Una nueva investigación demuestra que la actividad cerebral rítmica es clave para mantener temporalmente información importante en la memoria. Investigadores del Instituto Del Monte de Neurociencia de la Universidad de Rochester publican hoy en Current Biology estos hallazgos, según los cuales los ritmos cerebrales -o patrones de actividad neuronal- organizan las ráfagas de actividad en el cerebro que mantienen las conexiones a corto plazo.

«Hasta ahora se pensaba que el almacenamiento temporal de información importante estaba vinculado a neuronas cerebrales que simplemente se disparaban y retenían esa información hasta que ya no era necesaria. Investigaciones recientes han demostrado que tal vez no sea esa actividad cerebral persistente lo que más importa para el almacenamiento temporal de la información, sino más bien un fortalecimiento a corto plazo de las conexiones entre las neuronas que están representando la información.

Nuestra investigación demuestra que los ritmos cerebrales organizan estas ráfagas transitorias a lo largo del tiempo», afirma Ian Fiebelkorn, doctor, profesor adjunto de Neurociencia y autor principal del estudio. «La coordinación rítmica de la actividad cerebral a lo largo del tiempo es importante porque permite que poblaciones superpuestas de neuronas almacenen distintas piezas de información al mismo tiempo».

Las investigaciones anteriores de Fiebelkorn sobre la forma en que el cerebro procesa la información externa -como cuando se navega por Times Square en Nueva York- hicieron un descubrimiento similar. Fiebelkorn y otros investigadores descubrieron que los ritmos cerebrales ayudan a coordinar distintas funciones relacionadas con el muestreo de información importante o el cambio a otra fuente de información. En este contexto, los ritmos cerebrales ayudan a equilibrar la concentración en la tarea con la preparación para lo inesperado.

En esta nueva investigación, los investigadores se centraron en el muestreo de información representada internamente (o recordada). Utilizando EEG, los participantes observaron imágenes con líneas verticales u horizontales y se les pidió que recordaran tanto la dirección de la línea como la ubicación de la imagen. Los investigadores descubrieron que la fuerza de las representaciones internas de estas diferentes imágenes alternaba con el tiempo, en una escala temporal de sub-segundos, con fluctuaciones rítmicas en la actividad cerebral. Esta coordinación de la actividad cerebral a lo largo del tiempo permite que las funciones de algunas neuronas se solapen sin entrar en conflicto.

«Estos procesos cerebrales rítmicos también podrían explicar cómo podemos mantenernos concentrados mientras realizamos varias tareas a la vez, como cuando intentamos recordar una dirección mientras conducimos un coche», explica Fiebelkorn. «En lugar de concentrarnos simultáneamente en estas tareas, podríamos estar alternando entre ellas en una escala de tiempo de sub-segundos».

El siguiente paso del laboratorio de Fiebelkorn es determinar cómo el cerebro realiza varias tareas a la vez. «¿Qué ocurre cuando el cerebro tiene que hacer muestreos externos e internos al mismo tiempo, veremos el mismo tipo de coordinación temporal rítmica? Eso es lo que tratamos de entender a continuación. Cuanto más sepamos sobre el funcionamiento típico de estos procesos, más entenderemos cómo se estropean en los trastornos neurológicos».

Abril 25/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Release  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS)

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Científicos han propuesto una teoría sobre cómo las células cancerosas podrían adaptarse activamente al sistema inmunitario para hacerse resistentes a la inmunoterapia, según informa un estudio publicado hoy (25 de abril) en eLife.

Su teoría sugiere que, a medida que una población de células cancerosas evoluciona y se adapta en respuesta a ser reconocida y destruida por el sistema inmunitario, el reconocimiento inmunitario y las condiciones ambientales determinan la dificultad con la que una futura enfermedad puede ser atacada con un tratamiento diferente.

Los tratamientos que utilizan el propio sistema inmunitario del organismo contra el cáncer (inmunoterapias) prometen una remisión más duradera de la enfermedad. Al atacar las «banderas» moleculares de la superficie de las células tumorales, denominadas antígenos asociados a tumores (AAT), es posible alertar al sistema inmunitario del organismo de su presencia, potencialmente durante muchos años.

Por desgracia, al igual que los tumores encuentran mecanismos compensatorios para adaptarse a la quimioterapia, las células cancerosas también pueden encontrar formas de eludir el reconocimiento del sistema inmunitario. Pero mientras que la resistencia a los fármacos puede ser problemática para las terapias convencionales, cuando las células cancerosas se adaptan para evitar el reconocimiento inmunitario, pierden y ganan TAA, y estos nuevos antígenos podrían ser el objetivo de nuevas inmunoterapias.

«Hasta ahora se suponía que las células cancerosas se adaptaban a ser reconocidas por el sistema inmunitario de forma pasiva, en lugar de percibir el entorno inmunitario circundante y adaptarse activamente», explica Jason George, coautor del estudio y profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad A&M de Texas (EE.UU.).

«Sin embargo, experimentos anteriores han demostrado que el nivel de evasión del cáncer puede ser ajustado con precisión por las células malignas que detectan las tensiones ambientales e inmunológicas. En respuesta al estrés, las células cancerosas pueden adaptarse adquiriendo mutaciones y alterando el nivel de proteínas que de otro modo serían raras, por ejemplo, para sobrevivir. Esto puede dar lugar a cambios en las firmas de antígenos presentes en las células cancerosas que el sistema inmunitario es capaz de reconocer, y el seguimiento de estas modificaciones podría revelar nuevas vulnerabilidades que pueden ser objeto de tratamiento terapéutico».

Bajo la vigilancia del sistema inmunitario humano, las células cancerosas se eliminan, escapan al sistema inmunitario o alcanzan un equilibrio en el que el cáncer coexiste con el sistema inmunitario durante un largo periodo de tiempo. Todos estos resultados dependen de una compleja interacción entre el reconocimiento inmunitario y la evolución del cáncer, y se desconocen en gran medida los efectos resultantes de una estrategia de evasión adaptativa del cáncer sobre la posterior progresión de la enfermedad.

Para abordar esta cuestión, el equipo desarrolló un modelo matemático para cuantificar la agresividad de la estrategia evolutiva de una población de células cancerosas cuando se enfrentan a diferentes entornos inmunitarios.

Como predijeron los autores, las poblaciones de células cancerosas que adoptaban una estrategia de evasión activa superaban a sus homólogas pasivas, lo que aumentaba drásticamente la frecuencia con la que las poblaciones cancerosas acababan escapando del sistema inmunitario. Sin embargo, aunque estas poblaciones evadieron la inmunidad, pagaron una penalización en forma de un mayor número de mutaciones y/o alteraciones transcripcionales, que afectan al perfil TAA general de la población celular.

El modelo también predijo que las células cancerosas en un entorno inmunitario favorable al tumor se volverían inestables porque ganan y pierden AAT, lo que podría explicar por qué los tumores sólidos suelen tener puntos «calientes» y «fríos» que responden o no a la inmunoterapia, respectivamente.

El modelo, denominado Evasión tumoral mediante pérdida adaptativa de antígenos (TEAL), consiste en una población de células cancerosas que son atacadas a lo largo del tiempo por un sistema de reconocimiento, es decir, el sistema inmunitario. Si las células cancerosas utilizan una estrategia pasiva, la población cancerosa no cambia el ritmo al que intenta evadir el sistema inmunitario a lo largo del tiempo. Por el contrario, en una estrategia de evasión activa, la población cancerosa posee información clave -por ejemplo, el número de TAA que posee y el nivel al que las células inmunitarias atacan activamente a los TAA- y basa su estrategia en estos datos.

El equipo modeló y resolvió matemáticamente el comportamiento dinámico de ambas estrategias -las tácticas de evasión pasiva y activa- y las probó con diferentes entornos inmunitarios a lo largo del tiempo, desde un entorno inmunitario hostil con un gran número de células inmunitarias que reconocen todos los TAA hasta un entorno menos hostil con menos células que reconocen los TAA.

«Los cánceres que se adaptan activamente son, por diseño, más difíciles de tratar. Pero nuestro modelo predice que, en algunos casos, las poblaciones de cáncer pagan una penalización por sobrevivir hoy contra el reconocimiento inmunitario que podría ser objeto de tratamiento terapéutico mañana», afirma George. «Este trabajo inicial motiva una intrigante dirección de investigación para identificar estrategias terapéuticas óptimas contra enfermedades adaptativas o ‘inteligentes’ como el cáncer, y sin duda se beneficiarán de la modelización matemática».

El modelo proporciona información clave que, según los autores, será esencial para aprovechar el potencial de la inmunoterapia para mantener a raya los tumores de cada paciente durante muchos años.

«Derrotar a una población de cáncer altamente adaptable ha supuesto un reto persistente para investigadores y clínicos. El progreso será posible gracias a los descubrimientos fundamentales sobre el comportamiento del cáncer y a los conocimientos adicionales concomitantes sobre su evasión», afirma Herbert Levine, coautor del estudio y profesor adjunto de Bioingeniería en la Universidad Rice de Houston (EE.UU.) y catedrático distinguido de Física y Bioingeniería en la Universidad Northeastern de Boston (EE.UU.).

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Incluso mientras dormimos, el cerebro no descansa por completo. Sorprendentemente, el flujo sanguíneo en un cerebro dormido puede ser mayor que cuando está en estado de vigilia. Esto permite al cerebro eliminar los metabolitos de desecho, lo que es importante para prevenir el desarrollo y la progresión de disfunciones neurológicas como la demencia. Sin embargo, se desconoce el mecanismo exacto por el que el cerebro dormido aumenta el flujo sanguíneo.

Investigadores dirigidos por el director Kim Seong-Gi, del Centro de Investigación en Neurociencia por Imagen del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur, descubrieron recientemente los secretos de este fenómeno. Se descubrió que un tipo de neurona inhibidora llamada «neurona parvalbúmina (PV)» segrega un material llamado «sustancia P» que es responsable de la vasodilatación y el control del flujo sanguíneo al cerebro. El estudio se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

A diferencia de otras neuronas de subtipo inhibitorio, antes se pensaba que las neuronas PV GABAérgicas no liberaban sustancias vasoactivas, de ahí que su papel en la regulación del flujo sanguíneo haya sido controvertido. Para investigar el papel de las neuronas FV en la regulación del flujo sanguíneo, los investigadores expresaron una proteína opsina llamada canalrodopsina-2 (ChR2) en neuronas FV de ratón, y activaron selectivamente las neuronas FV mediante estimulación luminosa.

Las respuestas vasculares a la activación de las neuronas PV se midieron mediante imágenes ópticas de campo amplio e imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Además, para identificar el papel de las neuronas PV en el flujo sanguíneo bajo anestesia, los investigadores utilizaron ketamina/xilacina para dormir a los animales.

Los resultados mostraron que, en animales ligeramente anestesiados, la estimulación de las neuronas PV inducía vasoconstricción y una disminución del flujo sanguíneo. A continuación, se producía una vasodilatación lenta y un aumento del flujo sanguíneo desde 20 segundos hasta un minuto después del cese de la estimulación. Por otra parte, en los animales activos, la actividad de las neuronas PV sólo provocó una reducción del flujo sanguíneo. Esto significa que las neuronas FV disponen de dos mecanismos diferentes para controlar el flujo sanguíneo cerebral, dependiendo de si el cerebro está despierto o dormido.

Además, los investigadores también descubrieron el mecanismo que subyace a la vasodilatación lenta observada tras la estimulación optogenética. Cuando se activan las neuronas PV, se inhiben las neuronas excitadoras cercanas, lo que provoca vasoconstricción y reducción del flujo sanguíneo. Al mismo tiempo, se descubrió que estas neuronas PV liberan un péptido denominado «sustancia P», responsable de la vasodilatación lenta observada. La sustancia P activa unas células denominadas neuronas GABAérgicas sintasa de óxido nítrico (nNOS) que segregan óxido nitroso, un conocido vasodilatador.

La presente investigación desvela por fin los factores que controlan el flujo sanguíneo al cerebro durante el sueño, y el papel hasta ahora desconocido de las neuronas PV en este proceso. El director Kim afirmó: «Nuestra investigación sugiere una nueva dirección de investigación sobre los mecanismos de control del flujo sanguíneo cerebral, con posibles implicaciones en el tratamiento del insomnio y los trastornos del sueño.»

Abril 25/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Neuroscience  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

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Los hospitales Vall d’Hebron de Barcelona y Gregorio Marañón de Madrid son los dos centros de agudos españoles que van a participar en un estudio clínico multicéntrico e internacional de fase Ib/IIa (para comprobar la seguridad y efectos) de una terapia CAR-T (de células T con receptores quiméricos de antígenos) comercial, de Novartis, para 12 pacientes de entre 18 y 65 años de edad, refractarios (no responden a terapias habituales) y graves con lupus eritematoso sistémico (LES).

Los participantes serán tratados también en hospitales de Francia, Alemania, Australia y, posiblemente (dependiendo de la autorización de la FDA), de Estados Unidos. El hospital barcelonés ha informado hoy en rueda de prensa de que ya ha reclutado al primero de los 12 pacientes previstos, que iniciará el proceso para poder ser tratado con la CAR-T el próximo lunes 27 de marzo.

Este estudio es posible gracias a uno previo del Hospital Universitario de Erlangen, de Alemania, publicado a finales del año pasado, que demostró con una CAR-T desarrollada por el propio centro la remisión del LES en cinco pacientes. Tras la infusión de la terapia celular, el seguimiento de esos pacientes (de 3 a 17 meses) confirmó que todos experimentaron una mejoría de los síntomas, incluida la remisión de la afectación de órganos internos, así como la desaparición de los autoanticuerpos relacionados con la enfermedad, sin necesidad de seguir recibiendo terapias convencionales para poder controlarla. Los pacientes no solo mejoraron rápidamente sus síntomas, sino que también perdieron la autoinmunidad asociada al LES.

El equipo del Vall d’Hebron implicado en el estudio de la CAR-T de Novartis ha pedido “precaución” ante ese estudio alemán, puesto que requiere más tiempo de seguimiento de los pacientes tratados de esta forma. Habría que seguirlos al menos durante 15 años para conocer la evolución en el largo plazo, ha precisado.

La LES es una enfermedad reumática autoinmune sistémica de control complejo que, de acuerdo con datos de la Sociedad Española de Reumatología, afecta a 75.000 pacientes en España. Su causa es desconocida y se presenta en brotes, más o menos suaves, que provocan inflamación y daño en articulaciones, en músculos y en otros órganos como piel, riñones, corazón y pulmones, entre otros.

Según el equipo del Vall d’Hebron, en un 20-30% de los afectados no se consigue controlar la enfermedad y eso tiene implicaciones a largo plazo principalmente a causa del uso de corticoides que provocan, con el tiempo, daños irreversibles. Otros datos relevantes de este problema son que 9 de cada 10 pacientes son mujeres y que la LES se diagnostica habitualmente entre los 20 y los 40 años de edad.

La terapia CAR-T se está usando ya para tratar algunos tipos de tumores o enfermedades hematológicas, como linfomas o leucemias. Consiste en extraer células del sistema inmunitario de los pacientes, en este caso las células T, que se modifican genéticamente para que expresen un receptor de antígeno quimérico (CAR) y posteriormente se vuelven a infundir al paciente.

Abril 23/2023 (Diario Médico) – Tomado de Reumatología – Estudio clínico  Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Un proyecto de investigación internacional, en el que participa la Universidad de Oviedo, ha permitido identificar el papel concreto de los interferones como marcador clínico en el abordaje del lupus eritematoso sistémico (LES) para predecir la respuesta al tratamiento, así como otras posibles aplicaciones en diferentes enfermedades reumáticas y musculoesqueléticas.

Si bien existen numerosos trabajos que estudian desde hace décadas el papel de los interferones en diversas patologías de este tipo, como lupus eritematoso sistémico (LES), artritis reumatoide, esclerosis sistémica o síndrome de Sjögren, entre otras, su utilidad en la clínica ha quedado muy limitada por la falta de evidencia científica robusta en una dirección concreta, según Javier Rodríguez-Carrio, profesor del área de Inmunología de la Universidad de Oviedo y autor principal de este estudio, que acaba de ser publicado en Annals of the Rheumatic Diseases.

Para tratar de dar respuesta a este interrogante, un grupo internacional de investigadores desarrolló un proyecto al amparo de la Alianza Europea de Asociaciones de Reumatología (Eular), organismo de referencia en reumatología a nivel europeo, y que ha sido coordinado desde la Universidad de Leeds (Reino Unido), el centro médico Erasmus (Países Bajos) y con participación de la Universidad de Oviedo.

El proyecto se desarrolló en dos fases. Inicialmente se realizó una revisión sistemática de toda la literatura científica al respecto, con identificación de más de 10.000 trabajos científicos que abarcaban diferentes aplicaciones de los interferones en 11 enfermedades reumáticas y musculoesqueléticas, de los cuales 400 fueron los que cumplieron con los criterios de calidad necesarios para ser incluidos en esta revisión. En una segunda fase, el grupo de investigadores desarrolló un trabajo de consenso y elaboración de recomendaciones siguiendo una metodología definida basada en la evidencia.

¿Por qué tantos estudios sobre interferones?

«El primer resultado que nos sorprendió fue la enorme cantidad de ensayos propuestos para analizar los interferones», señala Javier Rodríguez-Carrio, quien explica que esto es debido en parte a que estos mediadores pueden no solo ser analizados por sus niveles, es decir, la cantidad de moléculas, sino también por sus efectos a nivel molecular y celular, o lo que es lo mismo por el tipo de respuesta que inducen sobre diversos biológicos.

Este hecho limita «enormemente la comparación entre diferentes tipos de ensayos y dificulta su estandarización» explica Javier Rodríguez-Carrio.

Esta fase sirvió además para señalar los posibles usos clínicos para los que existe un mayor respaldo científico, así como apuntar aquellas aplicaciones para las que se requiere más investigación.

«Uno de los objetivos de este trabajo era señalar específicamente qué huecos encontrábamos en la literatura científica y qué necesidades clínicas no cubiertas requerían más investigación y para qué patologías en concreto», señala el investigador. En esta fase, los investigadores concluyeron que los ensayos para medir interferones pueden tener un uso válido, sobre todo, en pacientes de lupus eritematoso sistémico (LES) para ciertas decisiones clínicas, así como en pacientes con miositis para algunos usos más concretos. La evidencia en otras patologías, como la artritis reumatoide, era menor pero enormemente prometedora».

En la segunda fase, el grupo de trabajo elaboró una lista de recomendaciones que permiten guiar desde el uso y elección racional de estos ensayos, hasta la publicación y análisis de los resultados, pasando por la recomendación de qué aplicaciones pueden ser aconsejables y cuáles no están avaladas por la literatura científica

Abril 25/2023 (Diario Médico) – Tomado de Inmunología – Estudio español en ‘Annals of the Rheumatic Disease  Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

La bacteria Clostridioides difficile es un patógeno oportunista que, sobre todo en individuos vulnerables, aprovecha cualquier alteración en la microbiota intestinal para hacerse fuerte y proliferar. La infección por este microbio puede provocar inflamación y un tipo grave de diarrea difícil de combatir que es capaz de ocasionar la muerte del paciente.

Existen diferentes estrategias para combatir esta infección, aunque la más efectiva podría ser el trasplante de heces, a juzgar por una revisión de estudios que publica esta semana Cochrane Review.

Según este análisis, que repasó los datos de seis ensayos clínicos en los que participaron 320 adultos, este abordaje que ya es una realidad en los hospitales españoles es más efectivo que el tratamiento con antibióticos para el control de C.difficile.

En concreto, el trabajo puso de manifiesto que el 77% de los pacientes que recibieron un trasplante de microbiota intestinal no experimentó ninguna reinfección en un periodo de ocho semanas, un porcentaje que se redujo al 40% en el grupo que solo recibió antibióticos.

Una de las principales causas de infección por C.difficile es la disbiosis intestinal, un trastorno que se produce cuando las bacterias ‘buenas’ que habitualmente colonizan nuestro intestino pierden presencia y poder. Esta pérdida puede producirse, por ejemplo, por el consumo de antibióticos.

La bacteria aprovecha esa circunstancia para colonizar el intestino y empezar a destruirlo, lo que provoca una diarrea que puede ir acompañada de dolor tipo cólico, fiebre, vómitos, deshidratación y puede llegar a provocar la muerte. Las personas más afectadas por este problema son aquellas de edad avanzada, que se encuentran ingresadas en un hospital y con varios problemas de salud, aunque puede darse también en colectivos no vulnerables.

El tratamiento estándar de la infección incluye la prescripción de antibióticos, si bien esta indicación en ocasiones puede exacerbar la disbiosis, contribuyendo a crear un círculo vicioso.

¿Qué es el trasplante fecal?

El trasplante fecal ha ido ganando terreno como alternativa para reestablecer una microbiota saludable y combatir la acción de la bacteria patógena. El objetivo del trasplante es utilizar la microbiota saludable de un donante para recolonizar el intestino del paciente afectado y restablecer el balance entre los microorganismos que viven habitualmente en el intestino. El procedimiento puede realizarse por diferentes vías: mediante cápsulas preparadas que se toman por vía oral, a través de un enema o con infusión de preparaciones líquidas también por vía rectal, entre otras.

Además de una mayor efectividad para controlar la infección, la revisión de estudios también mostró la existencia de menos efectos secundarios en el trasplante fecal en comparación con la terapia estándar con antibióticos.

Una segunda revisión publicada en Cochrane esta semana también ha analizado la utilidad del trasplante de heces frente a otros trastornos: las enfermedades inflamatorias intestinales, entre las que figuran problemas como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn. Los datos de este trabajo también mostraron resultados prometedores frente a la colitis, si bien el trabajo señala que las conclusiones no son lo suficientemente robustas. En el caso de la enfermedad de Crohn es necesario tener más datos antes de saber si la estrategia puede ser efectiva.

Abril 25/2023 (Diario Médico) - Tomado de Aparato Digestivo – Publicación Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.