Ha transcurrido algo más de un siglo desde el descubrimiento de la insulina, un periodo de tiempo durante el cual se han ampliado y perfeccionado los poderes terapéuticos de la hormona. La insulina es un tratamiento esencial para la diabetes de tipo 1 y, a menudo, también para la de tipo 2. Unos 8,4 millones de estadounidenses utilizan insulina, según la Asociación Americana de la Diabetes.

Cien años de investigación han hecho avanzar enormemente los conocimientos médicos y bioquímicos sobre cómo funciona la insulina y qué ocurre cuando falta, pero lo contrario, cómo se previene la hiperreactividad a la insulina, potencialmente mortal, ha seguido siendo un misterio persistente.

En un nuevo estudio, publicado en la edición en línea del 20 de abril de 2023 de Cell Metabolism, un equipo de científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, con colegas de otros lugares, describen un actor clave en el mecanismo de defensa que nos protege contra el exceso de insulina en el organismo.

«Aunque la insulina es una de las hormonas más esenciales, cuya insuficiencia puede provocar la muerte, un exceso de insulina también puede ser mortal», afirma el autor principal del estudio, el doctor Michael Karin, Profesor Distinguido de Farmacología y Patología de la Facultad de Medicina de la UC San Diego.

«Aunque nuestro cuerpo sintoniza finamente la producción de insulina, los pacientes que son tratados con insulina o fármacos que estimulan la secreción de insulina a menudo experimentan hipoglucemia, una condición que si no se reconoce y no se trata puede dar lugar a convulsiones, coma e incluso la muerte, que en conjunto definen una condición llamada shock insulínico.»

La hipoglucemia (bajada de azúcar en sangre) es una importante causa de muerte entre los diabéticos.

En el nuevo estudio, Karin, el primer autor Li Gu, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de Karin, y sus colegas describen «la defensa natural del cuerpo o válvula de seguridad» que reduce el riesgo de shock insulínico.

Esa válvula es una enzima metabólica llamada fructosa-1,6-bisfosfato fosfatasa o FBP1, que actúa controlando la gluconeogénesis, un proceso en el que el hígado sintetiza glucosa (la principal fuente de energía utilizada por células y tejidos) durante el sueño y la segrega para mantener un suministro constante de glucosa en el torrente sanguíneo.

Algunos fármacos antidiabéticos, como la metformina, inhiben la gluconeogénesis, pero sin efectos nocivos aparentes. Los niños que nacen con un raro trastorno genético en el que no producen suficiente FBP1 también pueden mantenerse sanos y vivir mucho tiempo.

Pero en otros casos, cuando el organismo está hambriento de glucosa o hidratos de carbono, una deficiencia de FBP1 puede provocar una hipoglucemia grave. Sin una infusión de glucosa, pueden producirse convulsiones, coma y posiblemente la muerte.

Para agravar y confundir el problema, la deficiencia de FPB1 combinada con la inanición de glucosa produce efectos adversos no relacionados con la gluconeogénesis, como un hígado graso y agrandado, daños leves en el hígado y elevación de los lípidos o grasas en sangre.

Para comprender mejor las funciones de la FBP1, los investigadores crearon un modelo de ratón con deficiencia hepática específica de FBP1, que imita con exactitud la afección humana. Al igual que los niños con deficiencia de FBP1, los ratones parecían normales y sanos hasta que eran sometidos a ayuno, lo que rápidamente provocaba una hipoglucemia grave y las anomalías hepáticas e hiperlipidemia descritas anteriormente.

Gu y sus colegas descubrieron que la FBP1 tenía múltiples funciones. Además de participar en la conversión de fructosa en glucosa, la FBP1 tenía una segunda función no enzimática, pero crítica: Inhibía la proteína quinasa AKT, que es el conducto principal de la actividad de la insulina.

«Básicamente, la FBP1 mantiene a raya a la AKT y protege contra la hiperreactividad a la insulina, el shock hipoglucémico y la enfermedad aguda del hígado graso», explica Gu, el primer autor.

En colaboración con Yahui Zhu, científico visitante de la Universidad china de Chongqing y segundo autor del estudio, Gu desarrolló un péptido (una cadena de aminoácidos) derivado de FBP1 que interrumpía la asociación de FBP1 con AKT y otra proteína que inactiva AKT.

«Este péptido actúa como un mimético de la insulina, activando la AKT», explica Karin. «Cuando se inyecta en ratones que se han vuelto resistentes a la insulina, una afección prediabética muy común, debido al consumo prolongado de una dieta rica en grasas, el péptido (apodado E7) puede revertir la resistencia a la insulina y restablecer el control glucémico normal».

Karin afirmó que a los investigadores les gustaría seguir desarrollando el E7 como alternativa clínicamente útil a la insulina «porque tenemos motivos para creer que es improbable que provoque un choque insulínico.»

Abril 22/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Diabetes https://medicalxpress.com/news/2023-04-insulin-dangerous.html Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

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¿Qué tipo de música utilizas mientras estudias? ¿Qué tipo de música utilizarías para conciliar el sueño por la noche? ¿Te has preguntado alguna vez por qué eliges determinados tipos de música? Resulta que la música utilizada para estas dos situaciones es bastante similar.

Según un estudio reciente de la Universidad de Aarhus, que analizó datos del servicio de streaming Spotify, la música que la gente escucha mientras estudia y mientras duerme comparte más similitudes que con la música en general.

Los investigadores utilizaron análisis cualitativos y cuantitativos para comparar los dos tipos de música en función de las pistas, los géneros y las características del audio. El estudio descubrió que las personas utilizan tipos similares de música para acompañar estas tareas.

«Nuestro estudio sugiere que la música que se utiliza para estudiar y la que se utiliza para dormir comparten muchas características en cuanto a pistas, géneros y características de audio. Esta similitud pone de relieve el potencial de la música para crear una atmósfera agradable pero no demasiado perturbadora, que permita a las personas centrarse en el estudio y relajarse para dormir», afirma Rebecca Jane Scarratt, estudiante de doctorado del Centro de Música en el Cerebro de la Universidad de Aarhus.

Efectos relajantes en el cerebro

Los investigadores analizaron muchas listas de reproducción aparentemente utilizadas para estudiar o para relajarse antes de dormir y descubrieron que estos dos tipos de música compartían características similares, como el tempo lento y los patrones repetitivos.

Entre los géneros más comunes encontrados en ambos conjuntos de datos estaban la música pop, lo-fi, clásica y ambiental.

Según el estudio, las similitudes podrían atribuirse a sus efectos calmantes y relajantes sobre el cerebro. El ritmo lento y los patrones repetitivos de la música ayudan a reducir el ritmo cardíaco y el estrés, creando un entorno propicio tanto para estudiar como para dormir.

Los investigadores también utilizaron métodos estadísticos para comparar las características de audio entre distintos conjuntos de datos y determinar si había diferencias significativas.

Descubrieron que había diferencias significativas entre los conjuntos de datos de sueño y los generales en «Sonoridad», «Energía» y «Valencia», que se refiere al tono emocional o el estado de ánimo de una pieza musical. Lo mismo ocurría entre los conjuntos de datos de estudio y los generales, pero no había grandes diferencias entre los conjuntos de datos de estudio y los de sueño.

Según Scarratt, los hallazgos son el inicio de una nueva tendencia de investigación que compara la música utilizada para distintas actividades y podría conducir a una mejor comprensión de cómo afecta la música a nuestros estados cognitivos y emocionales. Los resultados arrojan luz sobre la diferencia entre cómo se supone que se utiliza la música en teoría y cómo se utiliza realmente en la práctica.

«Aunque se necesita más investigación para comprender plenamente la relación entre la música y los procesos cognitivos, nuestro estudio ofrece un punto de partida para explorar el impacto de la música en nuestros estados cognitivos y emocionales, y cómo puede mejorar nuestra vida cotidiana», afirma Scarratt.

La investigación se publica en la revista Scientific Reports.

Abril 20/2023 (MedicalXpress) Tomado de Psychology & Psychiatry https://medicalxpress.com/news/2023-04-music-similarities.html Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

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Los dolores de cabeza en muchos casos pueden llegar a ser inhabilitantes y es común que se produzcan siguiendo un patrón horario siendo los momentos más frecuentes a última hora de la noche o a primera hora de la mañana, concretamente el 71 por ciento de las personas tienen cefálea asociada a un patrón horario y el 50 por ciento migrañas, según ha revelado un meta-análisis publicado en la edición online de ´Neurology´, la revista médica de la Academia Americana de Neurología (Minnesota, Estados Unidos).

Los resultados de este estudio concluyen que tanto la cefalea como la migraña tienen fuertes vínculos con el sistema circadiano, el reloj interno que regula los procesos corporales de manera que estas afecciones se suelen producir a la misma hora del día.

En el caso de la cefalea en racimos, el metaanálisis halló que los ataques alcanzaban su punto álgido entre las últimas horas de la noche y las primeras horas de la mañana.

A lo largo del año, las personas sufrían más ataques en primavera y otoño. A nivel genético, la cefalea en brotes se ha asociado con dos genes circadianos principales, y cinco de los nueve genes que aumentan la probabilidad de padecer cefalea en brotes son genes con un patrón circadiano de expresión.

Las personas con cefalea en brotes también tenían niveles más altos de cortisol y niveles más bajos de melatonina que las personas sin cefalea en brotes.

En cuanto a la migraña, mientras que el pico de ataques durante el día era amplio, desde última hora de la mañana hasta primera hora de la tarde, había un punto circadiano bajo durante la noche, cuando se producían pocos ataques. La migraña también se ha asociado a dos genes circadianos centrales, y 110 de los 168 genes asociados a la migraña eran genes con un patrón circadiano de expresión.

Las personas con migraña tenían niveles más bajos de melatonina en la orina que las personas sin migraña. Además, los niveles de melatonina eran más bajos durante un ataque de migraña.

«Los datos sugieren que estos dos trastornos de cefalea son altamente circadianos en múltiples niveles, especialmente la cefalea en racimos», asegura el autor del estudio, el doctor Mark Joseph Burish, del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston, Texas, y miembro de la Academia Americana de Neurología.

El meta-análisis incluyó todos los estudios disponibles sobre cefalea en racimos y migraña que incluían características circadianas. Esto incluía información sobre el calendario de los dolores de cabeza durante el día y durante el año, así como estudios sobre si los genes asociados con el reloj circadiano son más comunes en las personas con estos dolores de cabeza.

Los investigadores también analizaron estudios sobre la cefalea en racimos y la migraña y las hormonas relacionadas con el sistema circadiano, como el cortisol y la melatonina.

El doctor Joseph Burish asegura que estos resultados refuerzan «la importancia del hipotálamo» -la zona del cerebro que alberga el reloj biológico primario- y «su papel en la cefalea en racimos y la migraña». Asimismo, plantea «la cuestión de la genética de los factores desencadenantes, como los cambios en el sueño, que son desencadenantes conocidos de la migraña y son señales para el ritmo circadiano del cuerpo».

Por último, estos resultados plantean la posibilidad de utilizar tratamientos circadianos para las cefaleas que podrían incluir «tanto tratamientos basados en el ritmo circadiano -como tomar medicamentos a determinadas horas del día- como tratamientos que provoquen cambios circadianos, algo que pueden hacer ciertos medicamentos», según explica el autor del estudio.

Abril 17/2023 (IMmédico) – Tomado de Atención primaria – Neurología. Copyright 2023: Publimas Digital

Las primeras imágenes moleculares del olfato abren la puerta a la creación de nuevos olores

Científicos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) han creado la primera imagen molecular en 3D de cómo una molécula de olor activa un receptor odorante humano, un paso crucial para descifrar el sentido del olfato.

Los hallazgos, que aparecen en la edición electrónica del 15 de marzo de 2023 de Nature, están a punto de reavivar el interés por la ciencia del olfato, con implicaciones para las fragancias, la ciencia de los alimentos y otros campos. Los receptores odoríferos -proteínas que se unen a las moléculas de olor en la superficie de las células olfativas- constituyen la mitad de la familia de receptores más grande y diversa de nuestro cuerpo; un conocimiento más profundo de ellos allana el camino hacia nuevos conocimientos sobre una serie de procesos biológicos.

«Este ha sido un gran objetivo en este campo durante algún tiempo», afirmó el Dr. Aashish Manglik, profesor asociado de química farmacéutica y autor principal del estudio. Según él, el sueño es cartografiar las interacciones de miles de moléculas aromáticas con cientos de receptores odorantes, de modo que un químico pueda diseñar una molécula y predecir a qué olerá.

«Pero no hemos podido hacer este mapa porque, sin una imagen, no sabemos cómo reaccionan las moléculas olorosas con sus correspondientes receptores de olores», afirma Manglik.

Una imagen pinta el aroma del queso

En el olfato intervienen unos 400 receptores únicos. Cada uno de los cientos de miles de olores que podemos detectar está formado por una mezcla de moléculas olorosas diferentes. Cada tipo de molécula puede ser detectado por un conjunto de receptores, creando un rompecabezas que el cerebro debe resolver cada vez que la nariz percibe algo nuevo.

«Es como pulsar las teclas de un piano para producir un acorde», explica el doctor Hiroaki Matsunami, catedrático de genética molecular y microbiología de la Universidad de Duke y estrecho colaborador de Manglik. El trabajo de Matsunami en las dos últimas décadas se ha centrado en descifrar el sentido del olfato. «Ver cómo un receptor odorante se une a un odorante explica cómo funciona esto a un nivel fundamental».

Para crear esa imagen, el laboratorio de Manglik utilizó un tipo de imagen llamado criomicroscopía electrónica (crioEM), que permite a los investigadores ver la estructura atómica y estudiar las formas moleculares de las proteínas. Pero antes de que el equipo de Manglik pudiera visualizar el receptor odorante uniéndose a una molécula de olor, necesitaban purificar una cantidad suficiente de la proteína receptora.

Los receptores odorantes son muy difíciles de fabricar en el laboratorio para estos fines, y algunos dicen que imposibles.

Los equipos de Manglik y Matsunami buscaron un receptor odorante que abundara tanto en el cuerpo como en la nariz, pensando que sería más fácil de fabricar artificialmente, y que además pudiera detectar olores solubles en agua. Se decidieron por un receptor llamado OR51E2, conocido por su respuesta al propionato, una molécula que contribuye al penetrante olor del queso suizo.

Pero incluso OR51E2 resultó difícil de fabricar en el laboratorio. Los experimentos típicos de crio-EM requieren un miligramo de proteína para producir imágenes a nivel atómico, pero el coautor Christian Billesbøelle, PhD, científico principal del laboratorio Manglik, desarrolló métodos para utilizar sólo una centésima parte de un miligramo de OR51E2, poniendo la instantánea del receptor y el odorante al alcance de la mano.

«Lo conseguimos superando varios impasses técnicos que han asfixiado el campo durante mucho tiempo», afirma Billesbøelle. «Hacerlo nos permitió captar la primera imagen de un odorante que conecta con un receptor odorante humano en el mismo momento en que se detecta un olor».

Esta instantánea molecular demostró que el propionato se adhiere fuertemente al OR51E2 gracias a un ajuste muy específico entre odorante y receptor. El hallazgo coincide con una de las funciones del sistema olfativo como centinela del peligro.

Aunque el propionato contribuye al rico aroma a nuez del queso suizo, por sí solo su olor es mucho menos apetitoso.

«Este receptor se concentra en detectar el propionato y puede haber evolucionado para ayudar a detectar si la comida se ha echado a perder», explica Manglik. En cambio, los receptores de olores agradables como el mentol o la alcaravea podrían interactuar de forma más flexible con los odorantes, especuló.

Con solo soplar

Además de emplear un gran número de receptores a la vez, otra cualidad interesante del sentido del olfato es nuestra capacidad para detectar pequeñas cantidades de olores que pueden ir y venir. Para investigar cómo el propionato activa este receptor, la colaboración recurrió al biólogo cuantitativo Nagarajan Vaidehi, PhD, de City of Hope, que utilizó métodos basados en la física para simular y filmar cómo el propionato activa el OR51E2.

«Realizamos simulaciones por ordenador para comprender cómo el propionato provoca un cambio de forma en el receptor a nivel atómico», explica Vaidehi. «Estos cambios de forma desempeñan un papel fundamental en el modo en que el receptor odorante inicia el proceso de señalización celular que conduce a nuestro sentido del olfato».

El equipo está desarrollando ahora técnicas más eficaces para estudiar otros pares de receptores odorantes y comprender la biología no olfativa asociada a los receptores, que se han relacionado con el cáncer de próstata y la liberación de serotonina en el intestino.

Manglik imagina un futuro en el que puedan diseñarse nuevos olores a partir de la comprensión de cómo la forma de una sustancia química conduce a una experiencia perceptiva, de forma parecida a cómo los químicos farmacéuticos diseñan hoy fármacos a partir de las formas atómicas de las proteínas causantes de enfermedades.

«Llevábamos años soñando con resolver este problema», afirma. «Ahora tenemos nuestro primer punto de apoyo, el primer atisbo de cómo las moléculas del olfato se unen a nuestros receptores odorantes. Para nosotros, esto es sólo el principio».

Abril 17/2023 (Science Daily) – Tomado de Science News. Copyright 1995-2022 ScienceDaily. Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator. 

España ha escalado un peldaño más en la pronunciada cuesta de la obesidad y ha entrado de lleno en una situación de muy alto riesgo: en 2035, el 37 % de los adultos tendrá un problema que la ciencia pide reconocer como una enfermedad crónica, pero del que se sigue culpando al paciente. Read more

El estudio del patrón de reconocimiento de olores podría servir para como una herramienta “universal” para detectar a pacientes en estadios tempranos de la enfermedad de Parkinson, lo que permitiría iniciar el tratamiento específico en forma más oportuna. Read more