Estar más tiempo en la cama no garantiza una elevada productividad laboral o disminución de la presión arterial, entre tantos ejemplos que anteriormente se planteaban.

Los científicos, según el comunicado, probaron que las siestas suelen ser más beneficiosas, pues contribuyen a mejorar el proceso de cognición, eficiencia, toma de decisiones y el bienestar en sentido general.

Otro punto de la investigación refiere que «dormir más horas no equivale a mayor bienestar, aspecto que está vinculado a la calidad del sueño«, subraya la fuente.

Respecto a la calidad del sueño el sitio científico Mayo Clinic sugiere revisar los medicamentos y los suplementos que toman las personas.

Evitar ingerir líquidos hasta dos horas antes de ir a la cama para reducir las idas al baño, y mantener el ambiente donde duermes lo más oscuro posible.

De ahí la importancia de evitar las luces provenientes del televisor, de la pantalla de la computadora o dispositivos móviles, porque la luz altera el ritmo natural que tiene el cuerpo al momento de dormir.

Asimismo, los expertos sugieren no consumir productos con cafeína, ni alcohol ocho horas previas de acostarse.

Los licores ayudan a quedarse dormido, una vez que su efecto desaparece, la persona es más propensa a despertarse durante la noche.

agosto 06/2021 (Prensa Latina) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los resultados de este trabajo, publicado en la revista Science Signaling, proponen la fosforilación del factor de elongación como un mecanismo que coordina la traducción y la dinámica de la actina durante la remodelación de las espinas dendríticas, que median la mayoría de eventos de transmisión sináptica en el cerebro de los mamíferos.

“Nos propusimos comprender la relevancia fisiológica de la fosforilación del factor eEF1A2, una proteína clave para la síntesis de proteínas, en la plasticidad sináptica”, explica Carmen Gallego, investigadora del CSIC en el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC). La fosforilación de proteínas es un mecanismo utilizado por los sistemas biológicos para alterar la estructura de las proteínas y, por tanto, su función.

“En las neuronas del hipocampo de ratón observamos que la fosforilación inducida por receptores de glutamato del factor de elongación eEF1A2 produce la disociación tanto de su activador -inhibiendo transitoriamente la síntesis de proteínas- como de la actina -facilitando la movilidad de la actina y la remodelación estructural-”, apunta Gallego. “Creemos que la fosforilación de eEF1A2 tiene un papel fundamental en la regulación de la traducción en la plasticidad estructural que tiene lugar en las espinas dendríticas”, añade.

Las alteraciones en los mecanismos de la plasticidad sináptica son responsables de múltiples enfermedades neurológicas, como el autismo o la enfermedad de Alzheimer. “Este estudio nos ayuda a entender mejor cómo funcionan nuestras neuronas y cómo se produce el proceso de plasticidad sináptica. Además, nos proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a la formación de los circuitos neuronales”, apunta la científica.

Los resultados, que son fruto de la aplicación de técnicas de ingeniería genética, fosfoproteómica y microscopía confocal, pueden revelar, según los investigadores, nuevos objetivos y vías de intervención terapéutica en diferentes trastornos neurológicos.

julo 27/2021 (Dicyt)

Aunque hay medicamentos que ayudan a controlarla, todavía se desconocen los mecanismos que intervienen en el desarrollo del padecimiento. Esto sirvió como motivante de una tesis doctoral donde se analizó el papel del neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central GABA en el origen de las crisis convulsivas.

El autor, Miguel Serrano Reyes, alumno doctoral del investigador José Bargas Díaz, ambos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, busca entender el comportamiento neuronal de quienes sufren convulsiones ocasionadas por la epilepsia. Utiliza técnicas computacionales para entender el mecanismo básico que ocurre en el cerebro de ratones durante la enfermedad.

En particular, realiza análisis de tejido cerebral de un modelo de ratón y analiza cómo ocurren las crisis epileptiformes interictales (IEDs, por sus siglas en inglés), un tipo de descargas eléctricas que ocurren antes o entre las crisis epilépticas, con el objetivo de mejorar los tratamientos.

Los resultados del estudio se publicaron en la revista Neuroscience, y demuestran que el bloqueo farmacológico de la transmisión de GABA provocan periodos de descargas epileptiformes interictales.

Para conocer el papel de este neurotransmisor en las IEDs, Serrano Reyes y sus colegas midieron in vitro la actividad neuronal de la corteza motora de ratones transgénicos donde identificaron distintos tipos neuronales. Estudiaron la actividad de la corteza motora en reposo (cuando no había un estímulo) y durante las IEDs.

Los científicos encontraron que, en reposo, las neuronas actúan de manera funcionalmente estructuradas, se agrupan en ensambles neuronales y presentan secuencias espacio-temporales de manera espontánea. Pero si se bloquea a GABA (principal neurotransmisor inhibidor) el agrupamiento se destruye y se transforma en un macro-ensamble recurrente que puede desencadenar en una crisis convulsiva.

Durante el procedimiento cambiaron la transmisión GABAérgica con químicos que inducen eventos parecidos a los IEDs, y con técnicas de imagenología pudieron visualizar y registrar, de manera simultánea, neuronas con resolución de una sola célula. Además, grabaron células individuales, lo que posibilitó una observación matemática de lo ocurrido durante las IEDs.

Las redes neuronales que se obtuvieron experimentalmente permitieron visualizar alrededor de 70 neuronas de manera simultánea. Los datos se analizaron usando la teoría de grafos (que se emplea para predecir comportamiento). Los grafos han permitido modelar un sistema dinámico (aquellos que se van transformando en el tiempo) de una manera muy sencilla.

En este caso los nodos representan a las neuronas de la corteza motora y los enlaces son conexiones funcionales que hay entre ellas. Las interacciones de las neuronas a su vez forman diferentes grupos que van interactuando entre sí a lo largo del tiempo.

Serrano Reyes explicó que cuando se bloquea la transmisión de GABA los conjuntos neuronales empiezan a moverse hacia un nuevo agrupamiento que se va repitiendo. Este nuevo grupo presenta las características de las IEDs.

La preparación experimental usada ofrece la oportunidad para usarse como bioensayos de distintos fármacos usados comúnmente en el tratamiento de la epilepsia.

Con la implementación de este tipo de algoritmos se espera que el modelo se pueda estandarizar a otros padecimientos motores como la Enfermedad de Parkinson y la Enfermedad de Huntington, lo que permitiría mayor entendimiento de la actividad neuronal.

Con los resultados, Serrano Reyes espera probar diferentes tipos de modelos in vitro que asemejan la epilepsia, para estudiar también la transición que existe de las crisis interictales a través de las crisis que ocurren antes y hacia el momento de la convulsión epiléptica.

 julio 12/2021 (Dicyt)

Estos hallazgos, publicados en Journal of Neuroscience, revelan una prometedora diana farmacológica en el desarrollo de compuestos que imiten los efectos beneficiosos del ejercicio físico en el organismo, que tiene efectos de mejora de la cognición, ansiolíticos y antidepresivos.

La plasticidad neural es la capacidad del cerebro de adaptar su estructura y su función a las circunstancias cambiantes, tanto del entorno como del medio interno del organismo. Se trata de un proceso crucial para el buen funcionamiento del cerebro y se ve afectado en muchas enfermedades neurológicas.

El gen Smad2 tiene un papel como mediador de la plasticidad neural que se ha revelado determinante para la diferenciación y maduración de las neuronas del hipocampo. Los resultados de este trabajo indican que las alteraciones en su funcionamiento tienen un gran impacto en el aprendizaje y la memoria de los animales.

 “Muchos trabajos en los últimos años han revelado que la ruta de traducción de señal mediada por Smad2 es muy relevante durante el desarrollo prenatal y posnatal del cerebro. En cambio, no se habían publicado trabajos que demostraran claramente el papel de este gen en la plasticidad del cerebro adulto”, explica el investigador del CSIC José Luis Trejo, del Instituto Cajal.

El estudio tomó como punto de partida el análisis de los factores controlados más estrechamente por la actividad física de los sujetos. El trabajo contempla el ejercicio físico de los individuos como paradigma de un estilo de vida capaz de modular la plasticidad neural del cerebro y lo compara con sujetos sedentarios.

“Hemos determinado que los cambios en el cerebro inducidos por el ejercicio están mediados por mecanismos epigenéticos, concretamente la metilación de Smad2”, explica Trejo. “Mediante experimentos de ganancia y pérdida de función de Smad2, hemos descrito cambios en el tamaño del árbol dendrítico de las neuronas en las que se modifica la expresión del gen, así como en la proliferación y la diferenciación de las nuevas neuronas que nacen en hipocampo adulto, lo que se conoce como neurogénesis adulta, que participa en el aprendizaje y la memoria, entre otras funciones”, añade.

Estos cambios en el cerebro sucedieron al mismo tiempo que se apreciaban modificaciones sustanciales en la capacidad de aprendizaje y en la memoria del ratón.

Estos hallazgos revelan una prometedora diana farmacológica en el desarrollo de compuestos que imiten los efectos del ejercicio físico en el organismo, que tiene efectos pro cognitivos, ansiolíticos y antidepresivos. “Este aspecto es crucial para las terapias contra alteraciones de la memoria hipocampal y su control neurogénico”, concluye el investigador.

Este estudio es resultado de la colaboración del Instituto Cajal del CSIC, la Universidad de Sevilla, y el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB- CSIC).

julio 12/2021 (Dicyt)

Referencia:

Gradari S., Herrera A., Tezanos P., Fontán-Lozano A., Pons S., Trejo J.L.: The role of Smad2 in adult neuroplasticity as seen through hippocampal-dependent spatial learning/memory and neurogenesis. Journal of Neuroscience 1 July 2021, JN-RM-2619-20; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2619-20.2021

De un solo golpe, científicos brasileños lograron demostrar la relación existente entre la hipertensión arterial y el aumento de la presión intracraneal, y validaron un método de investigación no invasivo para el monitoreo del encéfalo y un tratamiento para la presión arterial que también tiene efectos sobre la hipertensión intracraneal.

Este estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP – Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, monitoreó durante seis semanas la evolución de la presión arterial en ratas. Es un trabajo que es fruto de una colaboración entre un equipo de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) con sede en la localidad de Araraquara y la startup Brain4care (del municipio de paulista de São Carlos), y puede resultar en nuevos tratamientos para la hipertensión intracraneal y las complicaciones derivadas de la misma, entre ellas los accidentes cerebrovasculares. Los principales resultados de la investigación constituyeron el tema de un artículo publicado en la revista Hypertension.

“Pretendíamos responder la pregunta referente a cómo evoluciona la hipertensión intracraneal durante el período en que el animal se está volviendo hipertenso».

De manera inédita, logramos monitorear esta evolución mediante un método no invasivo y realizamos un seguimiento de las alteraciones morfológicas de la curva de la presión intracraneal [PIC].

Nuestro estudio sugiere que la hipertensión intracraneal puede prevenirse mediante el diagnóstico precoz y el tratamiento con el medicamento Losartán, ampliamente utilizado contra la hipertensión. Este fármaco bloquea la acción de la angiotensina 2 [un péptido que participa en el control de la presión], algo que probamos que es importante también en la presión intracraneal, comenta Eduardo Colombari, docente de la Facultad de Odontología de Araraquara, de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), y coordinador del estudio.

El aumento de la presión intracraneal ocurre generalmente como consecuencia de problemas tales como tumores, encefalitis, meningitis o trombosis. Sin embargo, los investigadores demostraron que la hipertensión crónica puede acarrear consecuencias también sobre la presión en el encéfalo, perjudicando así la complacencia cerebral.

En el estudio, los investigadores utilizaron clips para simular la obstrucción de la arteria renal en ratas, disminuyendo así el flujo sanguíneo hacia uno de los riñones de los animales. La merma de la irrigación hizo que el riñón disparase un conjunto de péptidos, enzimas y receptores (todos ligados al sistema renina -angiotensina, que controla la presión), causando vasoconstricción y aumento de la presión arterial en todo el organismo. A la tercera semana de monitoreo, cuando ya se consideraba a los animales hipertensos, la presión arterial aumentó aún más, ocasionando retención de líquidos y, sobre todo, un aumento del flujo de sangre hacia el encéfalo.

 “De no tratársela, la hipertensión puede volverse aún más grave. Con el aumento de la presión intracraneal causado por la hipertensión sistémica, se produce la pérdida de la capacidad del encéfalo para estabilizar la presión [la autorregulación cerebral]. Esto puede acarrear también la rotura de la barrera hematoencefálica, protectora del encéfalo. En este estudio demostramos que la barrera hematoencefálica de las ratas ya se encuentra comprometida a la tercera semana. Cuando se rompe, la sustancias y los productos del sistema renina-angiotensina, como así también otras sustancias proinflamatorias presentes en los vasos sanguíneos, pueden ir hacia el espacio intersticial, donde están presentes las neuronas, fundamentalmente en las regiones importantes para el ajuste neurohumoral integrativo, tales como el sistema cardiovascular, el respiratorio y el renal, entre otros”, afirma Colombari.

Para tratar la presión intracraneal

Las roturas de la barrera hematoencefálica fragilizan áreas del sistema nervioso importantes para el control de la presión cardiovascular en general. “¿De qué manera se trata actualmente la hipertensión intracraneal? Mediante el coma inducido o con diuréticos para resolver la retención de líquidos fundamentalmente en el encéfalo, envuelto en la cavidad craneal. Son métodos poco específicos y muy sistémicos. Con una mayor comprensión acerca de la relación entre la hipertensión arterial y la hipertensión intracraneal, se abre la posibilidad de crear un nuevo campo de estudio en la farmacología”, sostiene Gustavo Frigieri, director científico de Brain4care, la startup que desarrolló el sensor no invasivo.

Una parte del estudio comprendió la comparación entre las mediciones de PIC realizadas con el sensor no invasivo y las realizadas con el método invasivo. Este dispositivo de tipo vestible, desarrollado por Brain4care, ha venido utilizándose para medir la presión intracraneal de pacientes con compromisos sistémicos, y ya cuenta con la habilitación de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa), de Brasil, y de la Food and Drug Administration (FDA), de Estados Unidos.

De esta manera, este trabajo le da la impronta a una nueva fase de la empresa, que se orienta también hacia el campo de la investigación fundamental. “Al comparar los resultados del estudio realizado con el método invasivo con el no invasivo, validamos nuestra tecnología para su uso en investigaciones científicas con pequeños animales. De este modo, será posible llenar algunas lagunas que quedaban abiertas debido a la agresividad del método convencional. Con este se hacía necesario perforar el cráneo e insertar un sensor dentro del encéfalo, lo cual también reviste un gran riesgo de infección”, explica.

Flujo sanguíneo y hormonas

Al final del estudio, los investigadores trataron a los animales con un medicamento antagonista de los receptores tipo 1 de la angiotensina (Losartán). De este modo, amén de bajar la presión arterial de los mismos, también se logró reducir su presión intracraneal. “No se trata de una relación de causa y consecuencia, pues cuando bajamos la presión arterial de los animales con un vasodilatador [Hidralazina] no hubo una merma de la presión intracraneal. Se observó un compromiso muy grande del encéfalo, y el inhibidor de angiotensina [Losartán] mejora no solamente la presión sanguínea, sino también la perfusión sanguínea cerebral”, dice Colombari.

A la sexta semana del experimento, antes de aplicárseles el tratamiento medicamentoso, la presión arterial de los animales se encontraba alta (190 por 100 mmHg) y su presión intracraneal también había aumentado significativamente. Los investigadores descubrieron que, durante ese estadio, ocurren alteraciones incluso en las ondas de pulso de la presión intracraneal. Con cada latido cardíaco (sístole/diástole), se produce el bombeo de sangre hacia el encéfalo, que origina el primer pico de esas ondas (P1). A continuación, se produce una segunda ola de ellas (P2), que está directamente correlacionada con el volumen arterial intracraneal y con la complacencia cerebral, factores importantes que se observan inmediatamente antes de la diástole ventricular.

Los investigadores explican que la segunda ola de ondas está relacionada con la complacencia del tejido cerebral y la capacidad elástica de las arterias, dentro del cráneo, para absorber la energía de la primera ola. Sin embargo, como se produce la rotura de la barrera hematoencefálica y la pérdida de la complacencia cerebral, se hace más difícil controlar la P2 y esta termina volviéndose mayor que la P1.

En este estadio, notamos que la P2 es mayor que la P1, es decir, exactamente lo contrario de una situación normal. Esto sucede porque el cerebro empieza a perder la protección de la barrera hematoencefálica y se expande, con lo cual se desborda líquido hacia los intersticios”, informa.

junio 20/2021 (Dicyt)

Referencia:

Vinicius Fernandes M., Rosso Melo M., Mowry F.E., Lucera G.M.; Ruiz Lauar M., Frigieri G.,Campana Biancardi V., Menani J.M., Almeida Colombari D.S., Colombari E. : Intracranial Pressure During the Development of Renovascular Hypertension. Hypertension 2021; Vol. 77, No. 4I :1311–1322

Los resultados subrayan la importancia de la detección y el seguimiento de la demencia en personas con enfermedades renales, dicen los investigadores.

«Nuestro estudio subraya la importancia de la baja función renal como posible factor de riesgo de demencia poco reconocido , afirma el coautor Juan Jesús Carrero, profesor del Departamento de Epidemiología Médica y Bioestadística del Instituto Karolinska También muestra que el riesgo de demencia probablemente atribuido a la enfermedad renal es similar o mayor que el observado para otros factores de riesgo bien establecidos para la demencia, incluyendo la enfermedad cardiovascular y la diabetes».

La demencia es el deterioro progresivo de la cognición y el funcionamiento más allá del proceso normal de envejecimiento. Se produce sobre todo en la vejez, con una prevalencia global estimada del 5 al 7 % en los mayores de 60 años. La demencia se asocia a un mal estado de salud en general y a un mayor riesgo de muerte, aunque las estrategias de tratamiento son limitadas. Actualmente, la identificación de los factores de riesgo potencialmente modificables es una de las pocas estrategias viables para prevenir la demencia.

La enfermedad renal crónica, una reducción persistente de la función renal, también es muy común entre los adultos mayores, con una prevalencia global en la población del 25-40 por ciento dependiendo de la edad. Incluso una reducción leve de la función renal se asocia a un mayor riesgo de otras enfermedades. Estudios anteriores de menor envergadura han examinado la relación entre la enfermedad renal y la demencia, pero han encontrado resultados contradictorios.

En este estudio sueco de más de 325 000 individuos de 65 años o más, los investigadores encontraron una clara relación entre una función renal deficiente y la probabilidad de recibir un diagnóstico de demencia durante el seguimiento. En total, se detectaron casi 19 000 casos de demencia (5,8 %) durante una media de seguimiento de cinco años.

Cuanto menor era la función de los riñones, mayores eran las tasas de incidencia de la demencia. Un descenso más rápido de la función renal en el plazo de un año también se relacionó con un mayor riesgo posterior de demencia.

«Este es, hasta donde sabemos, el mayor estudio realizado hasta la fecha sobre la función renal y la demencia, superando en varias veces el tamaño de la muestra de todos los estudios anteriores combinados y evaluando todo el espectro de la función renal», destaca Juan Jesús Carrero.

Los investigadores utilizaron los datos del proyecto Stockholm CREAtinine Measurements (SCREAM), una cohorte de utilización de la asistencia sanitaria que incluye a todos los residentes de Estocolmo que se sometieron a pruebas de creatinina durante 2006-2011.

La creatinina es un producto de desecho de los músculos que los riñones eliminan de la sangre y liberan en la orina. Se utiliza en combinación con otros factores, como la edad y el sexo, para calcular la llamada tasa de filtración glomerular estimada (TFGe), que suele utilizarse para determinar la función renal.

Una TFGe de 90 ml/min o superior se considera normal en la mayoría de las personas sanas. Estos datos se combinaron con otros registros sobre la utilización de la asistencia sanitaria, incluidos los relativos a los diagnósticos y tratamientos de la demencia.

Tras ajustar los posibles factores de confusión, los investigadores llegaron a la conclusión de que una puntuación de TFGe de 30-59 ml/min se asociaba a un aumento del 71 % del riesgo de demencia, mientras que una puntuación de TFGe inferior a 30 ml/min se asociaba a más del doble de riesgo de demencia, en comparación con una puntuación de TFGe normal.

«Aunque no podemos determinar la causalidad basándonos en estos hallazgos, nuestro análisis sugiere que hasta un 10 por ciento de los casos de demencia podrían atribuirse a la enfermedad renal crónica», afirma el autor correspondiente Hong Xu, investigador postdoctoral del Departamento de Neurobiología, Ciencias de la Atención y Sociedad del Instituto Karolinska.

«Esperamos que nuestros hallazgos puedan ayudar a los responsables de las políticas sanitarias a desarrollar e implementar estrategias apropiadas para el cribado y seguimiento de la demencia en personas con enfermedad renal y viceversa, así como ayudar a la planificación de los servicios sanitarios», concluye.

mayo 06/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El equipo de investigación explicó que los canales GirK son proteínas de la membrana neuronal y uno de los mecanismos inhibitorios que posee el sistema nervioso para controlar el exceso de excitación. En esta línea, los autores confirman que existen múltiples evidencias que asocian los canales GirK y las enfermedades neurológicas y psiquiátricas, como trastornos del estado de ánimo, trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), esquizofrenia, epilepsia, síndrome de Down, alzhéimer, párkinson, alcoholismo o drogadicción.

El nuevo estudio, recoge los «últimos descubrimientos relacionados con la fisiología, fisiopatología y farmacología» de los canales GirK y «permitirá actualizar el conocimiento sobre sus funciones«, así como «avanzar en la compresión de las herramientas terapéuticas necesarias para combatir de manera más eficiente las enfermedades neurológicas y psiquiátricas» como las antes mencionadas.

Los investigadores recuerdan que todos los procesos neurales, desde el más simple, como mover un dedo, hasta el más complejo, como interpretar un gráfico, dependen del equilibrio entre los sistemas de neurotransmisión excitatoria e inhibitoria. Si uno de esos sistemas se altera, aparecen desajustes en la comunicación neuronal que pueden desencadenar la aparición de diversas enfermedades.

Un ejemplo de esos desajustes puede encontrarse en los excesos de actividad neuronal, lo que desequilibra los sistemas de neurotransmisión favoreciendo la hiperexcitación, la cual puede producirse por déficits en los sistemas de control inhibitorio.

 abril 20/2021 (Redacción Médica

La investigación y se presentará en la 73 Reunión Anual de la Academia Americana de Neurología que se celebra virtualmente del 17 al 22 de abril.

Las personas que participaron en este estudio recibieron terapias de infusión anti-CD20, que suelen utilizarse para tratar enfermedades autoinmunes como la EM y el trastorno del espectro de la neuromielitis óptica, que es un trastorno inflamatorio recidivante del nervio óptico, la médula espinal y el cerebro. El objetivo de este tratamiento, denominado terapia de depleción de células B, es destruir las células B en la circulación sanguínea. Los linfocitos B son en parte responsables de las respuestas autoinmunes anormales de los enfermos de EM y NMOSD.

«Aunque investigaciones anteriores han demostrado que este tipo de terapia de infusión es eficaz para las personas con estas enfermedades, también sabemos que las personas de raza negra tienden a tener cursos más graves de EM , explica la autora del estudio, la doctora Llya Kister, de la Facultad de Medicina Grossman, en Nueva York y miembro de la Academia Americana de Neurología. Queríamos comparar la rapidez con la que los linfocitos B volvían a aparecer en los negros y en los blancos después del tratamiento».

En el estudio participaron 168 personas, 134 con EM y 32 con trastorno del espectro de la neuromielitis óptica. En el grupo había 61 que se identificaban como negros y 60 que se identificaban como blancos. Las personas recibieron infusiones de los fármacos rituximab u ocrelizumab. Entre cuatro y seis meses después de las infusiones, los negros y los blancos no mostraron diferencias en los niveles de células B que podían medirse en sus muestras de sangre.

Sin embargo, cuando los investigadores observaron los niveles de células B entre seis y 12 meses después de que las personas recibieran sus infusiones de sangre, hubo una diferencia. Dieciséis de 21, o el 76%, de las personas negras tenían niveles detectables de células B, en comparación con cuatro de 12 personas blancas, o el 33,3%.

 «Nuestros hallazgos plantean la cuestión de si la misma dosis de terapia puede ser igual de eficaz para todas las personas, y eso podría tener implicaciones en la forma de tratar en el futuro a las personas negras con enfermedades autoinmunes como la EM y el trastorno del espectro de la neuromielitis óptica», apunta Kister.

abril 17/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

«El sueño está involucrado en infinidad de procesos fisiológicos, como la consolidación de la memoria, la regulación hormonal, el control de la respuesta inmune e inflamatoria, la regularización vascular, el procesamiento emocional, por lo que una mala calidad de sueño suele ir ligada a numerosos problemas de salud, así como un mayor riesgo de desarrollar diversas enfermedades como obesidad, diabetes, hipertensión, enfermedades vasculares, cambios metabólicos, cáncer», ha detallado.

Pero, además, se ha demostrado que la reducción de la duración del sueño causa, a corto plazo, deterioro en la función cognitiva y ejecutiva. Y, a largo plazo, la falta de sueño se ha asociado a una mala salud cerebral, aumentando el riesgo de padecer enfermedades neurológicas (como cefaleas, ictus, párkinson o alzhéimer) y mentales (depresión, ansiedad o psicosis).

Asimismo, según datos de la Sociedad Española de Neurología (SEN) más de un 10 por ciento de la población española, lo que supone más de 4 millones de personas en España, padecen algún tipo de trastorno de sueño crónico y grave. Pero, además, más de un 30 por ciento de la población española, es decir, más de 12 millones de españoles, se despiertan con la sensación de no haber tenido un sueño reparador o finalizan el día muy cansado.

Entre el 20 y el 25 % de la población infantil sufre para mantener el sueño

«La SEN estima que entre un 20 y 48 por ciento de la población adulta española y que entre el 20-25 por ciento de la población infantil sufre dificultad para iniciar o mantener el sueño. Y el insomnio, el síndrome de apneas-hipopneas del sueño, trastornos del ritmo circadiano, el síndrome de las piernas inquietas, las parasomnias NREM, el trastorno de conducta durante el sueño REM, la narcolepsia o la hipersomnia idiopática, son los trastornos del sueño más habituales entre la población española», ha enfatizado Fernández Arcos.

Pero, apostilla, a pesar de que la mayoría de los trastornos del sueño se pueden prevenir o tratar, menos de un tercio de los pacientes buscan ayuda profesional. «Es importante, por lo tanto, concienciar a la población de la importancia de consultar con su médico cuando no se consiga un sueño de calidad», ha añadido.

Claves para el buen descanso

Son tres elementos los que marcan un sueño de buena calidad: la duración, que debe ser suficiente para sentirse descansados y estar en alerta al día siguiente (en la población adulta se estima que este tiempo debe ser entre 7 a 9 horas); la continuidad, porque los periodos de sueños deberían ser continuos sin fragmentación; y la profundidad, ya que el sueño debe ser lo suficientemente profundo para ser reparador.

«Si bien es verdad que los cambios esporádicos en el sueño son normales, la calidad del sueño suele verse influenciada por los hábitos de vida inadecuados, por diversos factores sociales y ambientales y también por situaciones personales (experiencias traumáticas, estrés), que pueden provocar cambios severos en los patrones de sueño. Teniendo en cuenta esto, lógicamente, la sensación incertidumbre que está generando la pandemia por COVID-19, se ha sumado como un factor más a la hora de generar problemas de sueño entre la población española», ha argumentado la doctora.

abril 14/2021 (Redacción Médica)

Las vacunas contra los tumores pueden ayudar al organismo a combatir el cáncer. Las mutaciones en el genoma del tumor suelen provocar cambios en las proteínas que son típicos del cáncer. Una vacuna puede alertar al sistema inmunitario de los pacientes sobre estas proteínas mutadas.

Los gliomas difusos suelen ser tumores cerebrales incurables que se extienden por el cerebro y son difíciles de extirpar por completo mediante cirugía. La quimioterapia y la radioterapia también suelen tener un efecto limitado.

En muchos casos, los gliomas difusos comparten una característica común: en más del 70 por ciento de los pacientes, las células tumorales tienen la misma mutación genética. Un error idéntico en el ADN hace que se intercambie un único bloque de construcción proteico específico en la enzima IDH1 (Isocitrato deshidrogenasa 1). Esto crea una nueva estructura proteica, conocida como neoepítopo, que puede ser reconocida como extraña por el sistema inmunitario del paciente.

«Nuestra idea era apoyar al sistema inmunitario de los pacientes y utilizar una vacuna como forma dirigida de alertarlo sobre el neoepítopo específico del tumor«, explica el director del estudio, Michael Platten, Director Médico del Departamento de Neurología de la Medicina Universitaria de Mannheim y Jefe de División del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ).

La mutación IDH1 es un candidato especialmente adecuado en este caso, ya que es muy específica de los gliomas y no se da en el tejido sano. Además, la mutación IDH1 es la responsable del desarrollo de estos gliomas: «Eso significa que una vacuna contra la proteína mutada nos permite atajar el problema de raíz», añade Platten.

El equipo de Platten ya había generado hace años una versión artificial del segmento de la proteína IDH1 con la mutación característica. Esta vacuna peptídica específica para la mutación fue capaz de detener el crecimiento de las células cancerosas con la mutación IDH1 en ratones. En 2019, Platten recibió el Premio Alemán del Cáncer por este descubrimiento.

Alentados por estos resultados, Platten y un equipo de médicos decidieron probar la vacuna específica para la mutación por primera vez en un estudio de fase I en pacientes recién diagnosticados con un glioma con mutación IDH1 (astrocitomas de grado III y IV de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

En el estudio, apoyado por el Centro Nacional de Enfermedades Tumorales (NCT) de Heidelberg y el Grupo de Trabajo de Neurooncología (NOA) de la Sociedad Alemana del Cáncer, se inscribieron 33 pacientes de varios centros de Alemania.

Además del tratamiento estándar, recibieron la vacuna peptídica producida por Michael Schmitt, Jefe de Inmunoterapia Celular del Departamento de Hematología, Oncología y Reumatología del Hospital Universitario de Heidelberg, y Stefan Stevanovi, Profesor de Inmunología Molecular del Departamento de Inmunología de la Universidad de Tubinga. Se pudo evaluar la respuesta inmunitaria en 30 pacientes.

Los médicos no observaron ningún efecto secundario grave en ninguno de los pacientes vacunados. En el 93 % de los pacientes, el sistema inmunitario mostró una respuesta específica al péptido de la vacuna y lo hizo con independencia de los antecedentes genéticos del paciente, que determinan las importantes moléculas de presentación del sistema inmunitario, las proteínas HLA.

En una gran proporción de los pacientes vacunados, los médicos observaron una ‘pseudo progresión’, es decir, una inflamación del tumor causada por una multitud de células inmunitarias invasoras. Estos pacientes tenían un número especialmente elevado de células T helper o linfocitos CD4+, en la sangre con receptores inmunitarios que respondían específicamente al péptido de la vacuna, como reveló la secuenciación de células individuales.

«También pudimos demostrar que las células inmunitarias específicas de la mutación activadas habían invadido el tejido tumoral del cerebro«, informa Theresa Bunse, del DKFZ, que coordinó los análisis inmunológicos de estos estudios.

La tasa de supervivencia a tres años después del tratamiento fue del 84 % en los pacientes totalmente vacunados, y en el 63 % de los pacientes el crecimiento del tumor no había progresado en este periodo. Entre los pacientes cuyo sistema inmunitario mostró una respuesta específica a las vacunas, un total del 82 % no presentó progresión tumoral en el periodo de tres años.

«No podemos sacar más conclusiones sobre la eficacia de la vacuna a partir de este estudio inicial sin un grupo de control, señala Michael Platten. La seguridad y la inmunogenicidad de la vacuna fueron tan convincentes que continuamos con el concepto de la vacuna en un nuevo estudio de fase I».

En este estudio de seguimiento, los investigadores están combinando la vacuna IDH1 con la inmunoterapia con inhibidores de puntos de control. «Los inhibidores de puntos de control actúan como un refuerzo inmunitario. Creemos que hay muchas posibilidades de que puedan activar las células inmunitarias contra los gliomas en mayor medida.» El estudio se está llevando a cabo en colaboración con otros centros de Alemania y con el apoyo del Consorcio Alemán del Cáncer (DKTK).

Los investigadores también están preparando un estudio de fase II para examinar por primera vez si la vacuna contra el IDH1 da mejores resultados que el tratamiento estándar por sí solo. «Creemos que la vacuna IDH1 ofrece la posibilidad de desarrollar un tratamiento que pueda suprimir estos tumores de forma más eficaz y a largo plazo», comenta el codirector del estudio, Wolfgang Wick, director médico de la Clínica Neurológica del Hospital Universitario de Heidelberg y jefe de división del DKFZ.

 marzo 26/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia:

Platten, M., Bunse, L., Wick, A. et al. A vaccine targeting mutant IDH1 in newly diagnosed glioma. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03363-z.

Partiendo de los estudios contemporáneos de imágenes cerebrales, re analizar la localización y extensión del área del lenguaje con relación a las diferentes áreas de Brodmann.

Utilizando la metodología conocida como metaanalytic connectivity modeling, se revisan varios estudios meta analíticos en los cuales se analizan las imágenes de resonancia magnética funcional durante la realización de tareas lingüísticas.

Se encontró que existen dos sistemas lingüísticos diferentes en el cerebro: un sistema léxico/semántico, relacionado con el área de Wernicke, y que incluye un área de Wernicke central (reconocimiento de palabras) y un área de Wernicke extendida (asociaciones lingüísticas); y un sistema gramatical, dependiente del complejo de Broca (producción del lenguaje y gramática), en el lóbulo frontal, y que se extiende subcorticalmente. Se propone también que la ínsula desempeña un papel de coordinación de estos dos sistemas lingüísticos cerebrales.

Los estudios contemporáneos de neuroimagen sugieren que el área del lenguaje en el cerebro es notoriamente más amplia de lo que se supuso hace un siglo basándose en observaciones clínicas. Tal como se consideraba durante el siglo XIX, la ínsula parece desempeñar un papel crítico en el lenguaje.

marzo 27/2021 (Neurología)

Referencia:

Ardila A., Bernal B., Rosselli R.: Área cerebral del lenguaje: una reconsideración funcional. Rev. Neurol 2016; 62:97-106. PMID: 26815846 DOI: https://doi.org/10.33588/rn.6203.2015286

Para uno de los iconos de la generación del 98, el escritor Miguel de Unamuno (1864-1936), “la lengua no es la envoltura del pensamiento, sino el pensamiento mismo”. Una idea que compartía otro escritor coetáneo, el austríaco Karl Kraus (1864-1936): “El lenguaje no es aya, sino madre del pensamiento”.

Esta capacidad es típicamente humana, pero posiblemente no haya sido única de nuestra especie. Recientemente, un equipo de investigadores españoles presentaron evidencias de que nuestros ‘primos’ los neandertales también podían hablar.

“Los neandertales tenían las mismas capacidades auditivas relacionadas con el lenguaje que nuestra propia especie, lo que supone la primera prueba paleontológica sólida de que también tenían lenguaje”, asegura Mercedes Conde Valverde, autora principal del artículo.

Desde hace siglos, el lenguaje ha sido objeto de reflexión y estudio por parte de filósofos y escritores. Aristóteles en el siglo IV a. C. ya se refería al lenguaje en su tratado Sobre la interpretación.

En las últimas décadas y en paralelo al trabajo de los lingüistas y los paleoantropólogos, los neurocientíficos y biolingüistas se han unido al reto de desentrañar sus misterios.

“Los lingüistas llevan más de 50 años de trabajo firme, dando detalles sobre cómo podrían ser las operaciones mentales necesarias para el lenguaje, pero la forma en que se implementan en las neuronas sigue siendo un gran enigma”, afirma a SINC Cedric Boeckx, director del grupo Biología Cognitiva del Lenguaje de la Universidad de Barcelona e investigador ICREA.

Un editorial publicado en la revista Science coincidiendo con un especial sobre lenguaje y cerebro destacaba que las lenguas son distintivamente humanas y que el lenguaje es una cuestión “importante y difícil en neurociencia”. Aunque en el pasado se tratara como una parte separada del cerebro, “mucho trabajo empírico moderno ha demostrado que el lenguaje está integrado y en constante interacción con una increíble variedad de procesos neuronales”, señala el texto que firmó Lera Boroditsky, profesora en el departamento de Ciencia Cognitiva de la Universidad de California (Estados Unidos).

A diferencia de otras áreas de la neurociencia, como la visión o las acciones motoras, con las que los científicos han podido utilizar técnicas invasivas en modelos animales, el estudio del lenguaje carece de estos modelos, lo que dificulta su estudio.

En el epicentro del cerebro

“El lenguaje juega un papel central en el cerebro humano, desde cómo procesamos el color hasta cómo hacemos juicios morales”, recogía el editorial de Science. Así, esta capacidad influye en multitud de tareas sin que nos demos cuenta, desde recuerdos, codificación de olores y notas musicales, orientación, razonamiento, toma de decisiones o incluso expresión de emociones.

Diferentes investigaciones han demostrado que las personas que no pudieron expresarse con ningún lenguaje cuando eran niños (como las personas sordas que no podían comunicarse con otros usando lenguas de signos) presentan patrones de conexiones neuronales muy diferentes de aquellos que sí tuvieron una exposición temprana al lenguaje.

Los hablantes de diferentes idiomas desarrollan distintas habilidades cognitivas según la estructura y los patrones de sus lenguas, algo que también incluye a las lenguas de signos

Además, los hablantes de diferentes idiomas desarrollan distintas habilidades cognitivas según la estructura y los patrones de sus lenguas, algo que también incluye a las lenguas de signos. Sus hablantes desarrollan diferentes habilidades de atención visoespacial comparados con quienes usan el lenguaje hablado.

En cuanto al lenguaje escrito, también reestructura el cerebro. “Incluso las propiedades aparentemente superficiales como la dirección de la escritura tienen profundas consecuencias sobre cómo las personas atienden, imaginan y organizan la información”, apunta el editorial.

Chomsky y la mutación repentina

Aunque son muchos los investigadores que están contribuyendo a aclarar los interrogantes de esta capacidad humana, si hay un nombre conocido por buena parte de la población es el de Noam Chomsky (1928). El filósofo, politólogo y también lingüista sostiene que el lenguaje surgió de forma súbita por una mutación genética, algo que ponen en duda diferentes investigaciones.

En un artículo publicado en la revista PLOS Biology, el neurobiólogo Boeckx y Pedro Tiago Martins, investigador de su mismo equipo, cuestionan esta hipótesis y mantienen que la capacidad para el lenguaje fue fruto de una evolución gradual.

Durante décadas, Chomsky y otros académicos han propuesto que los humanos modernos estamos genéticamente equipados con el mecanismo de ensamble, una capacidad cognitiva sobre la que se basa nuestra habilidad para representar gramáticas complejas de una manera que solo los humanos sabemos utilizar, a diferencia de otras especies.

Quienes defienden la hipótesis del gen único aseguran que el ensamble, al ser una operación simple, tuvo que ser el resultado de una mutación genética que dotó a un humano del equipamiento biológico necesario para el lenguaje. ¿Por qué? Porque esta capacidad cognitiva no tendría niveles intermedios, es decir, se tiene o no se tiene, y antes de la mutación, a su juicio, no existía, pero después sí.

El filósofo, politólogo y lingüista Noam Chomsky sostiene que el lenguaje surgió por una mutación genética, algo que ponen en duda diferentes investigaciones.

Sin embargo, el estudio de Boeckx y Martins afirma que, aunque el ensamble no se manifieste en fases intermedias, su evolución sí puede haber sido gradual. “Reconocemos la importancia de la contribución de Chomsky. De hecho, sin él el estudio del lenguaje como capacidad biológica probablemente no existiría, pero reconocemos también que es necesario no asumir que todo lo que diga Chomsky sobre cualquier aspecto del lenguaje es cierto o tiene sentido biológicamente”, indica Martins a SINC.

Un mosaico de áreas cerebrales  

Como hemos visto, el lenguaje está relacionado con un gran número de funciones cognitivas como la atención, la orientación o la memoria. Por eso mismo, las habilidades lingüísticas no se localizan en un área cerebral concreta sino en muchas de ellas. Tradicionalmente se había atribuido al área de Broca (situada en el lóbulo frontal izquierdo) y al área de Wernicke (en el lóbulo parietal izquierdo) la producción y procesamiento del lenguaje, pero hoy los científicos saben que están involucradas muchas más regiones.

Como explica a SINC Manuel Carreiras,  director científico del Basque Center on Cognition Brain and Language (BCBL), el lenguaje es un sistema muy complejo que tiene varios niveles: fonología, sintaxis, léxico y semántica. Para comprender un mensaje, por ejemplo, hacemos multitud de acciones: desciframos significados por medio de operaciones complejas que realizamos a partir de la recepción de una cadena de sonidos, lo segmentamos en fonemas y palabras reconocibles y lo vamos ensamblando en frases hasta lograr descifrar el significado de ese mensaje.

Además, a partir de una idea llegamos a producir una cadena de sonidos, pero antes seleccionamos las palabras que vamos a utilizar y las ordenamos siguiendo unas reglas gramaticales. Después seleccionamos los fonemas y enviamos las órdenes precisas a los músculos del aparato fonador (del que forman parte las cuerdas vocales, la lengua o el paladar) para generar la cadena de sonidos.

“Todas estas funciones cognitivas están sustentadas por circuitos cerebrales que se activan durante la comprensión y la producción del lenguaje. Estos circuitos cerebrales reclutan distintas áreas de materia gris de la corteza cerebral y subcorticales, así como tractos de materia blanca que conectan distintas áreas de materia gris”, describe Carreiras.

Una revisión de estudios publicada en Science ha descrito cómo nuestros cerebros decodifican el lenguaje para extraer un significado casi ilimitado de un conjunto relativamente limitado de palabras. Analizando frases cortas, la investigación concluyó que el lóbulo temporal anterior izquierdo y la corteza media prefrontal estaban relacionadas con la compresión, la producción, el lenguaje hablado y las señas.

“Hay áreas del cerebro que, indudablemente, están relacionadas con el lenguaje, pero lo importante es abandonar la idea de que hay un área cerebral que es la responsable”, mantiene Martins.

Gracias a los avances de la neurociencia y de la tecnología, hoy es posible analizar las áreas cerebrales que se activan en determinas tareas lingüísticas por medio de imágenes por resonancia magnética funcionales, pero falta mucho por saber.

“A medida que ampliamos el modelo clásico para incluir más regiones cerebrales implicadas en el lenguaje nos estamos acercando a responder la pregunta “dónde” pero aún estamos lejos de saber “cómo” realiza el cerebro las operaciones mentales necesarias para el lenguaje”, concluye Boeckx.

Los sonidos de los primates

Aunque el lenguaje sea una capacidad únicamente humana, los científicos estudian las formas de comunicación de otros animales. Los primates no humanos tienen una boca más larga y una faringe más corta que nosotros, puesto que su laringe no ha descendido como la nuestra. Es lo que se conoce como “descenso laríngeo” y que durante décadas se ha considerado como el primer paso para la aparición del habla.

Una revisión de estudios publicada en la revista ScienceAdvances concluye que, contrariamente a lo que se pensaba hasta ahora, este descenso laríngeo no es exclusivamente humano ni necesario para producir frecuencias durante la vocalización.

“La revisión muestra claramente que, según el contexto social, varios tipos de monos (babuinos, macacos, dianas o lémures) son capaces de modificar la forma de su tracto vocal para producir diferentes cualidades vocales similares a las nuestras”, declara a SINC Louis-Jean Boë, investigador de la Universidad de Grenoble (Francia) y autor principal del estudio.

Este hallazgo implicaría que el descenso laríngeo no es imprescindible para desarrollar el lenguaje, tampoco en los humanos, por lo que, según los autores, sus orígenes se podrían remontar a unos 20 millones de años, en lugar de los 200 000 considerados hasta ahora.

marzo 26/2021 (SINC)

En concreto, en un estudio realizado con ratas, Juan Manuel Jiménez Ramos, catedrático del departamento de Psicobiología de la UGR, ha analizado los mecanismos cerebrales que se esconden detrás de la neo fobia gustativa, un comportamiento que limita el consumo de alimentos con sabores nuevos, no experimentados previamente por el sujeto. El trabajo ha sido publicado en la revista Neurobiology of Learning and Memory.

La neo fobia gustativa es una respuesta protectora de los animales que consiste en el consumo de una pequeña cantidad de un alimento no probado previamente. Es decir, se limita la ingesta para evitar una posible intoxicación y en el caso de que al cabo de unas horas no se aprecien consecuencias negativas, la próxima vez que el sujeto se encuentre con dicha comida la tomará en mayor cantidad.

En este estudio se emplearon ratas porque son animales con un sentido del gusto y del olfato muy desarrollados, que presentan una capacidad discriminativa gustativa muy sensible, y además son pequeños y fácilmente manejables.

La hipótesis de partida se basaba en el hecho de que la corteza perirrinal y la insular, dos regiones clásicamente relacionadas con procesos de aprendizaje y memoria, están fuertemente conectadas entre sí dentro del mismo hemisferio. Quedaba por estudiar la naturaleza funcional de dicha interacción y si esta tenía consecuencias en la neo fobia.

“En el laboratorio ya habíamos demostrado previamente que una lesión bilateral en la corteza perirrinal interrumpía la neo fobia, observando que los animales lesionados tomaban grandes cantidades del sabor nuevo ofrecido sobre el que no tenían registro de memoria”, explica Jiménez Ramos.

Por otra parte, hace pocos años uno de los pioneros en el estudio de los mecanismos cerebrales de la neo fobia gustativa, el doctor Steve Reilly, investigador del departamento de Psicología de la Universidad de Illinois en Chicago, demostró en ratas que una lesión bilateral en la corteza insular también interrumpía la neo fobia.

Basándose en estos descubrimientos previos, los investigadores de la UGR conocían que ambas estructuras cerebrales estaban implicadas en la neo fobia y, por tanto, lo que necesitaban comprobar es si la corteza perirrinal y la corteza insular actuaban de forma conjunta, como parte de un mismo circuito.

Estudio con 32 ratas

Para ello emplearon 32 ratas, divididas en tres grupos: un primer grupo con lesiones contralaterales (animales lesionados en la corteza perirrinal de un hemisferio y la corteza insular del otro hemisferio); un segundo grupo con lesiones ipsi laterales (animales lesionados en las cortezas perirrinal e insular del mismo hemisferio), y un grupo de control operado (animales operados del mismo modo que los de los grupos anteriores, a los que no se inyectó intracerebralmente ninguna neurotoxina). Este último grupo permitió examinar el efecto de los tratamientos anteriores.

Una vez que los tres grupos de ratas se recuperaron de la cirugía, se habituó a los animales a un programa de ingestión de agua de 15 minutos por la mañana y 15 minutos por la tarde de rehidratación. Una vez estabilizado este consumo, se inició la fase experimental propiamente dicha, que tuvo una duración de 5 días. En esta fase, los animales recibieron por la mañana una solución de agua con sacarina durante 15 minutos, y por la tarde siguieron recibiendo agua. La solución de sacarina es una de las más empleadas en la mayoría de estos estudios, dado que a los animales les gusta mucho su sabor dulce, pero al mismo tiempo manifiestan una fuerte neo fobia la primera vez que la prueban.

Tras terminar el experimento, para determinar si las lesiones habían afectado a la corteza insular y a la perirrinal y en qué grado, los científicos de la UGR examinaron bajo el microscopio óptico los cerebros de los animales lesionados con métodos histológicos estándar.

Finalmente, se observó que en el grupo contralateral se consiguió afectar profundamente la neo fobia gustativa, puesto que las ratas bebieron grandes cantidades de la solución de sacarina durante el primer día de exposición. Por el contrario, los grupos ipsi lateral y de control operado manifestaron una neo fobia normal, bebiendo significativamente menos cantidad de la solución que el grupo contralateral la primera vez que se encontraron con el nuevo sabor. “Esto significa, en primer lugar, que efectivamente ambas cortezas están implicadas en la neo fobia gustativa, y en segundo, que funcionan de forma interdependiente estableciendo un circuito funcional”, apunta el investigador de la UGR.

 Desconexión de las cortezas

Con respecto a las líneas de investigación posteriores a este estudio, Juan Manuel Jiménez afirma que ahora deberán investigar a qué procesos psicológicos afectan la desconexión de ambas cortezas. “En principio, la interrupción de la neo fobia podría deberse a un fallo de memoria, no reconociendo el sabor nuevo como tal, o bien a un fallo emocional, no reconociendo como potencialmente peligroso el nuevo sabor, aunque caben más posibilidades”, apunta el investigador.

Preguntado acerca de si es posible extrapolar estos resultados a humanos y la implicación de la neo fobia en determinados desórdenes de alimentación, Jiménez Ramos afirma que sería posible que los mecanismos cerebrales fueran parecidos a los observados en las ratas, debido a las similitudes entre humanos y el resto de animales por su continuidad evolutiva.

“Sin embargo, esto no explicaría exactamente por qué los humanos restringimos el consumo de determinados sabores nuevos, aunque sí permitiría conocer en mejor medida cómo funciona el cerebro en estos procesos. En seres humanos habría que tener en cuenta otros factores adicionales de tipo social, cultural, etc. En definitiva, es necesaria mucha más investigación en modelos animales y seres humanos”, señala el autor.

 marzo 23/2021 (Dicyt)

Los investigadores, que publican su trabajo en la revista Neuron, encontraron que estimular la expresión de una proteína antiinflamatoria llamada CD163 (Cluster of Differentiation 163), reducía los signos de neuroinflamación en la médula espinal de ratones con dolor neuropático.

«Los macrófagos son un tipo de células inmunitarias que se encuentran en la sangre y en los tejidos de todo el cuerpo. Encontramos una clase de macrófagos antiinflamatorios que normalmente ayudan al cuerpo a resolver el dolor. Pero el dolor neuropático parece inhabilitar estos macrófagos y prevenirlos de hacer su trabajo», explica el autor principal Mark Zylka, director del Centro de Neurociencia de la UNC y Profesor de Biología Celular y Fisiología.

«Afortunadamente, no parecen estar permanentemente discapacitados, ya que pudimos persuadirlos para que intensificaran sus acciones antiinflamatorias y redujeran el dolor neuropático, añade. Sospechamos que será posible desarrollar nuevos tratamientos para el dolor impulsando las actividades de estos macrófagos».

A menudo, las causas subyacentes del dolor crónico son esquivas y los pacientes necesitan que se alivie el dolor para poder funcionar en la vida. Si bien los opioides son excelentes para tratar el dolor a corto plazo, estos medicamentos pueden tener efectos secundarios graves cuando se usan durante períodos prolongados, como adicción, depresión respiratoria, mareos, náuseas y muerte por sobredosis.

Una razón por la que los analgésicos potentes funcionan bien, pero pueden tener efectos secundarios dramáticos tiene que ver con un hecho biológico básico: el dolor involucra un conjunto muy diverso de células y los tratamientos actuales carecen de especificidad de tipo celular.

Por lo tanto, cualquier medicamento dado puede resolver los cambios adversos en algunas células para aliviar el dolor, pero el medicamento podría exacerbar una función particular en otras células, dando lugar a efectos secundarios adversos.

Con una tecnología emergente llamada secuenciación de ARN unicelular, los científicos ahora pueden interrogar a miles de células a la vez para ver qué células se alteran durante el dolor crónico y de qué manera cambian las células.

«Saber qué células apuntar nos permite diseñar terapias muy específicas. Las terapias dirigidas en teoría deberían tener menos efectos secundarios adversos», señala Jesse Niehaus, estudiante de posgrado en el laboratorio de Zylka y primer autor del estudio.

Para averiguar qué células estaban cambiando y de qué manera, el laboratorio de Zylka realizó una secuenciación de ARN unicelular en la médula espinal de ratones con dolor neuropático, un tipo de dolor crónico causado por daño nervioso. La médula espinal sufre muchos cambios a largo plazo que contribuyen al dolor neuropático.

A partir de esos experimentos, los investigadores encontraron una población de células antiinflamatorias llamadas macrófagos MRC1 + que eran disfuncionales. «Esto fue increíblemente interesante porque la inflamación a largo plazo en la médula espinal se observa comúnmente en animales con dolor neuropático», señala Niehaus.

Con la identidad de las células revelada, el laboratorio de Zylka utilizó una terapia génica diseñada para estimular la expresión de una proteína antiinflamatoria llamada CD163 en macrófagos MRC1 +. Con este enfoque, un solo tratamiento redujo la inflamación de la médula espinal y alivió el comportamiento relacionado con el dolor hasta por un mes.

«Este descubrimiento es bastante emocionante, resalta Zylka, ya que sugiere de inmediato múltiples formas distintas de impulsar la función de estos macrófagos. Cualquiera de estos enfoques terapéuticos podría proporcionar una forma más precisa de tratar el dolor neuropático».

 marzo 14/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia:

Niehaus .J.K., Taylor-Blake B.,  Zylka M.J.: Spinal macrophages resolve nociceptive hypersensitivity after peripheral injury Neuron. Available online 4 March 2021.

Una hemorragia intracerebral es cuando un vaso sanguíneo estalla en el cerebro y envía sangre al tejido circundante. Las causas más comunes son la presión arterial alta y el traumatismo craneoencefálico, pero algunos estudios también han sugerido que los ISRS pueden aumentar el riesgo de una persona de sufrir este tipo de accidente cerebrovascular hemorrágico.

«Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina actúan previniendo la reabsorción de la serotonina química, que regula el estado de ánimo, en las células, haciendo más disponible en el cerebro», explica el autor del estudio Mithilesh Siddu, de la Universidad de Miami y miembro de la Academia Americana de Neurología.

 «Sin embargo, al interferir con la serotonina, que también desempeña un papel en la coagulación de la sangre, los ISRS pueden aumentar el riesgo de hemorragia, prosigue. Por lo tanto, para determinar si estos antidepresivos aumentan el riesgo de hemorragias cerebrales, analizamos una gran población de personas con accidentes cerebrovasculares».

Para el estudio, los investigadores identificaron a 127 915 personas que sufrieron un accidente cerebrovascular entre 2010 y 2019. A un total de 17 009 personas se les habían recetado antidepresivos antes de su accidente cerebrovascular y a las otras 110 906 nunca se les había recetado un ISRS.

Los investigadores encontraron que el 11 % de las personas a las que se les habían recetado antidepresivos tenían una hemorragia intracerebral, en comparación con el 14 % de las personas a las que no.

Después de ajustar por otros factores que podrían afectar el riesgo de accidente cerebrovascular, como la edad, la presión arterial alta y la diabetes, los investigadores encontraron que las personas que tomaban antidepresivos tenían la misma probabilidad de sufrir una hemorragia intracerebral que las personas que no tomaban dichos medicamentos.

«Estos hallazgos son importantes, especialmente porque la depresión es común después de un accidente cerebrovascular y los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina son algunos de los primeros medicamentos considerados para las personas, señala Siddu. Se necesita más investigación para confirmar nuestros hallazgos y también para examinar si los ISRS recetados después de un accidente cerebrovascular pueden estar relacionados con el riesgo de un segundo accidente cerebrovascular».

marzo 01/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Para Calderón de la Barca, “la vida es sueño, y los sueños, sueños son”. ¿Estaba en lo cierto el escritor barroco? Un nuevo estudio publicado en la revista Current Biology, revela que una persona es capaz de percibir preguntas y darles respuesta si se encuentra en medio de un sueño lúcido, es decir, en el que se es consciente de estar soñando.

Los investigadores comprobaron que, mientras soñaban, las personas podían seguir instrucciones, realizar operaciones matemáticas sencillas, responder a preguntas de sí o no, o diferenciar entre distintos estímulos sensoriales. Es más, podían responder con movimientos oculares o contrayendo los músculos faciales. A esto lo denominaron ‘sueño interactivo’.

“El sueño interactivo proporciona una nueva forma de obtener conocimientos sobre los sueños, y puede tener ventajas sobre los informes retrospectivos que la gente da después de despertarse, plagados de distorsiones y detalles olvidados”, explica Ken Paller, autor principal de este trabajo y experto de la Universidad de Northwestern (Estados Unidos), que junto a su equipo intentó comunicarse con los participantes de su estudio mientras soñaban.

Los investigadores comprobaron que, mientras soñaban, las personas podían seguir instrucciones, realizar operaciones matemáticas sencillas, responder a preguntas de sí o no, o diferenciar entre distintos estímulos sensoriales

“Descubrimos que los individuos en sueño REM pueden interactuar y entablar una comunicación en tiempo real”, afirma. “También demostramos que son capaces de comprender preguntas, usar la memoria de trabajo (lo que implica almacenamiento y manipulación de información) y elaborar respuestas”.

El trabajo incluye cuatro experimentos realizados de forma independiente a 36 voluntarios en los que intervinieron, además de la institución norteamericana, la Universidad de la Sorbona, en Francia, la Universidad de Osnabrück, en Alemania, y la Universidad de Radboud, en los Países Bajos.

“La combinación de los resultados de cuatro laboratorios distintos que utilizan enfoques diferentes atestigua de forma más convincente la realidad de este fenómeno de comunicación bidireccional”, afirma Karen Konkoly, estudiante de doctorado de la Universidad de Northwestern y primera autora del trabajo.

“De este modo, vemos que se pueden utilizar distintos medios para comunicarse”, continúa Konkoly. “Así, observamos como uno de los individuos que logró fácilmente la comunicación bidireccional tenía narcolepsia y frecuentes sueños lúcidos, y que entre los participantes había algunos con mucha experiencia en este tipo de sueños y otros no”.

Como puntualiza a SINC Kristoffer Appel, del equipo alemán: “Esta es la primera prueba científica de que se aprenden nuevos conocimientos durante el sueño: las tareas matemáticas eran desconocidas para los participantes al ir a dormir, pero recordaban (algunas) después de despertarse”.

“La mayoría de la gente puede pensar que esto no es posible: que las personas se despertarían cuando se les hiciera una pregunta o no responderían, pero que en ningún momento comprenderían una pregunta sin malinterpretarla”, añade Paller.

Aplicaciones de este método

Los futuros estudios sobre el sueño podrían utilizar estos mismos métodos para evaluar las capacidades cognitivas entre el sueño y la vigilia: “El entrenamiento de habilidades atléticas y creativas también podría llegar a ser posible con esta técnica de sueño interactivo”, apunta Appel.

“Nuestro objetivo fue similar a encontrar una forma de hablar con un astronauta que está en otro mundo, pero en este caso el mundo está totalmente fabricado sobre la base de los recuerdos almacenados en el cerebro”, indican los autores.

Según el trabajo, fuera del laboratorio este método podría utilizarse para ayudar a las personas a resolver problemas durante el sueño. Eso sí, los autores insisten en que se necesitan estudios adicionales.

Los experimentos de seguimiento llevados a cabo por los miembros de los cuatro equipos tienen como fin aprender más sobre las conexiones entre el sueño y el procesamiento de la memoria, y sobre cómo el primero puede afectar al segundo.

“Solo hemos necesitado unos pocos ejemplos para demostrar de forma convincente que la comunicación bidireccional es posible, y que puede ocurrir incluso en individuos con una mínima experiencia previa con los sueños lúcidos”, concluye Paller.

Según el trabajo, fuera del laboratorio este método podría utilizarse para ayudar a las personas a resolver problemas durante el sueño. Eso sí, los autores insisten en que se necesitan estudios adicionales para demostrar si realmente puede ser útil para pacientes con trastorno de estrés postraumático (TEPT), ansiedad, pesadillas, etc.

febrero 19/2021 (Redacción Médica)

Referencia:

Konkoly et al.: Real-time dialogue between experimenters and dreamers during REM sleep. Current Biology.

Este trabajo ha contado con el apoyo de la Mind Science Foundation, la National Science Foundation, la Société Française de Recherche et Médecine du Sommeil (SFRMS), la Hans-Mühlenhoff-Stiftung Osnabrück, una beca Vidi de la Organización Holandesa para la Investigación Científica (NWO) y la Acción COST CA18106.

 En concreto, el consumo voluntario de alcohol durante la adolescencia afecta la expresión del sistema endocannabinoide principalmente en dos regiones cerebrales, el hipocampo y la corteza cerebral, que se asocian con el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones. Estas zonas cerebrales resultan clave en el desarrollo de la adicción por formar parte del principal circuito de recompensa. La alteración de este sistema en estos puntos concretos podría estar relacionada con la aparición de signos de ansiedad y el estado emocional negativo producido por la abstinencia. Al mismo tiempo, los investigadores indican que esta ingesta temprana de alcohol también produce alteraciones más a largo plazo en las respuestas emocionales inespecíficas en edad adulta.

Como recoge el estudio titulado ‘Impact of intermittent voluntary ethanol consumption during adolescence on the expression of endocannabinoid system and neuroinflammatory mediators’ y publicado en la revista European Neuropsychopharmacology, el objetivo de esta investigación básica se ha centrado en definir la influencia de la ingesta de etanol en una etapa temprana, como es la adolescencia, sobre la respuesta cerebral a nivel emocional en edad adulta y que se relaciona con la aparición de trastornos como la ansiedad y la depresión.

Para ello, los expertos han caracterizado la expresión genética del sistema endocannabinoide en ratas adultas expuestas a alcohol durante la adolescencia. Se trata de un sistema de señalización lipídico muy relevante implicado en la modulación de numerosos procesos fisiológicos a nivel central y periférico que permiten mantener el estado de equilibrio necesario para que el organismo funcione correctamente, también conocido como homeostasis. Además, los investigadores han definido marcadores inflamatorios que evidencian el consumo de etanol.

Ensayos durante la adolescencia

Los expertos del IBIMA se han centrado en la adolescencia, un periodo clave y extremadamente sensible en la transición hacia la etapa adulta y la consolidación de las respuestas cerebrales. “Estudiamos esta etapa porque en ella la capacidad de decisión y control de los actos suele ser más vulnerable y porque aún hay órganos del cuerpo, como el cerebro, en fase de maduración que son especialmente susceptibles a las acciones de sustancias de abuso como el alcohol y la forma de consumirlo. De hecho, el patrón de consumo más habitual entre jóvenes y adolescentes suele ser de borrachera o atracón, y estas cantidades excesivas de alcohol en un corto período de tiempo se ha vinculado con la aparición de alteraciones emocionales y déficit cognitivo en etapas posteriores”, explica a la Fundación Descubre la investigadora Antonia Serrano, autora del estudio y del IBIMA.

En el laboratorio, los investigadores trabajaron con dos grupos de ratas Wistar de entre 21 a 50 días de vida, que equivale a la etapa adolescente en estos animales. Divididas en jaulas, un grupo de ratas dispuso en todo momento de alcohol y agua, mientras que el otro grupo solo disponía de agua. “Colocamos dos botellas en cada jaula, una rellena con una solución de etanol y otra que contenía agua, en el caso del grupo alcohol, y que intercambiábamos de posición diariamente. De esta forma, tenían la oportunidad de elegir libremente si beber de ambas, de una u otra botella”, detalla la autora del estudio.

Para realizar el experimento, las botellas se mantuvieron cuatro días por semana durante un mes. Tras este periodo, al grupo de ratas que disponía de alcohol y agua en la jaula se le sustituyó la botella de alcohol por otra de agua. “La fase de abstinencia se inicia en el momento que se le retira la botella de alcohol a los animales. Esta fase se caracteriza por la aparición de un estado afectivo negativo, mostrando ansiedad, estrés e incluso depresión. Las evaluaciones que realizamos indicaron que a las dos semanas después de haber interrumpido el consumo de alcohol, no se observan síntomas físicos, pero sí había alteraciones a nivel emocional”, afirma Serrano.

 Estudio de cerebro y plasma

La evaluación de la conducta emocional por medio de respuestas locomotoras y exploratorias, y cognición de los animales se realizó con una batería de pruebas de comportamiento. Junto con ellas, los expertos realizaron un estudio postmortem a las ratas en edad adulta, extrayendo partes del cerebro y plasma de la sangre. Concretamente, tres regiones cerebrales – corteza prefrontal, amígdala e hipocampo – que forman parte del circuito cerebral de recompensa fueron seleccionadas para examinar la expresión genética del sistema endocannabinoide y de algunas proteínas inflamatorias mediante la técnica de PCR (reacción en cadena de polimerasa), a tiempo real. Al mismo tiempo, analizaron el plasma sanguíneo para medir los niveles de endocannabinoides circulantes que actúan como marcadores o sensores de lo que sucede en el cerebro.

 “Con estos análisis observamos que las ratas que habían consumido alcohol en edad adolescente presentaban cambios importantes en la expresión del sistema endocannabinoide en la corteza prefrontal y el hipocampo. Estos cambios podrían estar detrás del estado emocional negativo que se produce durante la abstinencia, con la aparición de síntomas de ansiedad. Además de los cambios en el cerebro también pudimos observar cambios en los niveles de estas señales en el plasma”, argumenta la científica.

 febrero 18/2021 (Dicyt)

Incluso con terapia intensiva, relativamente pocos pacientes sobreviven más de dos años después del diagnóstico, y menos del 10 % sobrevive más de cinco años. A pesar de los extensos estudios centrados en las características genómicas del glioblastoma, se ha avanzado relativamente poco en la mejora del tratamiento de los pacientes con esta enfermedad mortal.

El estudio, de 99 tumores de pacientes, es el esquema más grande y detallado de este tumor cerebral mortal y se publica en la revista Cancer Cell.

«Para mejorar las terapias para este cáncer mortal, comprender las células tumorales en sí es importante, pero no suficiente», explica el autor principal Li Ding, profesor de medicina y genética y director de biología computacional en la División de Oncología de la Universidad de Washington.

«También debemos comprender las interacciones de las células tumorales con el entorno circundante, incluidas las células inmunes y los tejidos conectivos y los vasos sanguíneos, añade. En nuestro estudio, realizamos análisis de alta resolución y alta profundidad en 99 tumores de glioblastoma. Aprovechando nuevas tecnologías, que incluyen proteómica, metabolómica y secuenciación unicelular, este estudio es una inmersión extremadamente profunda en la biología del tumor de glioblastoma, que revela nuevas posibilidades de terapia».

El estudio identificó nuevas proteínas activadas, en particular PTPN11 (tirosina-proteína fosfatasa no receptora tipo 11 también conocida como proteína-tirosina fosfatasa 1D) y PLCG1 (fosfoinosítido fosfolipasa C gamma 1), que sirven como centros de señalización que impulsan el crecimiento tumoral en algunos pacientes; revelaron patrones de expresión génica involucrados en un proceso llamado transición epitelial a mesenquimatosa que es común en la formación de tumores; identificó cuatro categorías diferentes para clasificar el glioblastoma, según el número y los tipos de células inmunitarias presentes en los tumores; y determinó cómo una modificación de la proteína poco estudiada, la acetilación, puede explicar algunas diferencias funcionales entre los subtipos de glioblastoma.

«La acetilación cambia la forma de una proteína y a menudo da como resultado la apertura de complejos de ADN-proteína para facilitar la expresión génica. Al agregar la acetilación de proteínas a nuestro estudio, pudimos completar el ciclo de proteínas a genes y expresión génica, arrojando luz sobre importantes cambios regulatorios. en el glioblastoma», apunta la coautora principal Karin Rodland, científica en jefe de investigación biomédica del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.

«Las implicaciones más inmediatas de estos hallazgos son un mejor diseño de los ensayos clínicos, resalta el coautor Milan G. Chheda, profesor asistente de medicina que trata a pacientes en el Centro Oncológico Siteman del Hospital Barnes-Jewish y la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington. Para la mayoría de los ensayos clínicos, tomamos a todos los participantes y les damos el mismo tratamiento. No estamos diseñando ensayos de la manera más precisa porque no hemos entendido completamente las diferencias moleculares entre el tumor de cada paciente. Esto nos lleva a llamar un tratamiento un fracaso cuando de hecho puede estar ayudando a personas específicas».

El nuevo estudio demuestra que es probable que los tumores individuales respondan de manera diferente a las terapias dirigidas. Por ejemplo, el panorama inmunológico de estos tumores varió ampliamente y encajó en cuatro categorías separadas.

• -Los tumores de tipo 1 contienen una gran cantidad de células inmunitarias llamadas macrófagos y algunas células T.
• -Los tumores de tipo 2 tienen un número moderado de macrófagos.
• -Los tumores de tipo 3 incluyen un gran número de células T y algunos macrófagos.
• -Los tumores de tipo 4 son lo que Ding llama un desierto inmunológico, con pocas o ninguna célula inmunitaria de ningún tipo.

Por lo tanto, una inmunoterapia que se dirija a los macrófagos, por ejemplo, podría funcionar bien en pacientes con tumores de tipo 1, pero no en absoluto en pacientes con tipo 4. Aun así, un ensayo clínico que agrupe a todos los pacientes puede que no muestre que tal medicamento funcione en absoluto cuando se promedia entre todos los pacientes.

«Lo que es especialmente atractivo de este estudio es la agrupación del glioblastoma en cuatro grupos basados en subtipos inmunitarios que surgieron al combinar el análisis integral proteómico y genómico, apunta Henry Rodríguez, director de la Oficina de Investigación Proteómica Clínica del Cáncer del NCI. Esto puede abrir la puerta a respuestas efectivas a las terapias inmunes».

El coautor Albert H. Kim, profesor de cirugía neurológica en la Universidad de Washington y director del Centro de tumores cerebrales de Siteman, resalta que «los ensayos clínicos de inmunoterapia en glioblastoma han sido negativos hasta ahora. Y el hecho de que hay cuatro diferentes subgrupos inmunes pueden ser una de las razones detrás de esto. No podemos tratar todos los tumores de glioblastoma como una sola enfermedad».

Un grupo dirigido por el coautor principal Tao Liu, del Pacific Northwest National Laboratory, midió todas las proteínas en las muestras tumorales, así como dos modificaciones específicas, llamadas fosforilación y acetilación, que afectan funciones biológicas como la señalización celular.

La adición de estos datos al análisis genómico de los tumores reveló un pequeño subconjunto de glioblastomas que no encajaba perfectamente en ninguno de los subtipos genómicos típicos. Estos tumores de subtipo mixto se asociaron con un resultado clínico deficiente, lo que proporcionó a los investigadores pistas sobre los factores que afectan la agresividad de un tumor que no eran evidentes solo a partir de la información genética.

«Estos patrones proporcionan información adicional para que los investigadores comprendan cómo los subtipos de glioblastoma que identificaron pueden variar en función biológica, apunta Liu. Este análisis multifacético proporciona un nivel de detalle sin precedentes, que está comenzando a conectar los puntos que faltan en el glioblastoma».

Chheda agrega que «este documento es un ejemplo de los avances que se pueden lograr cuando existe una colaboración profunda entre muchos expertos de todo el país a quienes el Instituto Nacional del Cáncer tiene la capacidad de reunir».

Los investigadores están llevando a cabo más estudios para identificar los mejores medicamentos para investigar en pacientes con glioblastoma, dependiendo de dónde caigan sus enfermedades en el nuevo mapa tumoral.

febrero 14/2021 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia:

Xu, X., Chen, W., Zhu, W. et al. Adeno‐associated virus (AAV)-based gene therapy for glioblastoma. Cancer Cell Int 21, 76 (2021). https://doi.org/10.1186/s12935-021-01776-4

La pérdida de olfato puede ser una pista que ayude a diagnosticar de forma temprana enfermedades neurodegenerativas como el párkinson o el alzhéimer. Sin embargo, este sentido es uno de los más desconocidos y menos estudiados, así que los científicos no saben cuáles son los mecanismos que explicarían esta conexión. Así lo ha explicado en Salamanca el investigador Ángel Acebes, del Instituto Cajal de Madrid, perteneciente al CSIC, que colabora con científicos del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl) dentro de la Red Olfativa Española.

Ángel Acebes ha explicado en una conferencia algunos avances de su grupo de investigación. Durante los últimos 10 años, ha trabajado con el insecto Drosophila melanogaster, conocido como mosca de la fruta o mosca del vinagre, que sirve como modelo genético para estudiar enfermedades, entre ellas, el párkinson o el alzhéimer. «Vengo a presentar los últimos datos sobre disminución del número de sinapsis, porque se sabe que al comienzo del alzhéimer lo que ocurre es una pérdida de estas conexiones», ha comentado en declaraciones a DiCYT.

La sinapsis es «la manera en que una neurona habla con otra, es el beso que las neuronas se dan para transmitirse información», así que, «nuestro interés está en poder encontrar herramientas para restablecer esa pérdida en el número de sinapsis antes de que ocurran todos los procesos de muerte de las neuronas que acontecen en las enfermedades neurodegenerativas», asegura.

De hecho, su equipo ha desarrollado una estrategia que permite incrementar el número de sinapsis. «Estamos intentando tratar moscas que puedan mimetizar lo que ocurre en el alzhéimer. No vamos a curar humanos estudiando moscas, pero sí vamos a entender cómo la enfermedad va progresando y vamos a intentar parar esa pérdida de sinapsis en las moscas de una manera temprana para ver si podemos encontrar una mejora», afirma.

Olfato y enfermedades

La colaboración con el Incyl se ha establecido a través del equipo de Eduardo Weruaga y José Ramón Alonso en el contexto de la Red Olfativa Española. En principio, se trata de una línea de investigación radicalmente diferente a la del alzhéimer. Sin embargo, el modelo que utilizan los investigadores del Instituto Cajal para estudiar ambas es la mosca del vinagre y existe una interesante conexión.

«Hay una ligazón entre ambos, hay anosmias (pérdidas del sentido del olfato) relacionadas con el alzhéimer o el párkinson, ya que los pacientes de estas enfermedades comienzan a perder olfato sin que sepamos aún cómo, de manera que podría ser un marcador temprano de enfermedades como el alzhéimer».

El objetivo general de la red es conocer cómo funciona el proceso de oler, «cómo el cerebro reconoce los olores y esto produce un cambio de comportamiento o una evocación de la memoria«, apunta Acebes. Hay poca investigación hecha, pero «ya empezamos a entender cómo un olor es procesado y las zonas del cerebro relacionadas con la memoria olfativa, que es muy fuerte».

Muchos aspectos del olfato se desconocen y, precisamente por eso, «es un lugar en el que invertir», apunta el científico, que se queja de la falta de presupuesto. Factores como una rinitis, gripes, golpes o una cirugía cerebral acarrean en algunos casos una pérdida de olfato y aún se desconoce qué neuronas se pierden o qué sinapsis dejan de ocurrir.

 febrero 09/2021 (Dicyt)

A pesar de que hay varias hipótesis sobre la posible causa de la enfermedad de Parkinson, su etiología es desconocida, hecho que ha imposibilitado el desarrollo de tratamientos que frenen su progresión. Un estudio publicado en la revista Brain. A Journal of Neurology,  por el grupo de investigación en Enfermedades Neurodegenerativas del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), en Barcelona, ha permitido esclarecer cómo se inicia la enfermedad y el papel que tiene el sistema inmunitario adaptativo en la muerte neuronal.

El objetivo ha consistido en caracterizar la infiltración de linfocitos T, tanto CD4 como CD8, en la sustancia negra para poder entender su papel potencial en la pérdida de las neuronas dopaminérgicas de esta región del cerebro que es la afectada principalmente en la enfermedad de Parkinson. Los resultados obtenidos sugieren que el ataque citotóxico de los linfocitos T CD8 preceden a la agregación de la α-sinucleína, y que producen la muerte neuronal de las neuronas dopaminérgicas, tanto en la fase presintomática inicial de la enfermedad como en su cronificación.

“Iniciamos el estudio con tejido postmortem cerebral de casos con párkinson y vimos que la densidad de los linfocitos T CD8 en el parénquima cerebral se relacionaba con el nivel de muerte neuronal. Posteriormente analizamos la infiltración de linfocitos en pacientes con cuerpos de Lewy incidentales, que son considerados fases iniciales pre motoras de la enfermedad”, explica Jordi Bové, investigador principal del grupo. Se separaron los casos con cuerpos de Lewy incidentales (iLBD) en dos grupos: uno que incluía los casos con cuerpos de Lewy en la sustancia negra, entre otras regiones, y otro que básicamente solo los tenía en el bulbo olfativo.

“Esta es una aproximación innovadora porque normalmente los casos de iLBD (Institute of Lung Biology and Disease), se tratan como un solo grupo, pero precisamente esto nos permitió descubrir que la infiltración y los contactos neuronales no solo precedían a la muerte neuronal, sino que también sucedían antes de poder observar ningún tipo de agregado”, comenta. “Es precisamente en esta fase tan inicial donde vemos la mayor infiltración de linfocitos T CD8 y que además tienen un potencial citotóxico mayor. Por lo tanto, todo apunta a que el origen de la enfermedad es debido a esta infiltración. Ahora, el siguiente paso es entender por qué se infiltran”.

Este estudio puede significar un primer paso para determinar definitivamente la causa del párkinson y para establecer nuevas dianas terapéuticas curativas y preventivas. A la vez, teniendo en cuenta que el trabajo también demuestra que la muerte neuronal aparece junto a la acumulación y agregación de α-sinucleína, habrá que estudiar cuál es la relación de esta proteína y la respuesta inmunitaria para entender los mecanismos etiopatogénicos del párkinson y probablemente de todas las sinucleinopatías.

La investigación ha sido financiada por el Instituto de Salud Carlos III (Ministerio de Ciencia e Innovación), el Departamento de Salud de la Generalitat de Cataluña y la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno.

enero 20/2021 (Diario Médico)

La esclerosis múltiple es una enfermedad que afecta al sistema nervioso central. En ella, el sistema inmunitario ataca la vaina protectora (mielina) que recubre las fibras nerviosas y causa problemas de comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo. Con el tiempo, la enfermedad puede causar el deterioro o daño permanente de los nervios.

Aunque algunos tratamientos ayudan a acelerar la recuperación de los ataques, cambiar el curso de la enfermedad y controlar los síntomas, también pueden causar una supresión inmunitaria y numerosos efectos secundarios, como un mayor riesgo de infecciones.

En sus experimentos en roedores, los científicos descubrieron que la vacuna pudo prevenir la enfermedad sintomática o, en aquellos con la enfermedad en fase temprana, redujo su progresión y restauró las funciones motoras

En las últimas décadas, los expertos han estudiado varios enfoques, incluida la administración de antígenos autoinmunes mediante el uso de ADN, péptidos sintéticos, proteínas recombinantes, nanopartículas recubiertas o terapias celulares inmunomoduladoras. Sin embargo, los resultados han sido negativos o poco concluyentes en seres humanos.

Ahora, investigadores de BioNTech y la Universidad Johannes Gutenberg  (Mainz, Alemania) han diseñado una vacuna de ARN mensajero (ARNm) –como las creadas por la empresa alemana para la COVID-19– que retrasa el inicio y reduce la gravedad de una enfermedad similar a la esclerosis múltiple en ratones.

Los resultados pre clínicos de la vacuna muestran que esta restaura la tolerancia del cuerpo a sus propias proteínas, suprimiendo la característica hiper reactividad inmunitaria que posee la enfermedad y que es el principal objetivo de las terapias contra las patologías autoinmunes. Para los autores, esto supone una mejora con respecto a otros métodos de tratamiento.

Según se explica en el artículo publicado en la revista Science, esta estrategia consiste en una nanopartícula lipídica, empaquetada con ARNm modificado y purificado, que codifica los autoantígenos relacionados con la enfermedad. Normalmente estos son los desencadenantes de la respuesta autoinmunitaria.

Una vía para los tratamientos personalizados

En sus experimentos en roedores con encefalomielitis autoinmune (un modelo animal para la esclerosis múltiple humana), los científicos descubrieron que la vacuna pudo prevenir la enfermedad sintomática o, en los ratones con la patología en fase temprana, disminuyó su progresión y restauró las funciones motoras.

Así, se redujo considerablemente la infiltración de células efectoras pro inflamatorias T (Teff) en el cerebro y la médula espinal y la desmielinización de esta. Estos efectos se lograron mediante el desarrollo de células T reguladoras supresoras de enfermedad (Treg) dirigidas contra el antígeno codificado por la vacuna de ARNm.

Los autores subrayan el potencial de los tratamientos con ARNm para abordar enfermedades autoinmunitarias muy complejas y poco frecuentes.

Además, el candidato a la vacuna pre clínica no suprimió las respuestas inmunitarias funcionales contra otros antígenos no relacionados con la mielina (por ejemplo, los de la vacuna contra la gripe), con lo que se soluciona uno de los principales problemas de este tipo de tratamiento: la inducción de una supresión inmunitaria inespecífica.

Los autores subrayan el potencial de los tratamientos con ARNm para abordar enfermedades autoinmunitarias muy complejas y poco frecuentes. “La capacidad de producir rápidamente vacunas de ARNm que contengan el código de los antígenos propios de un individuo podría suponer una vía para crear terapias personalizadas en las patologías autoinmunes”, concluyen.

enero 17/2021 (SINC)

Referencia:

Krienke Ch. et al.: A noninflammatory mRNA vaccine for treatment of experimental autoimmune encephalomyelitis. Science 2021: Vol. 371, Issue 6525, pp. 145-153 DOI: 10.1126/science.aay3638

Una revisión científica, publicada en la Revista Española de Salud Pública, concluye que no hay evidencias de que el consumo de diferentes bebidas alcohólicas tenga un efecto diferencial en la aparición y desarrollo de enfermedades cardio metabólicas, neurodegenerativas o cáncer. Es decir, no hay pruebas de que ‘recomendar’ una u otra bebida alcohólica pueda relacionarse con menor riesgo o beneficios para la salud.

Además, el artículo, cuyo primer firmante es Iñaki Galán, investigador del Centro Nacional de Epidemiología (CNE) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), insiste en que la mejor recomendación es el consumo cero de alcohol.

Tal y como explica Galán, hay cierta tendencia social a creer que algunos tipos de bebidas alcohólicas podrían aportar, dentro de los comprobados efectos negativos globales que tiene el consumo de alcohol, algún efecto beneficioso (por ejemplo, en ocasiones se citan los polifenoles del vino).

Hay cierta tendencia social a creer que algunos tipos de bebidas alcohólicas podrían aportar algún efecto beneficioso, como con los polifenoles del vino, pero no hay evidencia de ello.

Galán pide prudencia ante los mensajes de consumo moderado de alcohol. “Lo mejor, en cuestiones de seguridad para la salud, es no consumirlo”, aconseja. “Pero, si las personas toman alcohol, la recomendación es no sobrepasar ciertos umbrales (no llegar a 20 g/día en hombres y 10 en mujeres)”. Los resultados señalan que no es posible recomendar una u otra bebida alcohólica para manejar estos umbrales o un consumo moderado’.

El estudio se ha realizado mediante una búsqueda a través de PubMed (entre enero de 2000 y febrero de 2019) de revisiones sistemáticas y metaanálisis que reportaban resultados cuantitativos de la asociación entre el consumo de diferentes tipos de bebidas alcohólicas y efectos en salud. Los autores trabajaron con 26 estudios: 21 relacionados con cáncer, 3 con enfermedades cardio metabólicas, 2 con neurodegenerativas y uno con mortalidad general.

Sin diferencias entre las distintas bebidas

La investigación revela que no hay consumo positivo de alcohol para la salud y confirma que tomar una u otra bebida alcohólica (vino, cerveza, licores o combinados) no influye en posibles resultados de salud o en el riesgo de enfermedad o muerte.

Los datos fueron heterogéneos, de ahí la imposibilidad de extraer datos diferenciales entre bebidas alcohólicas. Determinadas variables (diferencias metodológicas en la estimación de la ingesta de alcohol, control de efectos de confusión y contraste de las estimaciones entre el tipo de bebidas) hicieron muy difícil sacar conclusiones sobre posibles efectos desiguales en la salud.

La investigación revela que no hay consumo positivo de alcohol para la salud y confirma que no hay diferencia entre tomar una u otra bebida alcohólica.

Por ejemplo, en la mortalidad general y las enfermedades cardio metabólicas, aunque algunos datos apuntaban que la cerveza y los licores podían tener un mayor efecto negativo que el vino, las diferencias no fueron estadísticamente significativas.

Respecto al cáncer, en aquellos tipos cuya evidencia causal con el consumo total de alcohol era totalmente consistente (orofaringe, colorrectal y de mama [mujeres]), las revisiones tampoco mostraban un efecto diferenciado según los tipos de bebidas alcohólicas. En cuanto a las enfermedades neurodegenerativas, la información disponible tampoco permite establecer claras conclusiones.

No hay consumo seguro

La publicación del estudio ha coincidido con la celebración en el Ministerio de Sanidad  del webinar «Actualización de los límites de consumo de bajo riesgo de alcohol»,  en el que se ha presentado un documento que actualiza dichos límites con el objetivo de disminuir los riesgos asociados al consumo. La principal conclusión es que no existe un nivel de consumo seguro.

diciembre 05/2021 (SINC)

Referencia:

Galán Labaca I et al.: Tipos de bebidas alcohólicas y efectos diferenciados en la salud: una revisión paraguas de estudios observacionales. Rev Esp Salud Pública. 2020; 94: 13 de noviembre e202011147.

Los resultados de este estudio indican que es la capacidad de recuperación del nivel basal de corticosterona, el equivalente al cortisol en humanos, liberada en respuesta al estrés repetido en la adolescencia, y no la cantidad de esta hormona, la que predice el grado de alteración del aprendizaje que se experimentará en la edad adulta.

Estos hallazgos allanan el camino a nuevos estudios que identifiquen los mecanismos tanto de vulnerabilidad como de resistencia a los traumas tempranos: “Los efectos de programación del estrés temprano podrían necesitar un período de incubación capaz de revertirse en cerebros jóvenes y más plásticos, pero no durante la edad adulta. Por tanto, tras la detección temprana de los individuos vulnerables al estrés, podría haber una ventana de oportunidad para que la intervención terapéutica en la adolescencia evite el curso natural hacia la psicopatología y las deficiencias cognitivas”, destaca la investigadora Cristina Márquez, que dirige el laboratorio de Circuitos Neuronales de la Conducta Social del Instituto de Neurociencias en Alicante.

En la investigación también ha participado el laboratorio de Genética del Comportamiento del Instituto Cerebro y Mente de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), dirigido por la investigadora Carmen Sandi.

Regulación del estrés

Según este estudio, publicado en Neurobiology of Stress, las alteraciones observadas a largo plazo no se deben a los efectos prolongados del estrés durante la adolescencia, sino a una maduración diferente de las vías de regulación del estrés como resultado de experiencias estresantes repetidas. Este proceso se conoce con el nombre de programación diferida y afecta a la cognición, el comportamiento y la reactividad endocrina.

Los investigadores pudieron comprobar que una menor adaptación al estrés se relacionaba con mayores dificultades en el aprendizaje en la edad adulta. Esto se correlacionaba con una alteración observada en respuesta al estrés en los niveles basales de una molécula fundamental para la plasticidad del hipocampo y la memoria, denominada PSA-NCAM.

En el estudio, las ratas que mostraron una peor recuperación del estrés en las primeras etapas de la vida, tenían niveles más altos de PSA-NCAM, lo que sugiere la puesta en marcha de un mecanismo neurobiológico por el cual el estrés peri puberal alteraría la maduración normal de los procesos de plasticidad en regiones específicas del cerebro, como el hipocampo, que conduce a un deterioro del rendimiento cognitivo y la aparición de comportamientos relacionados con la ansiedad en etapas posteriores de la vida.

En conjunto, los resultados de este estudio sugieren que el período peri puberal sería una ventana temporal en la que el estrés puede conducir a cambios a largo plazo en la reactividad del eje hipotálamo-pituitaria-adrenal, que estarían relacionados con las dificultades en la capacidad de aprendizaje observada en la vida adulta.

“Nuestros resultados sugieren que el grado de adaptación del eje hipotálamo-pituitaria-suprarrenal inducido por el estrés en el importante período de transición de la pubertad se relaciona con la programación a largo plazo de la cognición, el comportamiento y la reactividad endocrina”, señala la investigadora Stamatina Tzanoulinou, primera autora del estudio.

enero 0172021 (Dicyt)

Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), en colaboración con la Universidad Pablo de Olavide (UPO), ha demostrado que es imprescindible la presencia del receptor dopaminérgico D2 en las neuronas del hipocampo para que la dopamina, uno de los principales neurotransmisores cerebrales, pueda modular los cambios sinápticos responsables de la adquisición y la consolidación de la memoria. El trabajo se publica en la revista Cerebral Cortex.

La memoria es una función cognitiva que se define como el proceso de codificar, almacenar y recuperar información. En el ser humano se distinguen diferentes tipos de memoria: la memoria asociativa y la espacial. La primera permite recuperar información almacenada en el cerebro ante un estímulo que previamente ha sido asociado con dicha información, favoreciendo respuestas optimizadas basadas en la experiencia previa. Por su parte, la memoria espacial, a través de la que se registra información sobre el entorno, facilita la interacción con el mundo que nos rodea.

En la adquisición y la consolidación de la memoria está implicado el hipocampo mediante cambios plásticos en las sinapsis neuronales que almacenan la información recibida de otros núcleos y del exterior. “Hasta el momento se sabía que la dopamina era capaz de modular estos cambios, aunque se desconocían los mecanismos neuronales involucrados. En trabajos previos de laboratorio se había demostrado la importancia del receptor D1 en la memoria espacial y la plasticidad sináptica, pero quedaba por desvelar la implicación del receptor D2”, señala Rosario Moratalla, investigadora del CSIC en el Instituto Cajal.

Combinando el uso de un modelo genético de ausencia del receptor D2 con estrategias de manipulación genética, los investigadores han comprobado que la falta de este receptor reduce la plasticidad sináptica en el hipocampo

 diciembre 29/2020 (Dicyt)

El análisis de los patrones de expresión génica en el tejido cerebral ubicado en cuatro regiones de la corteza prefrontal (áreas del cerebro asociadas con una función cognitiva superior y control ejecutivo) reveló diferencias claras entre quienes habían sido diagnosticados con TEPT y quienes no.

Las principales diferencias en la actividad genética afectaron particularmente a dos tipos de células en los pacientes con TEPT: las inter neuronas, que inhiben la actividad neuronal, y la microglia, las células del sistema inmunitario en el sistema nervioso central, según publican los investigadores en la revista Nature Neuroscience.

«Los hallazgos sugieren que, en conjunto, estos cambios podrían contribuir a una capacidad deficiente para responder al estrés traumático», resalta Matthew Girgenti, científico investigador del Departamento de Psiquiatría de Yale y autor principal del estudio.

Aproximadamente el 8 % de la población general ha sido diagnosticada con TEPT. Pero entre aquellos que han experimentado un estrés psicológico severo, incluidos los veteranos de combate, los refugiados y las víctimas de agresiones, hasta el 35 % presenta síntomas, que incluyen volver a experimentar eventos traumáticos, evitar a los demás e hiper activación cuando se exponen a eventos que recuerdan a las personas su experiencia traumática.

Si bien los tipos de células más profundamente afectadas por el TEPT eran los mismos en hombres y mujeres, había claras diferencias entre los géneros en el lugar de la corteza prefrontal en que se expresaban los genes que impactan en esas células.

Estas diferencias podrían ayudar a explicar por qué las mujeres tienen más del doble de probabilidades de desarrollar TEPT y otros trastornos de ansiedad que los hombres y por qué es probable que experimenten síntomas más graves, sugieren los hallazgos.

Aproximadamente la mitad de los pacientes con TEPT también son diagnosticados con algún tipo de depresión. Sin embargo, los patrones de expresión génica que se encuentran en el tejido cerebral están más estrechamente relacionados biológicamente con la esquizofrenia y el trastorno bipolar que con la depresión, encontraron los investigadores.

«Este es un nuevo comienzo para el campo del trastorno de estrés postraumático, reconoce John Krystal de Yale, profesor de investigación traslacional y de psiquiatría, neurociencia y psicología, y coautor principal del artículo. Necesitamos nuevos tratamientos para el TEPT, y estudios como este proporcionarán la base científica para una nueva generación de esfuerzos de desarrollo de medicamentos».

diciembre 22/2020(Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Un grupo de investigadores del Instituto de Neurociencias de Alicante (UMH-CSIC), liderado por Eloísa Herrera, ha descubierto un programa genético esencial para la formación de circuitos bilaterales, como el que hace posible la visión en 3D o la coordinación de los movimientos en ambos lados del cuerpo. El hallazgo, llevado a cabo en ratones, se publica en Science Advances.

“Este nuevo estudio no solo aclara cómo tiene lugar la transmisión de imágenes desde la retina al cerebro para poder ver en 3D, sino que también indica cómo se establece la lateralidad en otros circuitos neuronales, como el que hace posible la coordinación motora entre ambos lados del cuerpo”, afirma Herrera.

Este trabajo no solo aclara cómo tiene lugar la transmisión de imágenes desde la retina al cerebro para ver en 3D, sino que también indica cómo se establece la lateralidad en otros circuitos neuronales.

El trabajo revela también el importante papel de la proteína Zic2 en la regulación de una vía de señalización denominada Wnt, fundamental para el correcto desarrollo del embrión y muy conservada entre especies, desde moscas de la fruta, ratones o humanos.

Esta vía suele estar alterada en escenarios patológicos como la espina bífida u otros trastornos asociados a un cierre incompleto del tubo neural, además de en varios tipos de cáncer. Para los autores, los resultados ayudarán a comprender el origen de este tipo de enfermedades y prevenir su aparición.

La importancia de los circuitos bilaterales

La capacidad para percibir el mundo en 3D y responder adecuadamente a los estímulos externos depende en gran medida de un tipo de circuitos neuronales denominados bilaterales, que comunican los dos hemisferios cerebrales y son esenciales para muchas de las tareas que realizamos diariamente. Estos circuitos bilaterales requieren tanto el cruce de una parte de las fibras nerviosas al hemisferio cerebral contralateral del que proceden, como la permanencia de la otra mitad en su hemisferio de procedencia.

“El programa genético que hemos identificado asegura que una parte de las neuronas localizadas en la retina lleven la información visual al hemisferio cerebral contrario, y la acción de una proteína denominada Zic2 apaga este programa en otro grupo de neuronas retinales para lograr que la señal visual llegue también al mismo hemisferio”, explica Herrera.

Los circuitos bilaterales requieren tanto el cruce de una parte de las fibras nerviosas al hemisferio cerebral contralateral del que proceden, como la permanencia de la otra mitad en su hemisferio de procedencia

Hace años su grupo descubrió que la proteína Zic2 hace posible la bilateralidad al conseguir que parte de las prolongaciones de las neuronas (axones) permanezcan en el mismo hemisferio del que proceden.

En este nuevo trabajo describen que, para lograr que los axones permanezcan en el mismo hemisferio, Zic2 apaga el programa genético que los hace cruzar al hemisferio opuesto. “Este hallazgo permite identificar el programa contralateral y observar que comparte elementos comunes con una conocida vía de señalización, denominada Wnt, involucrada en varios procesos del desarrollo embrionario”, resalta la investigadora.

Cómo crear sensación de tridimensionalidad

Este descubrimiento se ha realizado en la vía visual de ratones, de gran similitud con la de otros muchos mamíferos, incluida nuestra especie. Cada uno de los dos nervios ópticos que conectan las retinas con el cerebro está formado por multitud de fibras nerviosas. Los dos nervios ópticos confluyen en una estructura en forma de X, denominada quiasma óptico, situada en la base del cerebro. Aquí tiene lugar el cruce de información entre ambos hemisferios cerebrales que hace posible la visión en 3D.

Es precisamente en el quiasma óptico donde la proteína Zic2 actúa como un interruptor que apaga el programa genético y permite a los axones pasar al otro hemisferio cerebral. Esta especie de cambio de vía es la que hace posible que a partir de dos imágenes planas procedentes de la retina el cerebro cree una imagen tridimensional.

“Cada ojo envía información visual a ambos lados del cerebro gracias a que aproximadamente la mitad de los axones de las neuronas localizadas en la retina cruzan la línea media cerebral para conectar con el hemisferio contrario, mientras que la otra mitad evita este cruce para proyectar en el hemisferio cerebral al mismo lado del que proceden. Así, el cerebro fusiona las imágenes ligeramente diferentes que recibe desde cada ojo para crear la sensación de tridimensionalidad”, concluye Herrera

diciembre 20/2020 (SINC)

Referencia:

Herrera E., et al.: A Zic2-regulated switch in a noncanonical Wnt/Beta-catenin pathway is essential for the formation of bilateral circuits. Sci. Adv. 2020; 6.

Es uno de los momentos de la historia en que más nos necesitamos unos a otros, en que mataríamos por fundirnos en un abrazo, no nos queda otra que resignarnos a, como mucho, chocar codos. O ni siquiera eso, según las últimas recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

La pregunta que queda en el aire es: ¿nos afecta esa limitación? A Robin Dunbar, catedrático de Psicología Evolutiva de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y uno de los principales investigadores en neurobiología del distanciamiento social, no le cabe duda de que así es.

La falta de estimulación social afecta al razonamiento, a la memoria, al equilibrio hormonal, a la conexión entre materia gris y blanca, y a nuestra capacidad de hacer frente a enfermedades físicas y mentales

“La falta de estimulación social afecta al razonamiento, al desempeño de la memoria, al equilibrio hormonal, a la conexión entre la materia gris y la materia blanca del cerebro, y a nuestra capacidad de hacer frente a enfermedades físicas y mentales”, asegura en un artículo publicado recientemente en Trends in Cognitive Sciences.

Dunbar llega aún más lejos. Está convencido de que la carencia de relaciones sociales eleva más la mortalidad de otros factores de riesgo de sobra conocidos como el tabaco, el alcohol o la falta de ejercicio físico. Una prueba de ello, dice, es que cada vez que nuestras relaciones sociales se ven amenazadas, entran en acción las mismas áreas del cerebro que cuando corre peligro nuestra integridad física.

“El aislamiento social podría suponer la máxima amenaza para la supervivencia y la longevidad”, recalca Dunbar. Traducido a números, se estima que aumenta en torno a un 30 % el riesgo de muerte prematura, sobre todo debido a enfermedades cardiovasculares. No es de extrañar que el año pasado la propia OMS declarara oficialmente que la soledad debe ser considerada un grave problema de salud pública.

Bajan los contactos, bajan las defensas

A Dunbar le interesan especialmente los efectos de esta falta de contacto sobre el sistema inmunitario.

“Parece que acariciarse y abrazarse activa los receptores de los nervios C-táctiles de la piel, que envían una señal directa a varios centros cerebrales para que produzcan endorfinas”, explica a SINC.

Concretamente, estos opioides naturales inundan el tálamo, el estriado, la corteza cingulada y la corteza frontal, provocando sensaciones sumamente placenteras en nuestro órgano pensante. “Pero lo realmente interesante de las endorfinas es que, además de producir un agradable ‘subidón’ anímico, consiguen estimular lo suficiente al sistema inmunitario para que produzca células T-asesinas, una de cuyas misiones es destruir virus invasores”, aclara.

Los expertos deducen de ahí que, cuando nos aislamos y racionamos los abrazos y las caricias, “la actividad del sistema inmunitario desciende y nos defendemos peor de las agresiones externas”. Existen evidencias científicas de que sentirse solo debilita visiblemente la respuesta inmunitaria y retrasa la cicatrización de las heridas.

Es más, si estamos socialmente aislados se dispara la cantidad de proteína C-reactiva que corre por nuestras venas, el marcador más claro de inflamación de nuestro cuerpo.

Existen evidencias científicas de que sentirse solo debilita visiblemente la respuesta inmunitaria y retrasa la cicatrización de las heridas

Tiene lógica que el aislamiento nos afecte tanto, somos animales sociales. Tan arraigado está en nosotros ese rasgo que, si nos privan del contacto humano, nos estresamos. “Estudios en animales de laboratorio indican que el aislamiento social por periodos prolongados, especialmente en edades tempranas, afecta al desarrollo de procesos de plasticidad neuronal y a la capacidad de respuesta ante una situación de estrés», apunta Cristina Márquez Vega, investigadora del Instituto de Neurociencias de Alicante.

Pero pide prudencia a la hora de extrapolar resultados. “A la hora de hacer un paralelismo con nuestra experiencia estos meses hay que ser cautos, entre otros factores por la duración de nuestro confinamiento, mucho más corto comparado con estos trabajos”, añade.

Los beneficios fisiológicos y psicológicos de los abrazos se multiplican si nos tocan personas conocidas

Importa cuánto… y quién

Año 2004. Juan Mann acaba de volver a Australia, su país natal, después de romper con su novia. Pero se siente solo. Sus padres se han separado, su abuela está a punto de fallecer y sus amigos están lejos. Desolado, decide ir a una fiesta, donde una desconocida le regala un abrazo. Y siente tal subidón que decide salir a repartir abrazos a la gente que transita por la calle Pit Mall, en Sídney, con un cartel en las manos que pone en letras bien grandes: Free Hugs (abrazos gratis).

La historia de Mann no se quedó en una simpática anécdota aislada. En pocos meses dio origen a un movimiento mundial, dedicado a repartir abrazos anónimos y espontáneos por doquier. Tierno pero, ¿acaso son lo mismo los abrazos anónimos que los que nos brindan nuestros seres queridos?

Es la pregunta que lleva años haciéndose Juulia Suvilehto, neurocientifica de la Universidad Aalto, en Finlandia. Y parece tener ya la respuesta. Por un lado, el simple contacto piel con piel tiene efectos por sí mismo, “independientemente de si nos tocan las manos de un masajista desconocido o nos abraza un buen amigo”, apunta. Sin ir más lejos, existen pruebas de que abrazarnos unos a otros reduce significativamente la presión arterial, con todos los beneficios que eso conlleva para la salud. Además de bajar los niveles de cortisol, la dañina hormona del estrés.

En cuanto al contacto físico tenemos preferencias claras: si nos dan a elegir, la mayoría escogemos que nos toque un buen amigo o una pareja sentimental

Sin embargo, en las relaciones sociales se añaden otros elementos que amplifican el efecto. Dicho de otro modo, los beneficios fisiológicos y psicológicos de los abrazos se multiplican si nos tocan ciertas personas. “En cuanto al contacto físico tenemos preferencias claras: si nos dan a elegir, la mayoría escogemos que nos toque un buen amigo o una pareja sentimental, y el contacto físico es mucho más agradable con un conocido que con un extraño, aunque objetivamente la cinemática del tacto sea idéntica”, afirma Suvilehto.

La neurocientífica finlandesa colaboró el año pasado con Dunbar en un estudio en cinco países europeos y Japón en el que constataron que, independientemente de nuestro origen y acervo cultural, permitimos que toquen más zonas de nuestro cuerpo cuanto más estrecha es nuestra relación con alguien.

“A pesar de los distintos que somos los finlandeses de los japoneses o los italianos, en todos los casos está asociado directamente cuánto queremos que alguien nos toque, y cuánta superficie corporal permitimos que nos toquen, con lo estrecha que es la relación con cada persona”, aclara la experta.

“Lo heredamos de nuestros antepasados: monos y primates mantienen sus relaciones sociales acicalándose y desparasitándose unos a otros, y nosotros mediante caricias y abrazos”, añade Dunbar. En ambos casos, “las neuronas C-táctiles mandan al cerebro la orden de estimular la liberación de endorfinas, que entre otras cosas tiene un efecto analgésico 30 veces superior a la morfina”, aclara.

Las consecuencias del distanciamiento social

Sin embargo, no está claro cómo se aplica todo este conocimiento a la situación originada por la pandemia. “No sabemos hasta qué punto tocarnos influye en cómo establecemos y mantenemos relaciones humanas, pero supongo que mucho. Ahora nos cuesta más conservar las relaciones sin ese contacto físico”, opina Suvilehto.

“No quiero decir que sea contraproducente pedir el distanciamiento social: hacerlo plantea nuevos retos para nuestra salud mental y física a largo plazo. Pero el SARS-CoV-2 es una amenaza inmediata y no queda más remedio. No envidio a los que tienen que tomar decisiones epidemiológicas en estos momentos”, reconoce.

Cristina Márquez Vega cuestiona que, si bien nos centramos en hablar de la pérdida de abrazos, besos y contactos sociales directos con nuestros allegados, hay más factores. “No deberíamos olvidar dos cambios importantes que esta nueva normalidad ha traído: el distanciamiento social y la capacidad de interpretar señales sociales faciales tras una mascarilla”, subraya.

Robin Dunbar está convencido de que, si el distanciamiento social se prolonga en el tiempo, “merma la calidad de nuestras amistades (y el número) y puede resentirse la supervivencia”

Aunque la distancia interpersonal es muy dependiente de las culturas, incorporar un cambio en lo que debería ser nuestra “distancia normal” con los demás supone un esfuerzo consciente para todos. “Lo que era natural tiene que ser readaptado, y generar nuevos hábitos lleva tiempo y requiere de procesos plásticos en diferentes áreas del cerebro, como la corteza prefrontal y su conexión con los ganglios basales”, aclara.

“Esto no es trivial: aumentar la distancia de nuestro interlocutor hace que muchas veces sintamos que las interacciones son artificiales, y en muchos casos hasta frustrantes”, insiste la neurocientífica. Mantener una atención sostenida en un contexto de tanta incertidumbre como el actual “supone un alto gasto cognitivo, que depende del funcionamiento de la corteza prefrontal, entre otras, y que seguramente explique los problemas de atención y razonamiento abstracto que mucha gente está experimentando”.

Por su parte, Dunbar está convencido de que, si el distanciamiento social se prolonga en el tiempo, “merma la calidad de nuestras amistades (y el número) y puede resentirse la supervivencia, porque perdemos los beneficios que acarrea el contacto humano para la salud”.

Pero coincide con Juulia Suvilehto en el orden de prioridades: “Nada en la vida sale gratis: por cada beneficio, pagamos un precio”, reflexiona. “Ahora lo más importante es parar la COVID-19, así que tendremos que preocuparnos por nuestros contactos más adelante. Si no sobrevivimos al virus, tener amigos servirá de poco”.

diciembre 20/2020 (SINC)

En este contexto, investigadores del grupo de Neurobiología Molecular de la Universidad de Valencia (UV) dirigidos por la catedrática de Biología Celular Isabel Fariñas y adscritos a su Instituto de Biotecnología y Biomedicina, han realizado un estudio que ilustra sobre el papel de la inflamación en el programa normal de activación de las células madre del cerebro adulto, las denominadas células madre neurales, para producir nuevas neuronas a lo largo de toda la vida.

El trabajo, publicado la revista Cell Stem Cell, y cuyo primer autor es Germán Belenguer -ahora en el Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, en Dresde, Alemania-, desvela que la inflamación producida por una infección bacteriana “alerta” a las células madre neurales y prepara su activación para la producción de nuevas neuronas, lo cual indica que estas células también “responden a cambios que se producen fuera del cerebro”.

El trabajo aporta, de esta forma, nuevos datos al estudio y avance de la medicina regenerativa, que busca soluciones terapéuticas basadas en las células madre para procesos degenerativos (alzhéimer, párkinson…) donde habitualmente se detecta neuroinflamación.

Activadas y quiescentes

La inflamación crónica se asocia a muchas enfermedades y muchos estudios le atribuyen un papel negativo en la evolución de las mismas. Sin embargo, la respuesta inflamatoria inicial es un mecanismo de defensa temprano frente a daño o infección que forma parte de la inmunidad innata y, por tanto, es importante averiguar su posible papel beneficioso, por ejemplo en la regulación de las células madre.

El estudio, llevado a cabo en ratones, se ha realizado gracias a una nueva tecnología de análisis de células madre neurales desarrollada por el propio grupo y que se detalla en el artículo. “El desarrollo de las técnicas de secuenciación de ARN ( RNA-seq  también llamado Whole Transcriptome Shotgun Sequencing​),  de célula única ha permitido analizar la heterogeneidad celular como nunca antes había sido posible. La aplicación al cerebro adulto ha conducido a la identificación de células madre neurales en distintos estados de activación. Así, se distinguen según sus programas de expresión génica, células madre activadas y quiescentes, pero con propensión a activarse como si estuviesen en un estado alerta (células madre neurales primed o alerted). Sin embargo, las técnicas de RNA-Seq (secuenciación del RNA) de célula única no permiten análisis funcionales”.

Por ello, el equipo de Fariñas utilizó toda la información molecular publicada para diseñar una forma de aislar estos estados celulares y analizar su comportamiento y potencialidad en distintos contextos. Con ello demostraron que la generación de inflamación sistémica induce un estado quiescente alertado en las células madre neurales. “Empezamos por la inflamación periférica porque sabemos que se traslada al cerebro. Aunque los experimentos de parabiosis indican que las células madre neurales podrían estar expuestas a moléculas circulantes, no olvidemos que entre las células madre del cerebro y la sangre hay una barrera hematoencefálica”, comenta Fariñas.

Inflamación ‘necesaria’ 

Gracias a este trabajo se ha demostrado que la inflamación producida por una infección bacteriana en cualquier parte del organismo es capaz de activar transitoriamente las células madre neurales y prepararlas para la acción; y cuando la inflamación remite, estas células vuelven a su estado quiescente. También indica que, a pesar de las evidencias previas de que las neuronas del cerebro, incluyendo las de reciente generación, responden negativamente a la inflamación, las células madre neurales se alertan preservando sus propiedades en un contexto de inflamación sistémica.

Los investigadores muestran además que un cierto nivel de inflamación es necesario para potenciar las propiedades de las células madre neurales durante la regeneración. Y los resultados obtenidos permiten plantear la posibilidad de que los factores sistémicos controlen el comportamiento de las células madre del cerebro. Como comenta Fariñas, “el nicho de las células madre ahora incluye el medio sistémico”.

Efectos multisistémicos del envejecimiento

Los trabajos del equipo de Isabel Fariñas, perteneciente al Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Neurodegenerativas y la RETIC de Terapia Celular del Instituto de Salud Carlos III, permiten conocer mejor las relaciones entre las células madre y el medio sistémico, es decir el resto del organismo, algo que es muy poco conocido”. Pero también abren la puerta a plantear estudios sobre el control sistémico de las células madre del cerebro y otros tejidos, como la piel, la médula ósea o el intestino, algo que podría explicar los efectos multisistémicos del envejecimiento.

Según explica Fariñas, ”si las células madre de los distintos tejidos responden a moléculas circulantes, los cambios en la composición bioquímica de la sangre que tienen lugar con la edad podrían tener efectos en la renovación de múltiples tejidos. Eso sí, también permitiría pensar en intervenciones terapéuticas para frenar el declive en los tejidos”.

Por otro lado, la estrategia metodológica desarrollada por el equipo de Fariñas, grupo de excelencia Prometeo de la Generalitat Valenciana, permite analizar aspectos moleculares de cómo se regula la quiescencia y la activación de las células madre neurales. “El estudio no solo proporciona una nueva metodología para el análisis de las células madre neurales, sino que sugiere que es preciso reevaluar los efectos de la inflamación y la respuesta inmune innata en la renovación de nuestros tejidos adultos por células madre y en el potencial de estas células para la regeneración tisular”, apunta Fariñas.

En organismos en los que la respuesta inmunitaria es básicamente innata, por carecer de una inmunidad adaptativa bien desarrollada como la que se encuentra en mamíferos, la regeneración a partir de células madre es eficaz. Así, por ejemplo, la inflamación es beneficiosa para la activación de células madre en el pez cebra. Y en mamíferos, también se detecta generación de tejido reparador sin formación de cicatriz durante el desarrollo fetal y en los primeros días de vida, cuando la única inmunidad que actúa es la innata. “Ahora estamos estudiando la participación de las células de microglía en estos procesos”, anuncia Fariñas.

diciembre 14/2020 (Diario Médico)

Un estudio coordinado desde la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en la que participaron científicos de la Universidad Complutense, la Universidad Pompeu Fabra, el Montreal Neurological Institute (Canadá) y la Universidad de California (Estados Unidos), analiza las consecuencias psicológicas y biológicas del entrenamiento cognitivo adaptado.

A partir de un entrenamiento diseñado para estimular procesos cognitivos necesarios para la memoria a corto plazo, los científicos observaron cambios contingentes en la estructura física del cerebro. Concretamente, registraron un aumento significativo en el área de superficie y el grosor de la corteza cerebral en determinadas regiones de los lóbulos frontales y temporales.

De acuerdo con el estudio, que se publica en Brain Structure and Function, las regiones donde apreciaron dichos cambios apoyan procesos psicológicos necesarios para completar satisfactoriamente el entrenamiento: memoria a corto plazo y resistencia a la interferencia e inhibición.

Además, los investigadores comprobaron que los individuos de menor capacidad cognitiva se benefician en mayor grado del entrenamiento, pues sus cerebros respondieron con mayor intensidad. Por el contrario, los cerebros de los individuos de mayor capacidad cognitiva respondieron débilmente al entrenamiento.

Según los autores, estos resultados subrayan la necesidad de conocer los recursos cognitivos del individuo para ayudar al diseño de entrenamientos adaptados a sus características personales. “Un entrenamiento estándar puede fracasar porque existe un desajuste con las características del individuo que lo completa”, aseguran.

Roberto Colom, del departamento de Psicología Biológica y de la Salud de la UAM, afirma que, “aunque los resultados de esta investigación se han obtenido con jóvenes sanos, las aplicaciones para individuos cognitivamente comprometidos son evidentes”.

“Por ejemplo —agrega el investigador—, la pérdida de grosor cortical que se produce espontáneamente con la edad podría atenuarse mediante programas de entrenamiento cognitivo personalizados. También, determinados síntomas asociados a trastornos como la esquizofrenia, podrían mejoran con el entrenamiento de la memoria a corto plazo”.

Entrenamiento individualizado

La muestra de esta investigación, un grupo de jóvenes sanas, completó una exhaustiva batería de doce pruebas psicológicas antes y después del entrenamiento cognitivo. El entrenamiento supuso doce semanas de intenso trabajo supervisado individualmente. Se observaron mejoras sustanciales en los niveles de dificultad que se iban superando sesión a sesión.

También se obtuvieron registros de resonancia magnética estructural y funcional en esos dos momentos, es decir, antes y después de entrenar. Las imágenes de los cerebros de las participantes se dividieron en una serie de regiones genéticamente significativas para calcular, seguidamente, los cambios de quienes entrenaron y quienes sirvieron de control. La comparativa reveló los cambios estructurales en el cerebro señalados anteriormente.

“Las críticas que se han generalizado recientemente sobre la falta de efectividad de los programas de entrenamiento cognitivo no deben aplicarse sin más a la investigación básica. La denuncia de una parte de la comunidad científica se ha concentrado en programas comerciales que proclaman, sin basarse en hechos constatados, poder mejorar la inteligencia o prevenir los trastornos degenerativos”, señala Colom.

“Es de subrayar que los programas deben ser personalizados, adaptados al individuo, si se pretende que sean eficientes”, agrega.

noviembre 22/2020 (SINC)

La esclerosis múltiple (EM) es un trastorno autoinmune que se desarrolla cuando el sistema inmunológico del cuerpo ataca al sistema nervioso central. Específicamente, ataca la capa protectora que rodea las células nerviosas, llamada vaina de mielina. Las terapias actuales tienen como objetivo contrarrestar esta respuesta inflamatoria al suprimir el sistema inmunológico, lo que puede provocar efectos secundarios graves como un mayor riesgo de infección e incluso cáncer.

Los investigadores de Jefferson han encontrado una manera de evitar que las células inmunitarias ataquen la mielina y detenga la progresión de la enfermedad, dejando intacto el resto del sistema inmunológico, en modelos de ratones con EM.

«Hay muchos antígenos activadores inmunes posibles en la vaina de mielina, pero el mayor obstáculo es que no sabemos qué componente de la mielina desencadena la respuesta inmunitaria en los pacientes con EM», reconoce el autor principal Abdolmohamad Rostami, profesor y presidente del Departamento de Neurología de la Facultad de Medicina Sidney Kimmel-Universidad Thomas Jefferson y del Instituto de Neurociencia Vickie y Jack Farber-Jefferson Health.

«Los estudios anteriores han utilizado antígenos de mielina individuales o combinaciones de antígenos para prevenir la autoinmunidad en modelos animales, pero en humanos han tenido un éxito limitado», añade.

Para obtener respuestas, los investigadores recurrieron a células llamadas oligodendrocitos. Estas células envuelven su membrana celular alrededor de las células nerviosas para producir la vaina de mielina. Se pueden recolectar pequeños sacos llamados vesículas extracelulares (EV) a partir de oligodendrocitos cultivados.

Los investigadores encontraron que estos vehículos eléctricos contienen casi todos los antígenos de mielina relevantes. Con todos los antígenos presentes, habría una mayor probabilidad de que estas vesículas pudieran detener el ataque autoinmune a la mielina.

«Lo bueno de estas EV es que nos brindan la oportunidad de tratar la enfermedad de una manera específica de antígeno, sin tener que conocer la identidad exacta del antígeno diana, explica el doctor Rostami. Cubre todas las bases».

Los investigadores pudieron inyectar de forma segura los vehículos eléctricos por vía intravenosa en tres modelos de ratón diferentes de EM que representan las etapas tempranas y tardías de la enfermedad. Cuando se administraron antes de que se desarrollara la enfermedad, las EV tuvieron un efecto profiláctico, previniendo la aparición de síntomas como disminución de la movilidad y parálisis.

Cuando se administraron después del inicio de la enfermedad, los vehículos eléctricos redujeron significativamente la gravedad de la enfermedad en los tres modelos, hasta el punto de que los animales pudieron caminar nuevamente.

«Los antígenos implicados en la respuesta autoinmune pueden diferir entre pacientes con EM e incluso cambiar con el tiempo en un paciente individual, explica el doctor Rostami. El hecho de que nuestro enfoque fue eficaz en diferentes modelos experimentales muestra que esto podría actuar como una terapia universal».

Es importante destacar que los investigadores encontraron que la terapia experimental solo afectó a las células inmunitarias que atacaban la capa de mielina. El resto del sistema inmunológico estaba intacto y no debilitado en absoluto.

«Esta es una gran ventaja de nuestro método específico de antígeno sobre las terapias actuales, que son como un mazo para el sistema inmunológico, destaca,  y lo que lo hace tan novedoso».

Al traducir el enfoque al entorno clínico, el equipo descubrió que podían aislar las vesículas de los oligodendrocitos de origen humano. Estas vesículas humanas, como las de los ratones, también contenían múltiples antígenos de mielina y, por tanto, podrían tener el mismo efecto terapéutico en los pacientes.

El doctor Rostami y su equipo ahora están trabajando para patentar el enfoque de VE intravenoso, que podría ser un paso revolucionario para el tratamiento de la EM.

«Este estudio fue posible gracias a un talentoso grupo de científicos, especialmente Giacomo Casella, un becario postdoctoral en nuestro laboratorio, y Bogoljub Ciric y Guang-Xin Zhang, miembros de la facultad aquí en Jefferson», concluye.

noviembre 06/2020 (Europa Press).- Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Bibliográfica:

Rostami A. and cols.: Oligodendrocyte-derived extracellular vesicles as antigen-specific therapy for autoimmune neuroinflammation in mice. Science Translational Medicine  04 Nov 2020: Vol. 12, Issue 568, eaba0599 DOI: 10.1126/scitranslmed.aba0599

 Según publican en la revista Nature Neuroscience, el modelo resalta diferentes estructuras cerebrales (células, grupos de células o regiones específicas) y la serie continua y superpuesta de «conversaciones» entre esas estructuras, que se rastrean en una escala de tiempo más precisa que la que ofrecían otros enfoques.

 «El modelo nos da una nueva perspectiva sobre el cerebro que agrega claridad a lo que ya sabemos sobre cómo funciona, explica Richard Betzel, autor principal del nuevo estudio y profesor en el Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales de la Facultad de Artes y Ciencias de IU Bloomington. Destaca nuevas características organizativas que esperamos utilizar en el futuro como herramientas de diagnóstico o como biomarcadores para ciertos trastornos».

Debido a que el nuevo modelo describe vívidamente las diferencias individuales en las redes cerebrales, la firma o huella digital que distingue las redes cerebrales de una persona de otra, los investigadores creen que podría ser útil para clasificar los trastornos y enfermedades cerebrales.

El laboratorio de Betzel ha comenzado a utilizar el modelo en las clasificaciones del trastorno del espectro autista con el investigador de autismo de la IU en psicología y ciencias del cerebro, Dan Kennedy. Trabajando con investigadores del Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer de Indiana en la Facultad de Medicina de la IU, el neurocientífico Olaf Sporns ha comenzado a utilizar el modelo en el contexto de la demencia, las tareas de memoria y las tareas ejecutivas, para ver si pueden encontrar un marcador para aquellos en riesgo de enfermedad de Alzheimer.

El modelo también puede ayudar a los investigadores a comprender cómo las redes cerebrales se correlacionan con ciertos tipos de comportamiento o habilidades con respecto a las tareas cognitivas. «Solo hemos arañado la superficie, reconoce Sporns, colaborador de Betzel en el estudio. Esto es lo que hace que el proyecto sea tan emocionante: hay una sensación de algo nuevo».

Utilizando tres grandes conjuntos de datos preexistentes, los investigadores construyeron su modelo basándose en el trabajo teórico del científico de redes de la IU Yong Yeol Ahn, profesor asociado en la Escuela de Informática, Computación e Ingeniería de IU Luddy.

En lugar de modelar las interacciones entre los «nodos» de la red, cada uno de los cuales representa una estructura cerebral diferente, los investigadores construyeron un modelo del cerebro donde los «bordes», las conexiones entre los nodos, estaban al frente y al centro.

Al dar este paso, «cambiamos el enfoque hacia cómo los pares de regiones del cerebro conversan y se comunican a lo largo del tiempo, explica Betzel. En lugar de decir que las activaciones en dos partes del cerebro están correlacionadas, obtenemos una señal de la conversación en sí. Nuestras redes nos informan sobre la coactividad, las conversaciones, lo que nadie ha hecho antes».

Continuando con la analogía, Sporns añade que «una forma en que pensamos sobre estas comunidades periféricas es como patrones de cómo las regiones cerebrales se comunican entre sí, como fragmentos de conversación en una habitación llena de gente».

El cambio de los nodos a los bordes agrega capas de complejidad que no estaban presentes en el modelo anterior. El nuevo enfoque centrado en el borde utilizó un total de 200 nodos, o 200 estructuras cerebrales, con 19 900 conexiones entre ellos y analiza los vínculos entre estas conexiones. Los vínculos entre esas 19 990 conexiones superan con creces los 150 millones.

«Si bien es más complicado realizar un seguimiento de tantos números y requiere computadoras más potentes, al observar los datos a través de esta nueva lente se descubren muchas conexiones que antes no podíamos ver, señala Joshua Faskowitz, colaborador y estudiante de posgrado en el laboratorio de Sporns. Revela relaciones a las que el enfoque tradicional centrado en nodos no habría sido sensible antes».

Una ventaja clave del modelo es la visión que ofrece de una «superposición generalizada», la medida en que cada estructura cerebral participa en múltiples conversaciones en curso. El nuevo modelo representa la multifuncionalidad de las regiones del cerebro, con cada parte del cerebro participando en varias funciones.

«Estamos argumentando que esta superposición generalizada puede ser una característica fundamental del cerebro, resalta Betzel. Estamos pintando una imagen del cerebro donde hay mucha más interacción de la que habíamos visto antes».

octubre 28/2020 (Europa Press) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Una serie de mitos en relación con la causa de las lesiones frecuentes en corredores o runners analizó el sports therapist y escritor británico Matt Phillips, en un webinar organizado por la carrera de Kinesiología de la UC, (carrera de la Pontificia Universidad Católica de Chile). El fisioterapeuta y creador del podcast RunChatLive, señala que entre un 20 y un 79 % de los corredores se lesionan al año y sus causas no son fáciles de identificar. La sobrecarga del entrenamiento parece ser el principal problema de más del 70 % de las lesiones, aseguró el expositor internacional.
La elongación insuficiente, la selección de zapatillas incorrectas, la ausencia de calentamiento previo, la superficie de la práctica y la condición física previa, por sí solas, son usualmente causas erróneamente atribuidas a las lesiones frecuentes en los corredores. Para Phillips, la evidencia se asocia principalmente a errores en el entrenamiento, especialmente al exceso. “Una buena educación en los corredores podría reducir el riesgo de lesiones y para ello es más importante una buena planificación del entrenamiento, cuidando su dosificación y la combinación de algunas sesiones de entrenamiento de fuerza u otro ejercicio físico, además de correr”, aseguró el especialista.

Matt Phillips señaló que, de hecho, el estiramiento o elongación no es un factor determinante según la evidencia para prevenir lesiones. Existen algunos estudios que incluso hablan de que podría disminuir la economía de la carrera, por lo tanto, podría no ayudar al rendimiento. Señaló que “el entrenamiento de fuerza te convierte en un corredor más fuerte, no el estiramiento”.

En cuanto al calzado, los runners suelen culpar las lesiones a la elección incorrecta de las zapatillas y en general estamos contantemente buscando prometedoras tecnologías y diseños. Phillips explica que “la verdad es que no sabemos por qué algunas personas se lesionan y otros no usando el mismo calzado. Esto es sumamente personal y hay corredores que por años buscan la zapatilla que ya está incluso descontinuada en el mercado y si vemos los casos de los grandes maratonistas keniatas, observaremos que la pisada no es perfecta y el calzado en general es bastante básico”.

En un estudio realizado el año 2013, se analizaron a 1 000 corredores en función de su tipo de pisada y su rendimiento, y lo cierto es que la pronación moderada del pie y la consecuente disminución del arco medial del pie no se asoció a ninguna lesión, comentó el experto internacional en running. Mencionó que “6 de cada 10 lesiones en runners se deben a la sobrecarga en el entrenamiento y no a la zapatilla, o a la superficie, o a las características biomecánicas del corredor. Es más bien cuestión de que la carga excede la capacidad del tejido”.

Otra creencia que tienen los corredores es que al entrenar fuerza muscular “se hacen más pesados para correr”. Phillips afirmó con respecto a este tema que “entrenar la fuerza no te hace más pesado ni lento, al contrario, mejora tu economía de carrera. Incluir 2 a 3 veces por semana sesiones de 30 minutos de fortalecimiento serían suficientes”.

Phillips aconsejó no centrarse en evitar lesiones en corredores, sino quizás en disminuir el riesgo de lesiones. Señaló que “debemos dejar de decirles a los corredores que tenemos herramientas para prevenir, nada previene, debemos hablar de disminuir el riesgo de lesión. El entrenamiento de calidad, intercalado con sesiones de fortalecimiento y educación, son los factores determinantes en este aspecto”.

Magdalena Chamorro, kinesióloga docente de la carrera de Kinesiología UC, corredora de larga distancia y cuarta chilena en el récord histórico de la Maratón de Chicago 2019, comenta: “Es interesante ver que existen muchas creencias y hábitos que rodean al running y que el conocimiento de su verdadera efectividad es desconocido por gran parte de los corredores. Educar al corredor, basándose en la mejor evidencia científica, es fundamental para poder romper con estos paradigmas y de esta manera, disminuir el riesgo de lesiones, potenciar el rendimiento y lograr disfrutar por muchos años de este apasionante deporte”.

Según la evidencia es probable que el entrenamiento de fuerza de carga máxima, de tipo explosiva, y pliométrica favorezcan en mayor medida el rendimiento deportivo y la economía de la carrera del atleta. “Esto cobra gran importancia en atletas master donde hay una pérdida progresiva de la musculatura y del fitness cardiorrespiratorio con la edad.

Es fundamental planificar de manera individualizada el entrenamiento, manteniendo una buena comunicación con el entrenador, permitiendo regular la carga de trabajo y los días de recuperación de la mejor manera posible, para finalmente lograr una mejora en el rendimiento deportivo y disminuir el riesgo de lesiones” comenta la kinesióloga.

Consejos para el corredor

El kinesiólogo y docente de la carrera de Kinesiología UC, corredor de larga distancia, Gustavo Torres, asegura que “el consejo más importante es planificar los entrenamientos y así contribuir a disminuir el riesgo de lesión. Esta medida también ayuda a controlar y progresar en el kilometraje, debe incluir distintos tipos de entrenamiento, trabajo de fuerza, descanso adecuado y es muy relevante siempre permitir cierta flexibilidad en el plan”.

Modifica gradualmente tu entrenamiento. Todo estreno en algo nuevo debe hacerse con precaución, esto incluye zapatos nuevos o nueva superficie. Nuestros cuerpos son excelentes para adaptarse al cambio, pero requiere de tiempo. Ten precaución con los entrenamientos por intervalos y el trabajo en cerro, ya que son las formas de entrenamiento más riesgosas en términos de lesiones y deben abordarse con cautela, especialmente para los corredores sin experiencia. Correr cuesta abajo está asociado con dolor patelofemoral y problemas de la banda iliotibial, mientras que correr cuesta arriba aumenta las cargas en la pantorrilla y en el tendón de Aquiles.

No seas esclavo de los números. No decidas que vas a hacer una cierta distancia y te obligues a mantenerte firme. Escucha a tu cuerpo. Elige un objetivo para cada entrenamiento, los problemas a menudo ocurren cuando los corredores intentan lograr demasiado a la vez en un solo entrenamiento.

Descansa cuanto sea necesario. La evidencia muestra que quienes entrenan todo el año sin descanso tienen más probabilidades de lesionarse. El mantra “el descanso es parte del entrenamiento” ayuda a permitirte descansar. Recuerda también mantener una buena hidratación y alimentación.

Incluye sesiones de entrenamiento de fuerza y acondicionamiento físico. Esta metodología puede mejorar la economía de carrera y es probable que reduzca el riesgo de lesiones. Considera el trabajo de fuerza, equilibrio y flexibilidad. Combina los tipos de entrenamiento, las distintas rutas al correr y mantén la variabilidad.

octubre 18/2020 (Dicyt)

Su aplicación en un modelo de ratón de la enfermedad de Parkinson también muestra que podría ser una forma de tratar los trastornos cerebrales dirigiéndose al sistema nervioso periférico, según publica la revista Science.

Al ir más allá de las estrategias centradas en el cerebro comúnmente aplicadas en neurociencia, los enfoques desarrollados por la investigadora Viviana Gradinaru, ganadora del premio, pueden ayudar a superar los obstáculos asociados con los tratamientos existentes para los trastornos cerebrales, muchos de los cuales no han pasado los ensayos clínicos.

«Espero que nuestro trabajo, así como los métodos para el mapeo anatómico y funcional del sistema nervioso periférico y su relevancia para la disfunción del sistema nervioso central puedan informar puntos de intervención y enfoques de terapias más tempranos», señala Gradinaru, profesora de Neurociencia e Ingeniería Biológica en el Instituto de Tecnología de California.

A pesar de la riqueza y la calidad de la investigación básica en neurociencia, los trastornos cerebrales siguen siendo algunas de las enfermedades más difíciles de diagnosticar o tratar en Estados Unidos.

En los últimos años, Gradinaru ha estudiado cómo la estimulación cerebral profunda a través de la optogenética, que utiliza la luz para controlar las neuronas que se han modificado genéticamente, puede tratar los trastornos cerebrales.

Su trabajo ha revelado que los investigadores necesitan poder acceder a poblaciones de células relevantes con herramientas menos invasivas y más precisas, incluidas aquellas que podrían penetrar la barrera hematoencefálica que protege el cerebro adulto, lo que permitiría la entrega de vectores sin cirugía e inyecciones intracraneales invasivas.

Aquellos que buscan comprender completamente las enfermedades cerebrales también deben intervenir antes, lo que requeriría que miren más allá del sistema nervioso central, por ejemplo, al sistema nervioso periférico.

En 2016, Gradinaru lideró el desarrollo de una nueva herramienta llamada ‘CREAR’ que permitió a los científicos entregar vectores virales adenoasociados (VVA), virus inofensivos que la mayoría de las personas transportan, a través de las barreras hematoencefálicas de ratones adultos.

Aquí, como se describe en su ensayo galardonado, ella y sus colegas buscaron mejorar la naturaleza sensible a la luz de la carga de proteínas u opsinas, entregada por los VVA diseñados para tratar enfermedades cerebrales. Al hacerlo, desarrollaron opsinas con una sensibilidad a la luz «excepcional«.

Probado en ratones, las opsinas funcionaron cuando las fuentes de luz utilizadas para dirigirlas se colocaron en un cráneo adelgazado, en lugar de implantarse directamente en el cerebro a través de fibras ópticas, la ruta más tradicional e invasiva.

La combinación de VVA de ingeniería con opsinas de diseño seleccionadas por aprendizaje automático por su sensibilidad a la luz sin precedentes permitió a los vectores penetrar grandes volúmenes de tejido en el cerebro de los ratones, mostró Gradinaru.

El equipo planteó la hipótesis de que podrían usar su enfoque para atacar las células cerebrales no neuronales que recientemente se cree que contribuyen a los trastornos cerebrales, incluidos los del sistema nervioso periférico y los que conducen a una barrera hematoencefálica comprometida.

En una prueba de esto en el sistema nervioso en el intestino de los ratones, demostraron que podría indicarle al sistema nervioso periférico que reduzca la producción de fibrillas de alfa-sinucleína amiloide, proteínas que se sabe que conducen los trastornos cerebrales.

Esto redujo los síntomas asociados con el párkinson en los ratones. Dirigirse al sistema nervioso intestinal de esta manera puede servir como una ruta futura prometedora para tratar la enfermedad de Parkinson, señala Gradinaru.

«El desarrollo de herramientas de administración de genes mínimamente invasivos y la identificación de nuevos objetivos terapéuticos dentro y fuera del cerebro pueden aumentar la accesibilidad y la eficacia de la neuromodulación», destacan los editores de Science Translational Medicine  Mattia Maroso y Caitlin Czajka.

«La neuromodulación es un campo muy prometedor –añade Chong Li, CEO de PINS Medical–. La neuromodulación no solo brinda a los pacientes nuevas opciones y posibilidades de tratamiento, sino que también promueve la investigación colaborativa de expertos en diferentes áreas académicas».

octubre 15/2020 (Europa Press) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Comprender el significado específico de las expresiones vocales de un bebé es fundamental en el cuidado de niños para humanos y otros animales, explican los expertos. Sin embargo, cada bebé tiene su propio conjunto de llantos, por lo que los padres más exitosos deben aprender rápidamente a reconocer variaciones sutiles de angustia y otros tipos de llamadas.

Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, el estudio mostró que las hembras se apresuraron instintivamente a buscar a los bebés que lloraban, incluso si nunca antes habían tenido cachorros. Además, ciertas células nerviosas de la corteza auditiva, la parte del cerebro que procesa el sonido, se activaron cuando los ratones escucharon los lamentos.

El estudio también mostró que los ratones experimentados como «niñeras» reconocieron más variaciones de llantos que eran llamadas de atención que los ratones con poca experiencia en el cuidado de niños. El último grupo solo respondió a una pequeña gama de gritos.

Sin embargo, a medida que los animales inexpertos pasaban más tiempo viviendo con un cuidador veterano, pudieron reconocer una variedad más amplia de llantos y recuperarían rápidamente a los bebés.

«Nuestros hallazgos muestran que, si bien algunas habilidades parentales son innatas, existe una curva de aprendizaje significativa, señala la autora principal del estudio, Jennifer Schiavo, becaria predoctoral en el Instituto Skirball de Medicina Biomolecular en el NYU Langone Health. Para las madres ratones, y posiblemente también para los humanos, la experiencia ganada con esfuerzo es importante».

La investigación también afirma el papel de la hormona oxitocina en el aprendizaje del comportamiento de los padres. El equipo demostró previamente que cantidades adicionales de la sustancia química, mejor conocida por su papel en la lactancia materna y el vínculo entre padres e hijos, mejoran el reconocimiento de las llamadas de angustia de los cachorros apenas audibles.

En el nuevo estudio, cuando los investigadores bloquearon la oxitocina, las niñeras experimentadas solo recuperaron cachorros que lloraban tan poco como el 40 por ciento del tiempo, en comparación con más del 80 por ciento cuando los niveles hormonales se dejaron tranquilos.

De manera similar, sin oxitocina, las células de la corteza auditiva no respondieron a una gama más amplia de llamadas de angustia, incluso después de que los ratones observaron la crianza de madres con más experiencia. Según Schiavo, esto sugiere que la oxitocina ayuda a reconectar el cerebro y a prepararlo para aprender nuevas habilidades con mayor facilidad.

Para el estudio, los investigadores midieron el número promedio de sílabas en los gritos de «ven a buscarme» de docenas de cachorros de ratón para determinar la versión estándar de la llamada. Luego, el equipo aceleró o ralentizó las grabaciones de los gritos para crear alteraciones que caían fuera del rango típico. Estos clips de audio modificados fueron doblados sobre los gritos naturales de los cachorros.

Los autores del estudio solo compararon a los cuidadores expertos y sin experiencia, ninguno de los grupos había tenido sus propios cachorros, con el fin de distinguir los elementos instintivos de los aprendidos de la crianza, sin que el embarazo complicara el asunto.

Descubrieron que las células cerebrales de las niñeras experimentadas se activaron en respuesta a las llamadas normales y, en consecuencia, esos ratones recuperaron a los cachorros más del 80 por ciento de las veces. Mientras tanto, las células cerebrales de las nuevas niñeras no respondieron a las llamadas normales, y estos ratones solo recogieron a los cachorros alrededor del 33 por ciento de las veces.

El estudio también mostró que los novatos pueden aprender a reconocer llamadas alteradas con el tiempo, con tasas de recuperación de cachorros de hasta el 75 por ciento. En comparación, las niñeras experimentadas que escucharon las llamadas modificadas por primera vez tuvieron una tasa de recuperación de solo el 14 por ciento.

«Nuestro estudio proporciona una nueva perspectiva sobre cómo el cerebro aprende nuevas habilidades, resalta el autor principal del estudio, Robert Froemke, profesor asociado en el Instituto Skirball de Medicina Biomolecular en NYU Langone. Hay una comprensión incorporada que sirve como base para desarrollar comportamientos más complejos en los roedores».

Agrega que a continuación, el equipo de investigación planea investigar si los ratones sin experiencia aprenden observando pasivamente a las madres o si están entrenados activamente para responder a llamadas inusuales. Froemke también se desempeña como profesor asociado en los departamentos de otorrinolaringología, cirugía de cabeza y cuello, y neurociencia y fisiología en NYU Langone.

octubre 08/2020 (Europa Press) –Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El nuevo trabajo demuestra que la microglía también dirige a las neuronas a modificar su propia conectividad en respuesta a señales sensoriales.

El profesor asistente de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), Lucas Cheadle descubrió esta comunicación celular como investigador postdoctoral en el laboratorio de Michael Greenberg, neurocientífico de la Facultad de Medicina de Harvard. La investigación de Cheadle explora las conexiones entre la biología y el mundo externo, y está particularmente interesado en cómo se refinan los circuitos neuronales en respuesta a la experiencia sensorial.

«En gran medida, la arquitectura general y el cableado del cerebro se logra con el nacimiento, explica. Pero realmente se requiere esta sólida retroalimentación del medio ambiente para continuar con esa maduración».

A medida que un animal interactúa con su entorno, algunas conexiones neuronales se eliminan mientras que otras se fortalecen, explica. Es un proceso que, en los humanos, continúa durante décadas después del nacimiento.

En este sentido, Cheadle destaca que «lo que es realmente importante es que durante el desarrollo, las neuronas correctas se conectan entre sí de la manera correcta. Queremos tener un control estricto sobre cuántas conexiones hay y cuán fuertes son las conexiones. Así que eso es algo para lo que la experiencia sensorial es importante», añade.

Cheadle y sus colegas controlaron las conexiones entre las neuronas, o sinapsis, en un circuito de procesamiento visual en el cerebro de los ratones. Los ratones jóvenes necesitan información visual en el momento adecuado para desarrollar vías cerebrales relacionadas con la visión.

Pero si los ratones carecen de información visual durante un período crítico, los circuitos generan demasiadas sinapsis y los ratones terminan con conexiones anormales. El equipo descubrió que los circuitos dependían de la microglía, que, con los estímulos visuales adecuados, indicaba a las neuronas cercanas que podaran algunas de las sinapsis.

Este impacto en la conectividad neuronal representa un nuevo papel para la microglía en el cerebro sano y podría ayudar a explicar por qué las células se han visto implicadas en el autismo y otros trastornos del neurodesarrollo.

«Creo que este estudio se verá como un gran avance en nuestra comprensión mecanicista de cómo la experiencia sensorial y la microglía coordinan el proceso de poda sináptica que es fundamental para la maduración del cerebro en los primeros años de vida», dice Greenberg.

En el CSHL, Cheadle investigará esta interacción con más profundidad, rastreando las señales moleculares que conducen a desacoplar la sinapsis, así como los cambios que tienen lugar dentro de la microglia en respuesta a señales ambientales.

«La sola idea de que la microglía sea capaz de regular al alza la expresión de genes en respuesta a la experiencia visual es en sí misma fascinante para mí, porque se trata de células inmunes», reconoce.

septiembre 16/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Bibliográfica:

Cheadle L.,Rivera S.A-; Jasper S., Phelps, Katelin A.,Ennis, BethStevensB., Burkly L.C. Phelps W.Ch.Lee A. ,Greenberg M.E.: Sensory Experience Engages Microglia to Shape Neural Connectivity through a Non-Phagocytic Mechanism. Neuron. 2020. In Press, Corrected Proof, Available online 14 September 2020. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.002

Investigadores del Instituto de Neurociencias (UBNeuro) y del Instituto de Sistemas Complejos (UBICS)  de la Universidad de Barcelona han demostrado que es posible generar neuronas a partir de las células de la piel de un donante utilizando tecnología de reprogramación celular.

Según los resultados obtenidos, publicados en la revista Stem Cells Translational Medicine, estas neuronas son capaces de integrarse en el circuito neuronal cuando se trasplantan a una pequeña porción de cerebro obtenida de un donante humano.

Con el uso de un rastreo neuronal monosináptico mediante virus y registros electrofisiológicos, los científicos demostraron que las células trasplantadas se integran en una red neuronal ya establecida y que son capaces de recibir señales y establecer contactos sinápticos con las neuronas de esa porción de cerebro.

“Es un gran avance en el tratamiento del daño cerebral, porque la mayoría de los estudios realizados para demostrar la viabilidad de los trasplantes de células madre como terapia se han llevado a cabo con modelos animales, como ratones o ratas”, explica Daniel Tornero, profesor de la Universidad de Barcelona y miembro del UBNeuro.

“Aquí hemos establecido un método para demostrar que estas terapias también son eficientes cuando se trasplantan células humanas en un tejido humano. Además, las células del injerto pueden generarse a partir de células de la piel humana para el trasplante alogénico, es decir, trasplante de células obtenidas del mismo paciente, evitando un posible rechazo del injerto y los problemas éticos asociados a este tipo de terapias”, añade Tornero.

Las células madre neuroepiteliales (It-NES) convertidas en neuronas corticales, capaces de formar redes sinápticas en el cultivo celular, se diferencian y maduran cuando se trasplantan ex vivo en cultivos organotípicos de corteza cerebral de un humano adulto.

Estrategias futuras para aplicaciones terapéuticas

Los autores han combinado técnicas de biología celular con células madre y el análisis de redes neuronales funcionales desde una perspectiva física. Esta colaboración ha permitido entender mejor la complejidad del modelo experimental y definir estrategias futuras para aplicaciones terapéuticas.

El estudio se ha desarrollado en colaboración con el laboratorio de Zaal Kokaia, del Lund Stem Cell Center en Suecia.

agosto 30/2020 (SINC)

Referencia:

Hansen M.G: et al. Grafted human pluripotent stem cell‐derived cortical neurons integrate into adult human cortical neural circuitry. Stem Cells Translational Medicine, junio de 2020. Doi:10.1002/sctm.20-0134

Se basa en una nueva molécula de oligonucléotidos diseñada por los propios investigadores para reducir la síntesis y evitar la acumulación de la proteína alfa-sinucleína, uno de los marcadores diferenciales del párkinson. El trabajo, liderado por Analia Bortolozzi, científica del CSIC e investigadora del Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (Cibersam) en el IIBB-CSIC y en el Idibaps, se publica en la revista EBioMedicine, de The Lancet.

Desde el CSIC han explicado que hace tiempo que se conoce que el aumento de la expresión de la proteína alfa-sinucleína y su acumulación en algunas regiones del cerebro, formando los llamados cuerpos de Lewy, es una señal temprana de la cascada de mecanismos celulares que en último término lleva a la degeneración de las neuronas dopaminérgicas. En consecuencia, en los últimos años muchos tratamientos en investigación van dirigidos a reducir esa sobreexpresión de alfa-sinucleína utilizando oligonucleótidos.

Evitar efectos secundarios

«El problema es que, si la reducción es excesiva en todo el cerebro, el tratamiento tiene efectos secundarios nocivos y tóxicos, justo lo contrario de lo que se espera», aclara Analia Bortolozzi. Es lo que sucede con algunos oligonucleótidos que se han puesto a prueba. El exceso de alfa-sinucleína está asociado al desarrollo de párkinson, pero su excesivo defecto también conlleva a una pérdida de su función, ya que esta proteína controla el proceso normal de la neurotransmisión, que es necesaria para cualquier actividad: el movimiento, la memoria, el aprendizaje o las emociones.

El equipo de Bortolozzi, en colaboración con científicos de la empresa biotecnológica n-Life Therapeutics, han sintetizado una nueva secuencia de oligonucleótido contra alfa-sinucleína combinada con indatralina. Esta última es una molécula pequeña que tiene una gran afinidad por un transportador de membrana que se localiza de manera selectiva en las neuronas dopaminérgicas, de forma que el oligonucleótido se dirige y actúa específicamente en estas neuronas.

El equipo ha evaluado la eficacia del nuevo tratamiento sobre un modelo de ratón modificado genéticamente para sobreexpresar la forma humana de la proteína alfa-sinucleína y que muestra sintomatología de párkinson. Este modelo ha sido desarrollado por los mismos investigadores, con el apoyo de la Fundación Michael J. Fox.

Resultados

Tras cuatro semanas de administrar la molécula por vía intracerebroventricular o por vía intranasal, los resultados revelaron que se reduce la síntesis excesiva y la acumulación de alfa-sinucleína en las neuronas dopaminérgicas y áreas cerebrales interconectadas como la corteza prefrontal y el estriado, conduciendo a la recuperación de la transmisión normal de dopamina.

Ello alivia el déficit en la función de la dopamina asociada a la afección de alfa-sinucleína que se dan en las primeras fases de la enfermedad, aun cuando no existe pérdida de las neuronas.

Los resultados positivos animaron al equipo a evaluar la eficacia del tratamiento en otro modelo animal, cuya anatomía del cerebro es más cercana a la humana. Para ello establecieron una colaboración con Jeffrey Kordower, doctor del Rush University Medical Center, de la Universidad de Chicago, donde probaron la molécula en monos rhesus ancianos que muestran acumulación de alfa-sinucleína.

Los resultados son muy alentadores, ya que “solo se reduce la expresión de alfa-sinucleína en las neuronas dopaminérgicas del cerebro medio, sin mostrar toxicidad”, afirma Rubén Pavia-Collado, segundo autor del trabajo.

Los próximos pasos de la investigación, explica Analia Bortolozzi, son optimizar la molécula para aumentar la potencia y duración del efecto después de la administración intranasal. Se trataría, explican los científicos, de dar esta molécula de forma transitoria el tiempo suficiente para reducir la síntesis de alfa-sinucleína y, luego, administrarla en combinación con otros tratamientos.

Intervención temprana

Para enfermedades como el párkinson, la acumulación de la proteína alfa-sinucleína puede darse durante décadas antes de que los síntomas de la enfermedad se hagan visibles. Este nuevo tratamiento con oligonucleótido, destacan los investigadores, ofrece una estrategia de intervención temprana para retrasar la progresión del párkinson. Podría aplicarse en conjunto con los ensayos de inmunoterapia actuales dirigidos a eliminar el exceso de la proteína alfa-sinucleína del cerebro, o aquellos tratamientos con agentes antiagregación para evitar la formación de especies tóxicas de alto peso molecular de la misma proteína.

En el estudio también han participado científicos del Cibersam y del Centro de Investigación Biomédica en Enfermedades Neurodegenerativas (Ciberned), de la Universidad Federal de Paraná (Brasil), del Instituto de Investigación Valle de Hebrón (Barcelona), y la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (Icrea).

agosto 26/2020 (Diario Médico)

Muchas personas con autismo experimentan estos tres trastornos: hipersensibilidad sensorial, déficit de atención e interrupción del sueño. Una región del cerebro implicada en estos síntomas es el núcleo reticular talámico (TRN), que se cree que actúa como un guardián de la información sensorial que fluye hacia la corteza.

«La idea es que podría dirigirse muy específicamente a un grupo de neuronas, sin afectar todo el cerebro y otras funciones cognitivas», dice Guoping Feng, uno de los líderes del equipo de investigación, profesor de neurociencia en el MIT y miembro del Instituto McGovern para el Cerebro del MIT Investigación, que publican en la revista Nature.

Cuando la entrada sensorial de los ojos, oídos u otros órganos sensoriales llega al cerebro, primero va al tálamo, que luego lo transmite a la corteza para un procesamiento de nivel superior. Las deficiencias de estos circuitos talamocorticales pueden provocar déficit de atención, hipersensibilidad al ruido y otros estímulos, y problemas de sueño.

Una de las principales vías que controla el flujo de información entre el tálamo y la corteza es el TRN, que es responsable de bloquear la entrada sensorial distractora. En 2016, el profesor asistente de Feng y MIT Michael Halassa, quien también es autor del nuevo artículo de Nature , descubrió que la pérdida de un gen llamado Ptchd1 afecta significativamente la función TRN.

En los niños, la pérdida de este gen, que se transporta en el cromosoma X, puede conducir a déficit de atención, hiperactividad, agresión, discapacidad intelectual y trastornos del espectro autista.

En ese estudio, los investigadores descubrieron que cuando el gen Ptchd1 fue eliminado en ratones, los animales mostraron muchos de los mismos defectos de comportamiento observados en pacientes humanos. Cuando se eliminó solo en la TRN, los ratones mostraron solo hiperactividad, déficit de atención e interrupción del sueño, lo que sugiere que la TRN es responsable de esos síntomas.

En el nuevo estudio, los investigadores querían tratar de aprender más sobre los tipos específicos de neuronas que se encuentran en la TRN, con la esperanza de encontrar nuevas formas de tratar la hiperactividad y los déficits de atención. Actualmente, esos síntomas se tratan con mayor frecuencia con medicamentos estimulantes como Ritalin, que tienen efectos generalizados en todo el cerebro.

«Nuestro objetivo era encontrar algunas formas específicas de modular la función del gasto talamocortical y relacionarla con los trastornos del desarrollo neurológico, explica Feng. Decidimos intentar usar la tecnología unicelular para diseccionar qué tipos de células hay y qué genes se expresan y si hay genes específicos que se pueden medicar como objetivo».

Para explorar esa posibilidad, los investigadores secuenciaron las moléculas de ARN mensajero que se encuentran en las neuronas de la TRN, que revela los genes que se expresan en esas células. Esto les permitió identificar cientos de genes que podrían usarse para diferenciar las células en dos subpoblaciones, en función de cuán fuertemente expresan esos genes en particular.

Descubrieron que una de estas poblaciones celulares se encuentra en el núcleo de la TRN, mientras que la otra forma una capa muy delgada que rodea el núcleo. Los investigadores encontraron que estas dos poblaciones también forman conexiones con diferentes partes del tálamo.

Sobre la base de esas conexiones, los investigadores plantean la hipótesis de que las células en el núcleo están involucradas en la transmisión de información sensorial a la corteza cerebral, mientras que las células en la capa externa parecen ayudar a coordinar la información que ingresa a través de diferentes sentidos, como la visión y la audición.

Los investigadores ahora planean estudiar los diferentes roles que estas dos poblaciones de neuronas pueden tener en una variedad de síntomas neurológicos, que incluyen déficit de atención, hipersensibilidad y trastornos del sueño. Utilizando técnicas genéticas y optogenéticas, esperan determinar los efectos de activar o inhibir diferentes tipos de células TRN, o genes expresados en esas células.

«Eso puede ayudarnos en el futuro a desarrollar objetivos farmacológicos específicos que potencialmente puedan modular diferentes funciones, añade Feng. Los circuitos tálamo-corticales controlan muchas cosas diferentes, como la percepción sensorial, el sueño, la atención y la cognición, y puede ser que estos puedan ser dirigidos más específicamente».

Este enfoque también podría ser útil para tratar los trastornos de atención o hipersensibilidad, incluso cuando no son causados por defectos en la función TRN, dicen los investigadores.

«TRN es un objetivo en el que, si mejora su función, podría corregir los problemas causados por las alteraciones de los circuitos talamocorticales, apunta Feng. Por supuesto, estamos muy lejos del desarrollo de cualquier tipo de tratamiento, pero el potencial es que podemos usar la tecnología unicelular no solo para comprender cómo se organiza el cerebro, sino también cómo se pueden segregar las funciones del cerebro, lo que le permite identificar objetivos mucho más específicos que modulan funciones específicas».

agosto 20/2020 (Europa Press) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Biliográfica:

Vormstein-Schneider, D., Lin, J.D., Pelkey, K.A. et al. Viral manipulation of functionally distinct interneurons in mice, non-human primates and humans. Nat Neurosci (2020). https://doi.org/10.1038/s41593-020-0692-9

Los resultados, publicados en la revista eLife, demuestran que el sistema de codificación de la memoria es más versátil de lo que se pensaba, ya que esta se actualizaría cuando hay nueva información en el entorno y se preservaría en contextos ya conocidos.

La actividad del hipocampo, una estructura del cerebro clave para funciones tan importantes como la orientación o la memoria, se organiza en secuencias de ondas lentas, denominadas theta, controladas por procesos de memoria interna y por señales sensoriales externas, pero se sabe poco de cómo se coordinan estos procesos. Aunque la actividad de ondas theta se considera una oscilación u onda coherente única, es en realidad el resultado de interacciones complejas entre las diferentes zonas del hipocampo que las generan.

Los investigadores han logrado identificar que el ritmo theta del hipocampo está formado por tres generadores principales y demostrar que estos son independientes, que su sincronía cambia en función de distintos comportamientos y que bandas específicas de ondas rápidas gamma controlan la oscilación lenta theta en función de las necesidades cognitivas. Lo han hecho mediante el uso de herramientas optogenéticas, basadas en el uso de proteínas microbianas denominadas opsinas, que pueden ser activadas por la luz con alta precisión temporal.

“Proponemos la existencia en el hipocampo de un mecanismo para segregar o integrar procesos basado en la coexistencia de diferentes patrones de ondas lentas y rápidas, que se acoplan o desacoplan de manera flexible. Cuando las necesidades cognitivas lo requieren, el procesamiento de información se realiza en paralelo, sin interferencia entre procesos, y cuando es necesario contrastar información almacenada en la memoria con la que llega del exterior, los ritmos se sincronizan e integran. De esta manera la memoria se actualizaría cuando hay nueva información en el entorno y se preservaría en contextos ya conocidos”, explica el investigador Santiago Canals, del Instituto de Neurociencias (CSIC-UHM).

La comunicación en el hipocampo

Las ondas en el hipocampo están originadas por la actividad eléctrica que genera la comunicación entre neuronas. Las ondas theta oscilan lentamente (8 hercios -Hz-) y se hallan en varias estructuras cerebrales, mientras que las ondas gamma son mucho más rápidas (entre 30 y 120 Hz, dependiendo de la región del hipocampo) y solo aparecen en épocas cortas en una fase específica de la oscilación theta.

Ambos tipos de ondas están muy relacionados, ya que mientras las ondas gamma contienen paquetes de información que se transmiten de una región a otra del hipocampo, las ondas theta lentas actúan como un reloj que coordina las secuencias de actividad entre las distintas regiones. Al igual que las señales de radio o de televisión, las oscilaciones gamma jugarían el papel de formar diferentes «canales» que utilizarían diferentes frecuencias y fases del ritmo para comunicarse sin interferir con otros canales.

Los investigadores analizaron si los generadores de ondas lentas del hipocampo trabajan juntos para obtener una oscilación theta común o si podían trabajar independientemente, con varias oscilaciones theta coexistiendo al mismo tiempo. Este segundo escenario, que han validado con su trabajo, permite la existencia de múltiples marcos de interacción entre theta y gamma, proporcionando un sistema de codificación de información mucho más versátil.

“Aunque no se comprenden todavía en detalle las condiciones que desencadenan la coordinación entre las estructuras hipocampales, dado que el desacoplamiento entre las componentes theta y gamma parece representar una firma electrofisiológica temprana presente en casos de alzhéimer, esquizofrenia y otras alteraciones psiquiátricas, este estudio plantea nuevos mecanismos que pueden ser cruciales para comprender estas patologías”, destaca Canals.

Además, este equipo multidisciplinario ha descubierto que los ritmos theta altamente sincronizados ocurren preferentemente durante las tareas que requieren coordinación entre las representaciones de la memoria interna y la información sensorial procedente del exterior. Adicionalmente, han encontrado que las oscilaciones rápidas gamma en bandas de frecuencia específicas están asociadas con generadores theta principalmente cuando estos están sincronizados.

agosto 19/2020 (Dicyt)

Referencia:

Madrona V.J., Pérez-Montoyo E., Álvarez-Salvado E., Moratal D., Herreras O., Pereda E., Mirasso C.R., Canals S.: Different theta frameworks coexist in the rat hippocampus and are coordinated during memory-guided and novelty tasks. eLife. DOI: 10.7554/eLife.57313

El estudio muestra que los niveles de p-tau-217 están elevados durante las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer y podrían conducir a un análisis de sangre simple capaz de diagnosticar el neurodegenerativo desorden años antes de que los síntomas comiencen a aparecer.

La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por la presencia de placas en el cerebro formadas por una proteína llamada amiloide-beta, así como también agregados de una proteína llamada tau que forman nudos neurofibrilares en las neuronas de los pacientes con alzhéimer.

El amiloide-beta y la tau comienzan a cambiar años antes de que cualquier síntoma cognitivo, como la pérdida de memoria y la confusión, sea evidente, pero anteriormente la única forma de detectarlos era con una tomografía por emisión de positrones (PET) para visualizar el cerebro o una columna vertebral toque para medir los niveles cambiantes de amiloide-beta y tau en el líquido cefalorraquídeo.

Durante muchos años, los investigadores han intentado desarrollar análisis de sangre que puedan detectar la enfermedad de Alzheimer antes de que aparezcan los síntomas, a la vez que son más baratos y menos invasivos que los escáneres PET y los golpes espinales.

Randall Bateman, Nicolas Barthélemy y sus colegas de la Facultad de Medicina  de la Universidad de Washington en St. Louis descubrieron previamente que un fragmento modificado de tau, conocido como p-tau-217, se acumula en el líquido cefalorraquídeo de los pacientes de alzhéimer antes del inicio de los síntomas cognitivos. Aumenta con la progresión de la enfermedad y puede predecir con precisión la formación de placas amiloides.

Los investigadores sospecharon que p-tau-217 también podría estar presente en la sangre de pacientes con alzhéimer, aunque a niveles muy bajos que dificultarían la detección.

«Por lo tanto, queríamos cuantificar los niveles de diferentes proteínas tau, especialmente p-tau-217, en la sangre y compararlas con la patología amiloide y la aparición de demencia para evaluar su potencial como biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer en la sangre», señala Bateman, profesor distinguido de Neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.

Barthélemy y sus colegas en el laboratorio de Bateman desarrollaron un método basado en espectrometría de masas para medir la cantidad de p-tau-217 y otros fragmentos de tau en tan solo 4 ml de sangre, a pesar de que muestras tan pequeñas pueden contener menos de una billonésima parte de un gramo de p-tau-217.

Hasta donde sabemos, esta es la concentración más baja jamás medida por espectrometría de masas para un marcador de proteína en el plasma sanguíneo humano, dice Barthélemy, profesor asistente en el laboratorio de Bateman.

Los investigadores encontraron que, similar a los niveles de p-tau-217 en el líquido cefalorraquídeo, los niveles de p-tau-217 en la sangre eran extremadamente bajos en voluntarios sanos, pero elevados en pacientes con placas amiloides, incluso en aquellos que aún no habían desarrollado síntomas cognitivos.

La medición de los niveles plasmáticos en sangre de p-tau-217 fue capaz de predecir con precisión la presencia de placas amiloides en las exploraciones PET, obteniendo un mejor rendimiento que otro fragmento de tau, p-tau-181, que anteriormente se había propuesto como biomarcador para la enfermedad de Alzheimer.

«Nuestros hallazgos respaldan la idea de que las isoformas de tau en la sangre son potencialmente útiles para detectar y diagnosticar la patología de la enfermedad de Alzheimer, apunta Bateman. Además, nuestro ensayo para medir los niveles de tau en plasma podría usarse como una herramienta de detección altamente sensible para identificar los cambios de tau asociados con la formación de placa amiloide en sujetos normales, reemplazando las costosas imágenes de PET».

julio 29/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los neandertales y los humanos modernos han mezclado e intercambiado genes varias veces a lo largo de los milenios. Ahora se ha descubierto que las personas que han heredado una variante genética para un canal de iones tienen un umbral de dolor más bajo, es decir, lo sienten antes.

El dolor está mediado por células nerviosas especializadas que se activan cuando algo potencialmente dañino afecta a varias partes del cuerpo. Estas células tienen un canal de iones de sodio especial que desempeña un papel clave en el inicio del impulso eléctrico que señaliza esa sensación y la envía al cerebro.

Un nuevo estudio de investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania) y del Instituto Karolinska (Suecia) indica que las personas que han heredado la variante genética neandertal de este canal de iones experimentan más dolor. Los resultados del trabajo se han publicado en el último número de la revista Current Biology.

Los autores han utilizado los datos de un gran estudio de población de Reino Unido y han descubierto que aquellas personas que tienen la variante neandertal del canal de iones experimentan más dolor.

En la actualidad, los científicos disponen de varios genomas neandertales de alta calidad con los que pueden identificar los cambios genéticos que estaban presentes en esa especie, investigar sus efectos fisiológicos y examinar sus consecuencias cuando se producen en los humanos actuales.

Al investigar un gen que conlleva tales cambios, el equipo liderado por el neurocientífico Hugo Zeberg encontró que algunas personas, especialmente de América Central y del Sur, pero también de Europa, han heredado una variante neandertal de un gen que codifica un canal de iones que inicia la sensación de dolor.

Los autores han utilizado para su trabajo los datos de un enorme estudio de población de Reino Unido y han descubierto que aquellas personas que tienen la variante neandertal del canal de iones experimentan más dolor. El factor más importante para la intensidad de dolor que la gente reporta es su edad. Pero llevar esta variante hace que se sienta más dolor, similar al que se experimentaría si se tuvieran ocho años más, dice Zeberg.

Tres diferencias de aminoácidos 

Esta variante, explica el investigador, contiene tres diferencias de aminoácidos con respecto a la variante común ‘moderna’. Mientras que las sustituciones de un solo aminoácido no afectan a la función del canal de iones, la variante neandertal completa que lleva estas tres sustituciones conduce a una mayor sensibilidad al dolor en las personas de hoy en día, destaca.

A nivel molecular, el canal de iones neandertal se activa más fácilmente, lo que podría explicar por qué las personas que lo han heredado tienen un umbral de dolor más bajo.

Es difícil decir si los neandertales experimentaban más dolor porque este se modula tanto en la médula espinal como en el cerebro, dice el coautor Svante Pääbo, considerado ‘padre’ del genoma neandertal, «pero nuestro trabajo muestra que su umbral para iniciar los impulsos de dolor era más bajo que en la mayoría de los humanos actuales».

Referencia Bibliográfica:

Zeberg H., Dannemann M., Sahlholm K., Tsuo K., Maricic T., Wiebe V., W., Robinson H.P.C.,  Kelso J., Pääbo S.: A Neanderthal Sodium Channel Increases Pain Sensitivity in Present-Day Humans. Current Biology, 2020; DOI: 10.1016/j.cub.2020.06.045

Fueron analizados los datos de dos estudios longitudinales (Chicago Health and Aging Project y Rush Memory and Aging Project), con una muestra de 1 845 y 920 estadounidenses, respectivamente, seguidos durante unos seis años.

Los participantes fueron clasificados según los datos recogidos en cinco factores beneficiosos del estilo de vida: una dieta de alta calidad, actividad física, no fumar, actividades que ejerciten la mente y un consumo de alcohol leve-moderado.

En comparación con las personas que no tenían ninguno o solo un factor de estilo de vida saludable, el riesgo de enfermedad de Alzheimer era un 37 % más bajo entre los que tenían dos o tres factores y un 60 % más bajo entre los que tenían cuatro o cinco factores de estilo de vida saludable.

Este estudio observacional ofrece más evidencias sobre cómo una combinación de conductas modificables podría mitigar el riesgo de enfermedad de Alzheimer. También respaldan el valor de unos ensayos clínicos controlados para evaluar de manera directa la capacidad de las intervenciones de ralentizar o prevenir el desarrollo de este trastorno neurodegenerativo.

julio 20/2020 (Neurologia)

Un estudio, llevado a cabo en el Centro Alemán para Enfermedades Neurodegenerativas y cuyos resultados se publicaron en Cell Report, había apuntado que cierta mejora cognitiva inducida por un ambiente enriquecido podría transmitirse de padres a hijos, vía microARN.

En este estudio, que publica  PNAS, la hipótesis de partida se centraba en el ejercicio físico puro, sin contar con el enriquecimiento ambiental. Así lo ha analizado un equipo de investigadores, coordinado por José Luis Trejo, del Departamento de Neurociencia Traslacional en el Instituto Cajal, de Madrid, y Ángela Fontán-Lozano, que también ha sido investigadora en ese centro y actualmente es profesora en la Universidad de Sevilla.

En este trabajo, los investigadores han comparado la función cognitiva, la neurogénesis, la expresión genética y la función mitocondrial entre las camadas murinas del mismo padre antes y después del entrenamiento físico, así como entre las camadas de ratones sedentarios y ejercitados. También en camadas nacidas por fecundación in vitro. Las crías y las madres siempre fueron sedentarias. Para completar esta exhaustiva metodología, los investigadores han necesitado cuatro años de trabajo.

Los ratones machos adultos mostraron mejoras significativas en la memoria a corto y largo plazo después de un régimen de ejercicio de seis semanas, y las camadas de estos ratones machos obtuvieron mejores resultados en las pruebas de memoria comparadas con las camadas de los mismos ratones machos antes del ejercicio o con las de ratones machos diferentes, no ejercitados. Estos resultados se repitieron con las camadas nacidas mediante técnicas de fecundación in vitro y transferencia de embriones.

Marcadores de neuronas inmaduras

Los padres activos mostraron un aumento en la subpoblación de neuronas inmaduras en el hipocampo, así como una mayor actividad de las enzimas mitocondriales en el cerebro en comparación con los padres sedentarios. Esas diferencias también se encontraron en sus respectivas camadas. Ángela Fontán-Lozano destaca este hallazgo del experimento, por el que “un animal que nunca ha realizado ejercicio pero que desciende de un padre ejercitado muestra cierto nivel de neurogénesis; este es un dato que no se había demostrado antes en un estudio”.

Además, la expresión genética del hipocampo difería significativamente entre los padres ejercitados y los sedentarios, al igual que entre su descendencia. En concreto, se registraron cambios en los genes asociados con la actividad de los microARN, tanto en los padres activos como en su camada. Esos resultados sugieren que los efectos inducidos por el ejercicio en el cerebro pueden transmitirse a la descendencia a través de los espermatozoides.

“Analizamos la metilación del ADN en el esperma, como una posible vía de transmisión, pero no encontramos diferencias. Nuestra hipótesis se centra en una transmisión a través de la actividad de los microARN”, comenta la científica. “Ahora estamos investigando en la siguiente generación, para comprobar si esta transmisión intergeneracional se mantiene de forma transgeneracional y se consolidan los cambios”.

Una posible continuación de este trabajo, propone Fontán-Lozano, sería investigar en modelos de enfermedad neurodegenerativa, para determinar si el ejercicio físico, del que ya se ha sugerido que puede contribuir a retrasar estas enfermedades, aleja o minimiza el desarrollo de la enfermedad en la descendencia del sujeto.

julio 13/2020 (Diario Médico)

La apolipoproteína E (ApoE) es una especie de servicio de entrega a domicilio para el cerebro humano. Suministra a las neuronas importantes nutrientes, incluyendo los ácidos grasos poliinsaturados, que son los bloques de construcción de las membranas que rodean a las neuronas. Además, ciertos ácidos grasos insaturados se convierten en los llamados endocannabinoides.

Son moléculas endógenas de señalización que regulan numerosas funciones del sistema nervioso, como la memoria, pero también el control de la respuesta inmunológica, protegiendo así el cerebro de la inflamación.

La carga de ApoE llega a las neuronas a través de un receptor de membrana llamado sortilina. En un proceso conocido como endocitosis, la sortilina se une a la ApoE y la transporta al interior de la neurona a través de invaginaciones de la membrana celular. La interacción de la ApoE y la sortilina tiene un gran impacto en la salud cerebral: Si no llegan suficientes ácidos grasos poliinsaturados a las células grises, empiezan a desgastarse y se vuelven susceptibles a las respuestas inflamatorias.

Pero no toda la ApoE es igual. Hay tres variantes de genes en los humanos: ApoE2, ApoE3 y ApoE4. No difieren en su función de transporte de lípidos. La capacidad de unirse a la sortilina es también la misma en todas las variantes. Sin embargo, las personas que portan la variante E4 tienen un riesgo doce veces mayor de desarrollar alzhéimer que las que tienen la forma E3. Alrededor del 15 por ciento de las personas son portadoras de ApoE4.

El estudio, publicado en Alzheimer‘s & Dementia Journal, encontró que en la variante E3, la endocitosis funciona sin problemas: la sortilina se une a la ApoE3 cargada de lípidos. Después de depositar su carga en el interior de las neuronas, la sortilina vuelve a la superficie de la célula para unirse a la nueva ApoE. Este proceso se repite muchas veces por hora, suministrando así a las neuronas cantidades suficientes de ácidos grasos esenciales.

Sin embargo, se detiene cuando la ApoE4 está involucrada. Si la sortilina se une a la ApoE4 y la transporta al interior de la neurona, el receptor se agrupa en el interior de la célula. Es incapaz de volver a la superficie de la célula, y el proceso de endocitosis se detiene. Finalmente, cada vez se absorben menos ácidos grasos, las células grises no pueden protegerse y se inflaman. Como resultado, son susceptibles a la muerte celular a medida que el proceso de envejecimiento se establece y eventualmente mueren. Por lo tanto, el riesgo de desarrollar demencia de alzhéimer aumenta dramáticamente.

Utilizamos un modelo de ratón personalizado para simular el metabolismo de los lípidos humanos, explica el líder del trabajo, Thomas Willnow. Su equipo lo logró mediante la cría de ratones transgénicos que producen variantes humanas de ApoE, ya sea ApoE3 o ApoE4.

Los investigadores estudiaron entonces la composición lipídica de los cerebros de los ratones utilizando la espectrometría de masas, una técnica para analizar átomos y moléculas. Encontraron que la composición lipídica era saludable en el cerebro de los ratones con ApoE3 con niveles adecuados de ácidos grasos insaturados y endocannabinoides. Por el contrario, las células cerebrales de los ratones con ApoE4 no recibieron suficientes lípidos. Bajo el microscopio, los investigadores vieron que en los ratones con ApoE4 las vesículas de membrana que normalmente traen sortilina desde el interior de la célula a la superficie celular se habían quedado atascadas dentro de la neurona – una señal de que la ApoE4 había causado que el receptor se agrupara.

Este hallazgo puede proporcionar la base para una nueva estrategia para tratar el alzhéimer, apunta Willnow. Las personas con la variante E4 podrían ser tratadas con un agente que evite que la ApoE4 provoque la aglomeración del receptor de la sortilina. Tales agentes ya están siendo probados en cultivos de neuronas.

junio 29/2020 (Europa Press) -Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

En este trabajo, los científicos han analizado en la mosca Drosophila melanogaster la actividad de una colección de promotores que regulan la expresión de genes del sistema nervioso.

«Hemos descubierto que la actividad de estos promotores no es estable durante el desarrollo, sino que, en las etapas iniciales, muchos de ellos no se restringen al sistema nervioso y se activan de forma transitoria en otros tejidos», explica el investigador del CSIC Sergio Casas-Tintó, que trabaja en el Instituto Cajal, en Madrid.

Los científicos han empleado el sistema binario de expresión Gal4/UAS, que se usa en levadura y Drosophila desde hace más de 35 años, para monitorizar la expresión de los reguladores. Este método les ha permitido saber desde cuándo se ha expresado un regulador determinado durante el desarrollo.

«La sorpresa es que muchos reguladores se expresan en un momento del desarrollo y luego se apagan para volver a encenderse en otros tejidos. Ese es el patrón actual. Así, el patrón histórico o vida anterior de un regulador queda oculto si no se estudian los reguladores con la técnica utilizada aquí», destaca Casas-Tintó.

Expresión diferente según el sexo

Alguno de los promotores estudiados tiene patrones de expresión diferentes en machos y hembras, lo que significa que su utilización es distinta en un sexo que en otro. «Puesto que ya se conocían genes con expresión específica de un sexo u otro, se sospechaba que existían también zonas reguladoras específicas para cada sexo. En este trabajo se demuestra que este es el caso», indica Alberto Ferrús, investigador del CSIC en el mismo instituto.

Según las conclusiones de este trabajo, el diseño de futuros experimentos que impliquen expresión génica debe estar precedido de un análisis similar al que han llevado a cabo, con el objetivo de confirmar la especificidad de cada sistema de expresión, incluido un estudio comparativo entre los machos y las hembras.

«La ingeniería genética se basa en el diseño de construcciones para expresar un gen de interés en un grupo de células de una determinada especie. Para lograr esa expresión, es preciso utilizar secuencias reguladoras que, con frecuencia, se trasvasan de una especie a otra. Este trabajo pone de relieve la necesidad de conocer en profundidad los mecanismos de funcionamiento de esas secuencias reguladoras a fin de evitar expresiones o falta de ellas en lugares, momentos o sexo no deseados», concluye Ferrús.

junio 18/2020 (Diario Médico)

Gracias a la implantación de células madre encapsuladas en un biomaterial inocuo y totalmente biocompatible -la fibroína de la seda- ha conseguido la recuperación funcional de ratones a los que se había inducido un infarto cerebral. Esta encapsulación ha demostrado incrementar la tasa de supervivencia de las células madre implantadas en el cerebro lo que, además de influir positivamente en la reparación del tejido nervioso dañado, evita la extensión de la lesión.

Una gran variedad de enfermedades neurológicas producen discapacidades físicas y cognitivas permanentes. Nuestro sistema nervioso tiene una capacidad muy limitada para recuperarse tras una lesión, como sucede por un lado en el ictus y en los traumatismos cerebrales y, por otro, en las enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o el párkinson donde se produce un deterioro progresivo de la función de nuestro cerebro.

La terapia con células madre ha supuesto un salto estratégico enorme para el tratamiento de estas enfermedades dado su potencial terapéutico para proteger y reparar el cerebro dañado. Sin embargo, el trasplante de células madre no está exento de dificultades, entre otras, su reducida supervivencia en el cerebro tras el trasplante, lo que representa una importante barrera para lograr la mayor eficacia terapéutica posible.

Mejora de las capacidades sensoriales y motoras

Tras el tratamiento, los ratones experimentaron una mejoría significativa de sus capacidades sensoriales y motoras, que habían quedado profundamente alteradas tras el infarto cerebral. Además, mediante técnicas electrofisiológicas, los investigadores demostraron que esta mejoría funcional se acompañó de fenómenos de reorganización cerebral en áreas adyacentes a la zona de daño. Un aspecto significativo de este estudio fue que la fibroína de la seda aumentó considerablemente la supervivencia de las células madre implantadas en el cerebro, impidiendo una mayor extensión del daño tras el ictus cerebral inducido en los animales.

En opinión de Daniel González Nieto, investigador de la UPM: “Estos resultados abren una vía esperanzadora para el tratamiento de los desórdenes neurológicos mediante un nuevo tipo de terapia avanzada basada en la utilización de la fibroína de la seda como vehículo de liberación de fármacos y células logrando con ello aumentar el rendimiento terapéutico y la mejoría funcional de los pacientes”.

Según publican en la revista Neuron, puede formarse almacenando vesículas de neurotransmisores. Estos grupos de vesículas podrían ser un engrama, es decir, un rastro físico de la memoria.

Formar memoria es esencial para que podamos aprender y adquirir conocimiento. En el siglo XX, Richard Semon introdujo la idea de un engrama, un sustrato físico de una memoria: a medida que un animal aprende, la información se almacena en un engrama en el cerebro. Más tarde, se recupera esta información.

Dónde están los engramas fue una de las preguntas que hicimos, recuerda el profesor del IST Austria Peter Jonas.  La plasticidad sináptica, el fortalecimiento de la comunicación entre las neuronas, explica la formación de la memoria a nivel subcelular. Para encontrar el engrama, por lo tanto, exploramos correlatos estructurales de la plasticidad sináptica.

Para esta búsqueda, el postdoctorado David Vandael estudió sinapsis únicas en el hipocampo, el área del cerebro requerida para el aprendizaje y la memoria.

Entre las muchas sinapsis que se conectan con una neurona de células piramidales en el hipocampo, seleccionó una y registró lo que sucede cuando una célula granular envía una señal a la célula piramidal con la que se conecta.

La grabación de sinapsis individuales identificadas es crucial. Por lo tanto, organizamos un experimento casi imposible, en el que realizamos grabaciones simultáneas de señales eléctricas desde un pequeño terminal presináptico y su neurona objetivo postsináptica. Esta es la manera perfecta para examinar la sinapsis, explica Vandael.

Descubrió que cuando se dispara una célula granular induce un tipo de plasticidad sináptica llamada potenciación post-tetánica, que fortalece la comunicación entre la célula granular y la célula piramidal durante varios minutos.

Sin embargo, el mecanismo detrás de esta plasticidad fue inesperado: según lo que otros habían encontrado para una sinapsis modelo, el cáliz de Held, Vandael y Jonas había planteado la hipótesis de que la plasticidad surge porque, después de un estallido de actividad, las vesículas serían más propensas a liberarse neurotransmisores en la sinapsis. Esta liberación de neurotransmisor es cómo se transmiten las señales de una neurona a la otra.

En cambio, descubrimos que después de que una célula granular está activa, se almacenan más vesículas que contienen neurotransmisores en el terminal presináptico, explica Vandael.

Durante el aprendizaje, cuando la célula granular está activa, las vesículas son empujadas hacia este grupo en la zona activa. Cuando la actividad disminuye, las vesículas permanecen en la piscina. Cuando se reanuda la actividad, más vesículas almacenadas en la zona activa significa que se libera más transmisor en la sinapsis. La memoria a corto plazo podría ser una actividad almacenada como vesículas que se liberan más tarde, agrega Vandael.

Al final, este podría ser un descubrimiento importante, asegura Jonas. Al analizar los componentes biofísicos y estructurales de la plasticidad, David pudo haber descubierto el engrama, si creemos que la plasticidad sináptica subyace al aprendizaje. En otro trabajo, el grupo actualmente trata de correlacionar las señales sinápticas in vivo con los cambios de comportamiento.

Los nuevos hallazgos ayudan a ampliar nuestra comprensión del aprendizaje y la memoria, dice Vandael. Es fascinante pensar en los recuerdos como un número de cuantos que contienen neurotransmisores, y realmente creemos que será inspirador para la comunidad de investigación en neurociencia, añade. Esperamos que nuestro trabajo contribuya a resolver parte de los misterios no resueltos del aprendizaje y la memoria.

Comprender cómo funcionan las diferentes sinapsis también puede ayudar a comprender cómo las enfermedades afectan las sinapsis, concluye Jonas.

junio 05/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Gina Rippon (Essex, Reino Unido, 1950) es catedrática de Neuroimagen Cognitiva en el Aston Brain Centre de la Universidad de Aston, en Birmingham. Ha estado en Madrid, invitada por la Fundación Areces, para presentar su libro El género y nuestros cerebros: La nueva neurociencia que rompe el mito del cerebro femenino, publicado el 26 de febrero de 2020.

En su libro, Rippon explica por qué no existe un cerebro de hombre y otro de mujer, sino cerebros que van cambiando “según las experiencias que el mundo te ha ofrecido hasta ese momento”, empezando por el primer momento en el que vestimos a las niñas de rosa y a los niños de azul.

Llama al empeño en diferenciar el cerebro masculino del femenino ‘el juego del topo‘, esa máquina recreativa en la que aplastas un topo con una maza, pero este vuelve a aparecer una y otra vez en otro sitio. Explíqueme la metáfora.

Es bastante gráfica: alguien asegura haber hecho un descubrimiento sobre cómo o por qué hombres y mujeres son distintos. Entonces llegan unos científicos y dicen: “Bueno, eso no es exactamente así, no está nada claro o no hemos sido capaces de replicar esos resultados”. Así que el supuesto descubrimiento queda descartado. Pero al día siguiente abres un periódico y, oh, ahí está de nuevo.

¿Por qué esta idea vuelve una y otra vez?

Porque encaja con cómo mucha gente vive su vida y ve el mundo, y por eso no les gusta demasiado cuando la ciencia dice “oye, eso no es exactamente así…”. El problema es que los primeros supuestos descubrimientos científicos que apoyaban esta idea encajaban con la sociedad del momento: mujeres y hombres tenían su lugar en el mundo y esos lugares eran muy diferentes entre sí. Los descubrimientos de esa época dieron respaldo científico a tales diferencias. Desde entonces muchos científicos han alertado de que aquellos estudios primitivos no se han podido replicar y de que muchos trabajos posteriores no apoyan esa idea.

Y aun así todavía reaparece de vez en cuando.

Estamos en el siglo XXI y aún nos encontramos con esas ideas e imágenes en libros de texto y en páginas web. Es algo que encaja con las creencias de mucha gente, así que se aferran a ello con mucha más fuerza y durante mucho más tiempo de lo que se aferrarían a una idea que les pareciese inapropiada. Es lo que se llama un sesgo de confirmación.

Muchos científicos han alertado de que aquellos estudios primitivos sobre cerebros femeninos y masculinos no se han podido replicar.

En la primera parte del libro habla de cómo se han intentado medir esas diferencias en los dos últimos siglos: primero el cráneo y su forma; luego el cerebro, su tamaño y su estructura; después las hormonas y sus variaciones; también la psicología y sus intentos por medir el comportamiento humano; para terminar, concluyendo que, o bien esos factores no se pueden medir, o bien las hipótesis de partida eran incompletas.

Sí, o las dos cosas.

En definitiva, que no está claro qué medir ni cómo medirlo a la hora de evaluar las diferencias cerebrales entre géneros.

Hubo un gran interés en estas mediciones cuando se empezó a estudiar el cerebro porque realmente no había otra forma de analizarlo. Lo único que se podía hacer era eso: pesarlo, medirlo, mirar algunas de sus partes…

Pero lo llamativo es que hoy seguimos igual. Utilizamos técnicas más sofisticadas, pero seguimos midiendo el tamaño del cerebro y sus estructuras. Miramos a determinadas áreas y decimos: “Oh, vaya, tienes no sé qué parte más grande, eso quiere decir X” y entonces viene otro y dice: “No, pero tiene esta otra parte aun mayor, eso quiere decir Y”. Y la verdad es que los científicos aún no saben lo que todo esto significa en términos de comportamiento o habilidades.

Después surgieron nuevas técnicas de imagen cerebral, más modernas y sofisticadas, pero la situación no mejoró demasiado. Apareció lo que usted llama la neurobasura.

Efectivamente. Nos emocionamos mucho con estas técnicas, los escáneres cerebrales, los TAC, porque prometían ser una ventana abierta para ver el cerebro en pleno funcionamiento. Así nacieron esos mapas de colorines del cerebro en libros y revistas en los que se suponía que veíamos activarse las distintas áreas con una tarea u otra… pero en realidad la filosofía no era muy distinta de la anterior, cuanto mayor o más activa tengas un área del cerebro, mejor serás en algo.

Y entonces surgieron los libros tipo Los hombres son de Marte y las mujeres de Venus y similares, que tuvieron muchísimo éxito porque supuestamente demostraban científicamente esas diferencias cerebrales por sexo en las que mucha gente cree y que han dado pie, por ejemplo, a iniciativas de educación segregadas por sexos: los niños son más competitivos y las niñas más colaborativas, de forma que lo mejor es educarlos por separado.

Creo que aquí la ciencia ha caído en la madriguera del conejo, con tanto mirar los tamaños, cuando hay formas mucho mejores de estudiar el cerebro y cómo funciona.

“La ciencia ha caído en la madriguera del conejo con tanto mirar los tamaños, cuando hay formas mucho mejores de estudiar el cerebro y cómo funciona”.

¿Como cuáles?

Formas más sutiles. El cerebro funciona a una escala de milisegundos. Sería mejor analizar el cerebro en el tiempo y cómo se conectan y desconectan sus partes, cómo pasa la información de unas a otras, etc. Creo que ahí es donde podemos encontrar las diferencias sexuales.

No niega entonces que haya diferencias sexuales en el cerebro. De hecho, en el libro lo dice: sí, las hay, pero no son las que todo el mundo ha escuchado una y otra vez.

Sí creo que las hay, no soy una negacionista de las diferencias sexuales. Pero no son las que popularmente se cree y no vamos a encontrarlas si nos limitamos a medir el tamaño del cerebro y sus estructuras porque no creo que sean solo cuestión de anatomía ni que sean algo innato e inmutable marcado por los genes, sino que están determinadas por las influencias externas.

En el libro se refiere a esas diferencias como una profecía autocumplida. Explíqueme eso.

Hay un estudio del que hablo a menudo que creo que es un gran ejemplo de esto. Se supone que la habilidad espacial, lo de leer los mapas y demás, es una característica típicamente masculina, algo en lo que los hombres se supone que son mucho mejor que las mujeres. Es una idea muy popular.

Se hizo una encuesta en Estados Unidos donde efectivamente se encontró esa diferencia por sexos en lo que se refiere a las habilidades espaciales. Pero los autores del estudio decidieron no quedarse ahí y separaron a los participantes, no por sexo, sino por su experiencia previa en el manejo de estas habilidades espaciales.

¿Con qué juguetes jugaron cuando eran niños y niñas? ¿Tuvieron juguetes de construcción? ¿Qué hobbies han tenido después? ¿En qué deportes les gusta participar? ¿Tienen ocupaciones relacionadas con el manejo del espacio? Y encontraron que, si tenían en cuenta el entrenamiento, experiencia y cognición espacial, las diferencias sexuales desaparecían.

Así que no tiene nada que ver con el supuesto cerebro femenino que no sabe leer los mapas…

Claro que no. Tiene que ver con lo que sabes, con lo que has aprendido, con las experiencias que el mundo te ha ido ofreciendo hasta ese momento. Y creo que es un buen ejemplo de lo que son realmente las diferencias sexuales: características que surgen como resultado de que a los niños se les ofrecen más juguetes de construcción que a las niñas y por tanto se sienten más cómodos trabajando esas habilidades, lo cual termina siendo una buena explicación de por qué eligen con más frecuencia dedicarse a la ingeniería.

“Sí creo que hay diferencias sexuales, pero no son las que popularmente se cree y están determinadas por las influencias externas”

Entonces es algo sobre lo que podríamos influir.

Sí, creo que es una visión más optimista, porque si vemos que una influencia externa es dañina podemos intentar cambiarla. La clave está en que ahora sabemos que el cerebro es plástico, que cambia y se adapta, algo que no sabíamos hace treinta años.

Ahora tenemos nuevas formas de entender el cerebro y podemos aplicarlas para ver si realmente los cerebros son distintos o es que sufren cambios y adaptaciones distintas, lo que lleva a hombres y mujeres a terminar teniendo distintas expectativas, ambiciones y ocupaciones.

El proceso empieza cuando somos bebés. El cerebro de un recién nacido ya recopila información de su entorno y de las personas que hay en él, de si son hombres o mujeres y de cómo se comportan según esa clasificación.

Los cerebros de los bebés son auténticas esponjas.

Algunas de esas diferencias sexuales no son fáciles de evitar, como que (habitualmente) su primera cuidadora será su madre, es decir, una mujer. Pero a partir de ahí, ¿cómo podemos evitar que esa profecía se termine autocumpliendo?

“En la infancia el efecto de los estereotipos de género es fuerte y estos terminan formando parte de nuestras identidades, creencias y normas”.

Una cosa muy simple sería terminar con la costumbre del azul y el rosa. No más azul para los niños y rosa para las niñas. Parece una tontería y mucha gente no le da mayor importancia, pero esos colores tienen un significado, son un código poderosísimo cargado de información.

Sin darnos cuenta desde pequeños les hacemos constantemente este tipo de distinciones que los niños y niñas captan e interpretan porque están buscando información que les ayude a ubicarse y a sentirse parte de un grupo. Esta es la edad en la que el efecto de los estereotipos de género es más fuerte y al final terminan formando parte de nuestras identidades, creencias y normas sociales.

Los estereotipos, aunque tengan mala fama, también tienen su utilidad, según cuenta en el libro.

Sí, claro. Nuestro cerebro es una máquina de hacer predicciones que nos ayuden a navegar por la vida y siempre está buscando atajos. Los estereotipos son un tipo de atajo.

El libro de Rippon, traducido al castellano, invita a superar una visión binaria de nuestros cerebros.

Entonces podríamos argumentar que los estereotipos en realidad son algo bueno y que no hay por qué cambiarlos o eliminarlos.

Es un argumento que tiene su lógica, y que de alguna forma te encuentras cuando hablas con madres y padres que quieren que su hija o su hijo esté preparado para la sociedad en la que va a vivir, que encaje. Podríamos estar de acuerdo si el mundo fuese un lugar perfecto y feliz, si todo fuese bien.

Pero luego miras estadísticas sobre salud mental, el número de mujeres que padecen depresión, trastornos alimentarios o autolesiones, o el número de hombres que se suicidan… y está claro que esos estereotipos que nuestro cerebro utiliza como atajo no son buenos para todo el mundo.

Por otro lado, hay cuestiones relacionadas con la igualdad que también hay que tener en cuenta aquí, por ejemplo, por qué las mujeres están infrarrepresentadas en la ciencia. La ciencia necesita desesperadamente científicos de cualquier tipo, así que el hecho de que el 52 % de la población piense que la ciencia no es para ellas es malo para la ciencia y para todos.

“Criamos a los niños para ser valientes y a las niñas para ser perfectas. Así las chicas no quieren empezar algo en lo que se pueden equivocar, ¡pero ese es el modo en que avanza la ciencia!”

Sobre el tema de las mujeres y la ciencia hay un intenso debate. Unos defienden que existe un sesgo que aparta a las mujeres de las carreras científicas y contra el que hay que pelear, y otros opinan que todos somos libres de elegir y que si las mujeres prefieren otras carreras hay que dejarlas en paz. ¿Usted qué opina?

Pues que si eso fuese verdad, si de verdad fuesen libres para elegir, por supuesto que diría “ok, es su elección”. Pero cuando analizas qué es lo que aleja a la gente de determinadas elecciones, por qué toman las decisiones que toman, te das cuenta, entre otras cosas, de que la ciencia tiene una cultura muy misógina, y que si te fijas en cómo se mide el éxito en la ciencia, efectivamente existe un sesgo que perjudica a las mujeres.

Reshma Saujani, impulsora de la iniciativa Girls Who Code  (chicas que programan) dijo una vez que criamos a los niños para ser valientes y a las niñas para ser perfectas. Así las chicas no quieren hacer algo en lo que se pueden equivocar, ¡pero precisamente ese es el modo en que avanza la ciencia! Por no hablar de que todas hemos oído a científicos e ingenieros protestar cuando empresas como Google tratan de reclutar a más mujeres. “¡Pero si no tienen las habilidades adecuadas!”, etc.

Así que volvemos al inicio: ¿realmente es una elección libre si en una de mis opciones me están dejando claro que no me quieren allí, que me van a penalizar si me equivoco y que no me van a recompensar si acierto? Porque esto último también ocurre: el año pasado un matrimonio ganó el Premio Nobel de Economía y hubo una nota de prensa anunciándolo en la que el marido aparecía con su nombre completo y su título, y ella era descrita como “su mujer”. ¡En 2019!

mayo 05/2020 (SINC)

“Utilizamos imágenes de resonancia magnética, las procesamos y obtenemos parámetros cuantitativos que podemos medir objetivamente”, explica a DiCYT Álvaro Planchuelo Gómez, ingeniero del Laboratorio de Procesado de Imagen de la UVa que trabaja junto con los neurólogos de la Unidad de Cefaleas del Hospital Clínico de Valladolid y del IBSAL. “Con esta información comparamos grupos de pacientes y controles sanos sin cefaleas de tipo migraña”, añade.

La migraña episódica ocurre cuando la frecuencia de ataques es menor, mientras que se considera crónica si la cefalea tiene lugar 15 o más días al mes y existe una fase de transición en la que algunos pacientes pasan de la primera a la segunda. Los expertos que han participado en esta investigación han detectado diferencias que comienzan a marcarse, precisamente, en esa fase intermedia. En concreto, han hallado un deterioro global de los axones (prolongación del cuerpo de las neuronas) en la transición de episódica a crónica.

Asimismo, “en los pacientes con migraña, tanto episódica como crónica, hemos encontrado diferencias en la conectividad estructural del cerebro, es decir, que tienen conexiones más reforzadas con respecto a las personas que no las sufren”, explica Planchuelo. “En estas conexiones participan regiones cerebrales relacionadas con el procesamiento del dolor, como puede ser la ínsula, y alguna otra región subcortical, como el tálamo o el hipocampo”, añade.

En cambio, en el caso de otras conexiones estructurales ocurre lo contrario. Es decir, los pacientes que sufren migrañas presentan una peor conectividad con respecto al grupo de control en otras regiones cerebrales, como algunas zonas del lóbulo temporal.

 “Ha habido estudios que han comparado resonancias de sustancia blanca entre pacientes con migraña de los dos tipos y controles, pero no se habían encontrado diferencias significativas. Nosotros hemos sido los primeros en encontrar diferencias entre migraña episódica y crónica”, destaca el investigador de la UVa.

La información que aportan estos resultados no se desprende de la visualización de las imágenes en sí, sino de su procesado posterior. En el análisis de la conectividad estructural, este equipo también ha sido pionero en aplicar al estudio de la migraña la técnica conocida como tractografía, que permite investigar los tractos de sustancia blanca o fibras que discurren por el sistema nervioso, para analizar directamente las conexiones entre regiones de sustancia gris.

 “Delimitamos la zona de la sustancia blanca con respecto al resto del cerebro y realizamos cálculos matemáticos comparando parámetros cuantitativos de los diferentes grupos de pacientes”, señala Planchuelo, “así el análisis estadístico nos permite ver claras diferencias”. Previamente, realizan un “preprocesado” para reducir los errores procedentes de la resonancia de difusión, que es la técnica específica que emplean. Adicionalmente, se hace una resonancia convencional y la mezcla de todos los datos aporta mucha información de todo el cerebro, incluyendo las zonas de sustancia gris.

Utilidad de los datos

Los resultados obtenidos tienen una clara utilidad: ver cómo puede evolucionar la migraña. “Hemos planteado la hipótesis de que la migraña crónica puede ser un proceso de mala adaptación plástica, es decir, que el cerebro no sufre el deterioro que ocurre en otras enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer, sino que es más bien lo contrario, que se refuerza. A largo plazo, en un estudio longitudinal, podríamos ver cómo evoluciona, si esa hipótesis es cierta o no”, comenta el experto.

Desde el punto de vista clínico, estos datos también podrían servir para desarrollar terapias. En futuros ensayos clínicos, los investigadores podrían analizar si los diferentes parámetros observados influyen en que los pacientes respondan bien o no a los tratamientos.

Por ejemplo, “vemos que los pacientes con migraña tienen zonas más conectadas entre sí y es probable que eso explique la hipersensibilidad que tienen a determinados estímulos, como la luz. Así que quizá los medicamentos puedan enfocarse, precisamente, a esas zonas hiperconectadas”.

 abril 30/2020 (Dicyt)

Referencias bibliográficas :
Planchuelo-Gómez, Á., García-Azorín, D., Guerrero, Á.L. et al. White matter changes in chronic and episodic migraine: a diffusion tensor imaging study. J Headache Pain 21, 1 (2020).

Planchuelo-Gómez, Á., García-Azorín, D., Guerrero, Á. L., Aja-Fernández, S., Rodríguez, M., & de Luis-García, R. (2020). Structural connectivity alterations in chronic and episodic migraine: A diffusion magnetic resonance imaging connectomics study. Cephalalgia, 40(4), 367–383.

Eliminar la dependencia de la ventilación mecánica significa alargar la vida de estos pacientes, puesto que la esperanza de vida media de los que están conectados a un ventilador de forma permanente es de unos seis años, así como reducir su morbilidad, dada la elevada frecuencia de infecciones y sobreinfecciones respiratorias. Pero también supone una mejora evidente de la calidad de vida, ya que, entre otras cosas, el paciente recupera el gusto y el olfato, deja atrás los tubos y el ruido del equipo de ventilación y la angustia por la posibilidad de un mal funcionamiento del mismo, subraya Joan Vidal, coordinador de la Unidad de Lesionados Medulares del Instituto Guttmann de Badalona.

Este hospital de neurorrehabilitación tiene una unidad funcional conjunta con los servicios quirúrgicos del vecino Hospital Germans Trias i Pujol, que en los últimos 12 años ha implantado más de una treintena de marcapasos diafragmáticos en pacientes tetrapléjicos complejos, lo que la convierte en una unidad de referencia a nivel español y europeo. Con el objetivo de recuperar la contracción del músculo diafragmático para la respiración autónoma del paciente, el procedimiento practicado por este equipo consiste en la colocación de cuatro electrodos (dos en cada hemidiafragma) que están conectados a un neuroestimulador externo encargado de la inervación. La intervención se realiza con laparoscopia por vía abdominal, un abordaje mínimamente invasivo ideado por el cirujano de los Estados Unidos Raymond Onders, de Cleveland, que dirigió el primer implante llevado a cabo en el Instituto Guttmann, en 2007, para enseñar la técnica.

A nivel quirúrgico, no se trata de un procedimiento largo, ya que dura en torno a una hora, ni presenta mucha dificultad técnica, señala Pedro López de Castro, jefe de servicio de Cirugía Torácica del Germans Trias i Pujol. Comenzamos realizando cuatro pequeñas incisiones en el abdomen para acceder a la parte inferior de los hemidiafragmas y tener una visión global de la respuesta al estímulo eléctrico. Con unas pinzas realizamos un mapeo estimulando distintos puntos del diafragma para determinar los de mayor contracción. Una vez localizados, introducimos los electrodos y sacamos los cables a través de una de las incisiones, conectándolos luego al estimulador que logra la contracción diafragmática. Si esta es positiva, el paciente podrá ser desconectado progresivamente del respirador tras un programa de rehabilitación respiratoria, han informado  Joan Vidal (Instituto Guttmann) y Pedro López de Castro (Germans Trias i Pujol).

Estudio neurofisiológico

Desde el punto de vista neurofisiológico, el principal reto pasa por poder determinar antes de la intervención la capacidad del nervio frénico de poder ser estimulado. Nos encontramos con pacientes cuyas pruebas neurofisiológicas previas nos indican conductividad del nervio frénico, pero luego, a la hora de implantar, no conseguimos una buena contracción diafragmática, advierte Vidal. Esta limitación de la electromiografía convencional del nervio frénico para el implante del marcapasos diafragmático supone que en muchas ocasiones, testamos directamente la contracción del músculo diafragmático durante el mapeo laparoscópico, independientemente del resultado del estudio neurofisiológico previo.

Por ello, desde el Instituto Guttmann y el Germans Trias i Pujol intensifican la búsqueda de marcadores que pronostiquen la contractilidad del diafragma sin necesidad de que el paciente entre a quirófano. Con este objetivo, neurofisiólogos de ambos centros estudian la utilidad de la ecografía, pinchando el diafragma con una pequeña aguja de electromiografía, para determinar si el músculo diafragmático es un buen candidato para la estimulación.

Centro de referencia

Es una muestra de la innovación en el Guttmann, uno de los dos centros de referencia estatal (CSUR), el otro es el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo,  para la atención integral al lesionado medular complejo. En esta indicación, en concreto, en lesiones cervicales altas- se centra el programa concertado de la unidad badalonesa con el CatSalut, que contempla el implante de hasta cinco marcapasos diafragmáticos al año. Son procedimientos en los que participa un amplio equipo clínico-quirúrgico, que incluye médicos rehabilitadores, internistas, neurólogos, neurofisiólogos, así como cirujanos torácicos, generales y pediátricos.

Precisamente la semana pasada llevaron a cabo dos implantes en mujeres de 47 y 21 años, intervenciones a las que asistieron cinco especialistas del Instituto Karolinska sueco para aprender la técnica; y también se creó la primera red europea de centros especializados en estos implantes en lesionados medulares, en la que, además del Guttmann, participan otros tres centros de Países Bajos, Alemania e Italia.

Otras indicaciones

Aparte de la lesión medular cervical, otras de las indicaciones del marcapasos diafragmático son algunas enfermedades neuromusculares, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), o el síndrome de hipoventilación central congénita (síndrome de Ondina), que requieren soporte ventilatorio mecánico continuo. No obstante, la indicación en la ELA sigue siendo controvertida, puesto que los estudios realizados hasta el momento -la mayoría, de los Estados Unidos, no muestran una mejora clara de la supervivencia.

Nosotros hemos implantado a tres pacientes con ELA en el pasado, pero esta indicación la tenemos un tanto ‘aparcada’ puesto que la supervivencia fue la misma que la esperada”, apunta Vidal. “Son necesarios más estudios para esclarecer si estos pacientes son candidatos a un implante y, en todo caso, valorar si hacerlo de forma precoz, porque es una enfermedad de evolución muy rápida y si el deterioro neurológico está avanzado no se consiguen cambios relevantes. Por su parte, López de Castro apunta que un grupo tan experimentado como el de Onders implanta estos dispositivos en pacientes muy complicados que van a UCI, en los que el marcapasos favorece un destete más rápido de la ventilación invasiva y disminuye las complicaciones.

febrero 20/2020 (Diario Médico)