista PLoS One – permitieron corroborar que ratones inyectados con cocaína mostraron una disminución del número de las células germinales, que dan origen a los espermatozoides, y que esta reducción fue aún mayor en los casos en los que se combinó con cafeína. Al mismo tiempo se pudo verificar que la administración conjunta de las dos sustancias generó un aumento en determinadas proteínas que son indicadoras de muerte celular.

Hasta ahora tampoco era demasiado lo que se conocía sobre el accionar de la cocaína sobre el tejido testicular. “Se sabía, por que estudios anteriores lo habían señalado, que su consumo disminuía el conteo espermático, reducía el nivel de testosterona y aumentaba el estrés oxidativo, pero nada sobre su mecanismo de acción. Nosotros, además de corroborar que induce la muerte de células germinales y que al combinarse con cafeína este efecto resulta potenciado, también arribamos a la conclusión de que estos estimulantes deben ejercer su toxicidad a través de aumentar localmente la transmisión de dopamina, tal como lo hacen en el cerebro”, afirma Candela González, investigadora asistente del CONICET en el CEBBAD y coautora del artículo.

Una de las formas mediante las cuales la cocaína genera efectos tóxicos en el cerebro es a través del aumento de la dopamina – neurotransmisor cuya función principal es señalizar situaciones novedosas en el ambiente-, el cual está asociado al estrés oxidativo, la degeneración neuronal y la consecuente muerte de neuronas. La cocaína bloquea lo transportadores que conducen la dopamina desde el espacio sináptico hacia adentro de la célula y de este modo la mantiene activa en mayor proporción más tiempo. La cafeína, en bajas dosis y de manera indirecta, al impedir que los receptores de adenosina –un nucleósido que genera sueño- inhiban a los de dopamina, también aumente el volumen de dicho neurotransmisor en el cerebro.

“Nosotros lo que hicimos fue describir el sistema dopaminérgico que funciona en los testículos señalando en que células se encuentran sus distintos componentes -receptores, trasportadores y enzimas sintetizadoras- y pudimos corroborar, por primera vez, que estos componentes celulares son sensibles a la administración de cafeína, cocaína o su combinación, comportándose de manera similar a como lo hacen en el cerebro. Esto explicaría los efectos nocivos producidos por estos psicoestimulantes sobre la fisiología testicular y la subsecuente muerte de células germinales”, explica Betina González, becaria posdoctoral del CONICET en el ININFA y también coautora del artículo.

Aparte de las conclusiones obtenidas hasta el momento, las autoras abren nuevas vías para avanzar en la exploración en torno a los efectos tóxicos de los psicoestimulantes en el testículo. La pregunta que queda planteada para las próximas investigaciones es si otra consecuencia posible de modulación de dopamina en las células germinales podría ser la inducción de cambios epigenéticos, los cuales son modificaciones heredables en el ADN que modulan la expresión génica, de una forma que contribuya a la transmisión parental de vulnerabilidad a la adicción.

(Fuente: CONICET/DICYT)

Paralizar bacterias puede bastar para impedir infecciones

Mediante la simple eliminación de una proteína presente en bacterias, una acción más fácil de lograr sin efectos secundarios que matarlas, se consigue sabotear su capacidad de desplazarse y esto a su vez impide que pongan en marcha una infección. Además, esta estrategia acarrea un menor riesgo de generar farmacorresistencia en las bacterias atacadas.

Este es el hallazgo que han hecho unos científicos y que podría proporcionar una nueva forma de prevenir infecciones bacterianas tanto en humanos como en plantas sin desencadenar resistencia a múltiples fármacos en bacterias.

Cuando las bacterias infectan ya sea a un vegetal o a un animal, tienen primero que moverse a través de la superficie hasta el lugar propicio para la infección. Sin esta migración, a las bacterias les resulta difícil introducirse o adentrarse lo suficiente en el anfitrión como para aposentarse con éxito y son menos capaces de causar una infección.

El equipo del Dr. Jacob Malone, del Centro John Innes en Norwich y la Universidad de Anglia Oriental, ambas instituciones en el Reino Unido, quería saber por qué hay unos niveles elevados de una proteína en particular en bacterias cuando estas entran en contacto con plantas. Tras investigar más a esta proteína, Malone y sus colaboradores descubrieron que es un importante sistema de control del movimiento bacteriano durante las infecciones sufridas por vegetales y por animales como el Ser Humano. Esta proteína podría convertirse en una nueva diana contra la que desarrollar fármacos antiinfecciones, y dado que un ataque a dicha proteína no acarrea su muerte inmediata, ello reduce también la probabilidad de que evolucionen para desarrollar resistencia a fármacos dirigidos contra dicha proteína.

El Dr. Malone y sus colegas estudiaron un tipo de bacterias llamadas Pseudomonas, de las que existen docenas de especies diferentes, incluyendo la patógena P. aeruginosa, que causa alrededor del 7 por ciento de las infecciones adquiridas en hospitales en el Reino Unido y otros países, y que es una causa principal de mortalidad en los pacientes de fibrosis quística. Conocer a fondo a estas bacterias es médicamente muy importante.

Los autores del estudio han encontrado que la capacidad de las Pseudomonas de causar una infección se ve comprometida en una etapa temprana cuando se elimina la citada proteína de la bacteria.

Esta proteína clave se llama RimK, y está presente en cientos de especies de bacterias, incluyendo varias que provocan enfermedades severas en humanos, pero su función biológica era en buena parte desconocida, hasta ahora.

El equipo del Dr. Malone descubrió una función completamente nueva para la RimK. Cuando la eliminaron de las bacterias, estas no podían moverse de forma apropiada, lo que a su vez afectó a su capacidad de iniciar infecciones. Cuando los científicos examinaron el efecto de la supresión de la RimK en plantas, encontraron que fumigar una de ellas con bacterias sin la proteína resultó en síntomas de enfermedad más suaves, en comparación con cuando se las fumigaba con bacterias de tipo normal. Sin embargo, si se obviaban las etapas iniciales de la infección, por ejemplo, inyectando o forzando la introducción de las bacterias en el tejido de la planta, las bacterias mutantes sin RimK sí eran capaces de infectar de forma normal. Esto sugiere que la RimK solo es importante durante las etapas iniciales de la infección, cuando las bacterias necesitan desplazarse a los puntos adecuados. Se vieron resultados similares para Pseudomonas patogénicas, tanto en plantas como en humanos, lo que sugiere un mecanismo común para la actividad de la proteína en ambos tipos de bacterias.

El nuevo estudio indica que RimK funciona controlando la forma en que muchas otras proteínas son producidas dentro de las bacterias. Las investigaciones sugieren que cuando una bacteria siente que se halla en un nuevo lugar para crecer, como en una hoja vegetal o en una célula humana, se adapta a ese entorno cambiando la producción de cientos de proteínas. La RimK controla este cambio, asegurando que las bacterias puedan moverse y prosperar en su nuevo entorno. Cuando las bacterias son modificadas en el laboratorio de manera que no contengan la proteína RimK, este proceso no funciona adecuadamente y las bacterias se desincronizan con respecto a los cambios en su entorno, lo que significa que no migrarán cuando deberían.

Fuente: Noticias de la Ciencia

Los vegetales comenzaron a vivir en tierra firme mucho antes de lo creído

Los biólogos especializados en plantas están de acuerdo en que fueron las algas verdes las que dieron inicio a la vida vegetal en tierra firme. En algún momento de la historia de nuestro planeta, el antepasado común de vegetales como los árboles, los helechos y las plantas con flores desarrolló un ciclo de vida alternativo, permitiendo supuestamente que sus descendientes flotaran hacia tierra firme y conquistaran tierras de todas partes del mundo. Pero en un estudio reciente, unos científicos han llegado a la conclusión de que algunas algas verdes ya tenían presencia en tierra firme desde cientos de millones de años antes de esta adaptación, y que el resto de las plantas de tierra firme se desarrollaron en realidad a partir de algas terrestres, y no acuáticas.

Los botánicos han tenido muy en cuenta esta posibilidad desde 1980, pero los partidarios de la teoría han venido careciendo de pruebas. Ahora, Jesper Harholt del Laboratorio Carlsberg, así como Øjvind Moestrup y Peter Ulvskov, de la Universidad de Copenhague, ambas entidades en Dinamarca, presentan evidencias genéticas y morfológicas que corroboran la teoría. En particular, ciertos rasgos que utilizan las plantas terrestres para sobrevivir en tierra hoy en día se encuentran bien conservados en algunas especies de algas verdes.

La colaboración entre Harholt y Ulvskov se inició mientras estaban estudiando la evolución de la pared celular vegetal, considerada desde hace tiempo como una adaptación clave para el estilo de vida terrestre, ya que proporciona el soporte corporal necesario para que las plantas terrestres crezcan bajo la influencia de la gravedad y sin el efecto amortiguador del medio subacuático.

Se dieron cuenta de que las algas tienen una pared celular cuya complejidad es similar a la de las plantas terrestres, lo cual les pareció curioso dado que las algas primitivas crecían supuestamente en el agua. A partir de aquí, los autores del estudio empezaron a buscar otros rasgos que apoyaran la idea de que las algas estuvieron en realidad en tierra desde mucho antes de originarse las demás plantas terrestres.

También exploraron estructuras (o más bien, la pérdida de ellas) que son difíciles de explicar si las algas vivieron solo en el agua durante el tiempo asumido anterior a la aparición de otros vegetales de tierra firme. Por ejemplo, algunas algas verdes perdieron sus flagelos, orgánulos con aspecto de látigos que ayudan a los organismos unicelulares a moverse por el agua. Todas las algas que son parientes próximos de las plantas terrestres ya no tienen un punto sensible a la luz, que utilizarían para nadar hacia ella.

Los rasgos de la pared celular, combinados con el genoma del alga verde terrestre Klebsormidium, secuenciado un par de años atrás, revelaron que estas algas verdes comparten una serie de genes con las plantas terrestres relacionados con la tolerancia a la luz y a la sequía. Con las pruebas genéticas en la mano, ahora sabemos que dichos rasgos han surgido de forma lineal, en vez de por evolución convergente.

Si la teoría se confirma, empezaría dar un vuelco a lo que se ha citado en los libros de texto durante más de un siglo. La idea de que las plantas saltaron del agua a la tierra del modo tradicionalmente descrito se debe al botánico Frederick Orpen Bower, aunque no está claro hasta qué punto defendía esa idea.

Fuente: Noticias de la Ciencia

Un estudio muestra cómo escapa el virus del herpes del núcleo celular

El mecanismo que utiliza el virus del herpes (VHS-1) para escapar del núcleo de la célula huésped luego de replicarse aparece descrito en dos artículos publicados en la revista Cell.

Su estrategia consiste en secretar dos proteínas –la pUL31 y la pUL34– que interactúan formando una vesícula. Ese complejo proteico recubre al virus y lo transporta hacia fuera del núcleo, permitiendo así que éste infecte a una nueva célula y que la enfermedad progrese.

“El conocimiento de este mecanismo abre una puerta hacia nuevos estudios orientados a descubrir se existen otros tipos de virus y otras moléculas que son transportados fuera del núcleo de la misma manera. Asimismo, permite pensar en compuestos capaces de inhibir la síntesis de esas proteínas y, de este modo, impedir el escape viral y el avance de la infección”, afirmó la brasileña Juliana Cheleski Wiggers, integrante del equipo internacional de investigadores encabezado por Kay Grünewald, en la Universidad de Oxford, en el Reino Unido.

Con el apoyo de la FAPESP, Cheleski Wiggers realizaba su posdoctorado en el Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP) cuando, en 2014, tuvo la oportunidad de realizar una pasantía en el laboratorio de Grünewald durante un año.

En el Reino Unido aprendió un conjunto de técnicas de microscopía electrónica, tomografía y fluorescencia que el grupo utilizó para develar el mecanismo de fuga del virus del herpes.

Al igual que todos los demás virus, el VHS-1 es un parásito celular. Para reproducirse necesita infectar a la célula blanco, e introducir su material genético en el interior de ésta.

El virus pasa entonces a controlar el metabolismo celular, inactivando la mayor parte de los genes y valiéndose de sustancias existentes en el medio intracelular para multiplicar su propio material genético y fabricar cápsidos, una especie de capa de proteínas que recubre a los ácidos nucleicos de los nuevos virus que se generan.

Una vez concluido el proceso de reproducción, el patógeno original y sus copias deben salir del núcleo para buscar nuevas células.

“Este proceso de salida resulta crucial para el avance de la infección, por eso decimos que es el estadio más infectivo del ciclo de vida viral. Muchos virus logran escapar por los poros nucleares, cosa que es imposible para el VHS-1, debido a que es muy grande”, dijo Cheleski Wiggers.

Mientras que los poros nucleares tienen entre 39 y 40 nanómetros, comentó la investigadora, el VHS-1 tiene alrededor de 120 nanómetros. Un nanómetro corresponde a una milmillonésima parte de un metro.

En el artículo publicado en noviembre en Cell, el grupo de Grünewald describe paso a paso el proceso de formación del complejo proteico que ayuda al VHS-1 a escapar del núcleo celular, conocido como NEC (nuclear egress complex).

En tanto, en el artículo de diciembre, los investigadores describen la estructura cristalográfica del complejo formado por las proteínas, el conocimiento fundamental para poder pensar en el desarrollo de inhibidores.

“La estructura de esas dos proteínas es muy poco común y no se encuadra en las clasificaciones existentes”, afirmó Cheleski Wiggers.

En general el virus VHS-1 está más bien asociado a casos de herpes labial, en tanto que VSH-2 lo está al herpes genital. En ambos casos, la infección suele ser recurrente, es decir, va y vuelve espontáneamente. Sucede que el virus se esconde dentro de células del sistema nervioso, lo cual dificulta su eliminación a cargo del sistema inmunológico.

Las recidivas, normalmente, ocurren en períodos de baja inmunidad, la cual puede verse favorecida por factores tales como la exposición solar intensa, el estrés emocional, la menstruación y diversos traumas.

Uno de cada cinco adultos es portador del VSH-2, y más de la mitad de la población tiene el VHS-1. Así y todo, muchos portadores no tienen síntomas.

(Fuente: AGENCIA FAPESP/DICYT)

Nanotecnología para impedir sin riesgos el parto prematuro

El nacimiento prematuro (un nacimiento antes de las 37 semanas de embarazo) es la principal causa de muerte de bebés en países como Estados Unidos. Solo en esta nación nacen cada año de modo prematuro unos 380.000 bebés, y aquellos que sobreviven se enfrentan a menudo con un mayor riesgo de padecer una vida llena de problemas de salud, como por ejemplo de respiración, parálisis cerebral, y discapacidades varias. Incluso los niños nacidos apenas unas semanas antes de tiempo tienen tasas de hospitalización y enfermedad más altas que los que nacieron en las fechas normales.

Las nanopartículas son una tecnología de vanguardia que está siendo estudiada para innumerables aplicaciones, entre ellas el suministro selectivo de fármacos a células específicas del interior del cuerpo para tratar diversas afecciones, como el cáncer, enfermedades cardiacas e infecciones bacterianas, evitando así la toxicidad y los efectos secundarios de esas medicaciones y haciéndolas más efectivas. Las nanopartículas miden de 100 a 200 nanómetros de diámetro (un nanómetro es una milmillonésima de metro, de tal manera que un nanómetro es a una pelota de tenis lo que esta es para la Tierra).

Usando nanopartículas para modificar un fármaco especial, un equipo de investigadores ha demostrado en ratones una nueva forma de impedir el nacimiento prematuro pero evitando los riesgos de la medicación en el feto.

El equipo de la Dra. Jerrie S. Refuerzo, de la Escuela Médica de la Universidad de Texas en Houston, Estados Unidos, se sentía frustrado por las limitaciones de los actuales medicamentos tocolíticos (que inhiben las contracciones uterinas para así posponer el parto) a la hora de tratar mujeres que experimentan parto prematuro. Estos fármacos pueden cruzar la barrera placentaria y ocasionar un defecto cardiaco u otros problemas en el feto.

La Dra. Refuerzo y sus colegas biomodificaron una nanopartícula microscópica innovadora dirigida a alcanzar al útero gestante pero no cruzar la placenta hasta el feto. El recubrimiento con un antagonista de receptores de oxitocina muy específico permite obtener una buena adhesión al tejido uterino.

Fuente: Noticias de la ciencia

Una nueva estrategia para mejorar los tejidos humanos elaborados artificialmente

La ingeniería de tejidos es una ciencia multidisciplinar que combina medicina, biología, ciencia de materiales y nanotecnología, con el objetivo de sustituir tejidos u órganos dañados por otros elaborados a medida. Para ello, utiliza células del paciente y nanoandamios donde se desarrolla el nuevo tejido artificial. Uno de los mayores desafíos para los científicos es el transporte eficiente de oxígeno y alimento, necesario para el correcto funcionamiento de las células, a través del ‘andamio’.

Una investigación de la UPV/EHU (España) y la Universidad de Oxford (Reino Unido) ha ideado una estrategia para resolver este problema en los materiales utilizados como andamios en ingeniería de tejidos. El artículo se ha publicado en la revista Journal of Materials Chemistry de la Royal Society británica y ha sido elegido por los editores de la revista como uno de los más relevantes de 2015.

Para elaborar los ‘andamios’, el grupo de investigación de la UPV/EHU ha utilizado un biopolímero natural llamado chitosán. “Los ‘andamios’ se colocan donde haya que reemplazar el tejido dañado. Por ejemplo, si el paciente pierde un trozo de hueso, se rellena el hueco dejado por ese fragmento con un andamio que imita las propiedades del hueso. En esos andamios las células crecen de manera natural, a veces ayudadas por factores de crecimiento. Pero hay varias trabas, pues son muchas las células presentes en nuestros tejidos: tenemos más células en nuestro cuerpo que estrellas hay en nuestra galaxia: por cada gramo de tejido, aproximadamente 1.000 millones de células. Así mismo, otra de las dificultades más importantes que se le presenta a la ingeniería de tejidos es, que todas ellas necesitan respirar y alimentarse. De no ser así, las células se mueren y el nuevo tejido no es formado”, explica Eneko Axpe, investigador de la UPV/EHU y autor del artículo Sub-nanoscale free volume and local elastic modulus of chitosan–carbon nanotube biomimetic nanocomposite scaffold-materials, publicado en Journal of Materials Chemistry.

La principal novedad del estudio es que propone una nueva estrategia para mejorar el transporte de oxígeno y nutrientes a través del ‘andamio’, gracias a la modificación del volumen libre: “El volumen libre son los pequeños espacios vacíos que se encuentran entre las moléculas. Para que se entienda: cuando viajas en un tren y hay poca gente dentro, entras y te mueves con facilidad. En cambio, a hora punta y con el vagón lleno, es difícil entrar y moverse fácilmente. A nivel molecular, sucede lo mismo. Cuanto mayor sea el volumen libre, mejor movilidad van a tener las moléculas, por ejemplo, el oxígeno y el azúcar. Nuestra estrategia es clara: si aumentamos el volumen libre del material (el biopolímero de chitosán), aumentaremos su difusividad y esto hará que las células reciban el oxígeno y los nutrientes necesarios. Para modificar el tamaño de volumen libre en el ‘andamio’, hemos añadido diferentes nanotubos de carbono a la matriz de chitosán, logrando alterar el volumen libre a nuestro antojo".

La importante revista Journal of Materials Chemistry, de la Royal Society, ha seleccionado la publicación, fruto de la colaboración entre el grupo de nanomedicina de la Universidad de Oxford, dirigido por Sonia Contera, y el grupo MIMASPEC de la UPV/EHU entre los "hot papers" del 2015 —los artículos seleccionados por los especialistas de la revista como documentos relevantes y de alta calidad —. Esta publicación, así mismo, forma parte de la reciente tesis doctoral internacional calificada Cum Laude, de Eneko Axpe, investigador de la UPV/EHU e investigador visitante de la Universidad de Oxford.

Eneko Axpe, físico de profesión, destaca el “importantísimo papel” que jugarán sus colegas en la biología del siglo XXI: “Hasta hace bastante poco la mayoría de los físicos se limitaban a crear técnicas como el PET, resonancias magnéticas, radioterapias, etc. en la biomedicina. Pero ahora el rol ha empezado a cambiar, estamos empezando a descubrir las propiedades físicas y mecánicas de las células. Las células ‘sienten’ las propiedades del material donde están creciendo a escala muy pequeña, a escala nanométrica. Por ejemplo, si cambias propiedades como la elasticidad a escala nanométrica del material, o el volumen libre que éste tenga, cambiarás las propiedades de las células. Un ejemplo muy claro: si el material en el que crecen las células madre es parecido al cartílago, éstas podrán formar una oreja. Pero si las propiedades del material son idénticas a las del hueso, las células madre formarán un hueso”.

A pesar de encontrarnos, en este caso concreto, en fase de investigación, la creación de tejidos y órganos no se encuentra en situación embrionaria, precisamente. “En el mayor congreso de ingeniería de tejidos, celebrado recientemente en Boston, hubo investigadores que presentaron pacientes que ya vivían desde hace años con órganos (como una vejiga, o piel…) creados artificialmente a partir de la ingeniería de tejidos. Hay mucho por hacer, pero ya es una realidad”, aclara Axpe.

(Fuente: UPV/EHU)