Los científicos están desentrañando el complejo misterio que subyace a cómo el sistema inmunitario monta una potente defensa contra uno de los asesinos más implacables del mundo: los parásitos mortales que causan la peor forma de malaria.

En dos estudios no relacionados entre sí, ambos publicados en Science Translational Medicine, los científicos llegaron a la misma conclusión: las células asesinas naturales del sistema inmunitario, que se encuentran entre los primeros respondedores críticos durante la proliferación del parásito, son clave para el control de la infección transmitida por mosquitos.

Como parte del estudio, los científicos de Kenia recurrieron a voluntarios adultos a los que se infectó intencionadamente, en condiciones clínicas estrictas, con la especie más mortífera del organismo causante de la malaria. La investigación, de gran alcance, evaluó la infección y la respuesta de las células asesinas naturales en los voluntarios.

En otra rama del estudio, el equipo examinó muestras de sangre de niños que residen en una región de Kenia donde la malaria es endémica. Y en una última parte de su investigación, los científicos analizaron los ataques de las células asesinas naturales a los parásitos de la malaria en placas de laboratorio.

En el segundo estudio, dirigido por científicos de California, un equipo internacional de investigadores identificó una población única de células asesinas naturales que surge en niños expuestos a la malaria en una región endémica de Uganda.

África es el continente más afectado del planeta por esta enfermedad transmitida por mosquitos, según la Organización Mundial de la Salud, que también destacó que la propagación de la malaria está impulsada por un portador muy eficaz, el mosquito Anopheles gambiae. Se trata de un mosquito nocturno que pica entre las 10 de la noche y las 4 de la madrugada, cuando la gente suele estar dormida y es poco probable que los aplasten.

Y lo que es peor, este mosquito es portador del parásito del paludismo más letal, el Plasmodium falciparum. Entre las cuatro especies de parásitos del paludismo que infectan al ser humano, el P. falciparum se asocia a una infección grave y una elevada mortalidad. El grupo más perjudicado es el de los niños menores de 5 años.

En 2019, el año más reciente para estadísticas completas, se estima que 386.000 personas murieron de malaria en África y 274.000 eran niños, según la OMS.

Tras años de intentos fallidos de desarrollo de vacunas, están surgiendo varias inmunizaciones y una desarrollada en el Reino Unido por la Universidad de Oxford y el gigante farmacéutico GlaxoSmithKline, ha sido aprobada en Ghana y Nigeria. La vacuna se diseñó para niños de entre cinco meses y tres años. Como parte de la nueva investigación en Kenia, se estudiaron catorce vacunas en fase de investigación para determinar su papel a la hora de provocar una respuesta de las células asesinas naturales.

«Las células asesinas naturales son potentes efectores inmunitarios», escribe Dennis Odera, autor principal de la investigación keniana, al describir los asesinos naturales, una clase de componentes del sistema inmunitario que atacan y eliminan las células infectadas. Los asesinos naturales se llaman así porque su principal especialidad es matar, una tarea mediada por potentes moléculas contenidas en los lisosomas de los asesinos. Estos cuerpos son orgánulos secretores escondidos dentro de los asesinos naturales que liberan compuestos agresivos. Estas sustancias químicas se liberan cuando los asesinos naturales se encuentran con sus objetivos mortales.

Odera y sus colegas observaron que las células asesinas naturales median en las respuestas inmunitarias contra Plasmodium falciparum utilizando múltiples funciones efectoras: Golpean al parásito con sustancias químicas agresivas y señalan el ataque de moléculas inflamatorias, que literalmente aumentan la temperatura, haciendo que las condiciones dentro del cuerpo sean difíciles para los organismos infecciosos.

Entender cómo responde el sistema inmunitario al P. falciparum ayuda a comprender mejor la compleja biología del organismo y su actividad en el torrente sanguíneo humano. Estudiar el organismo activo y sus encuentros con el sistema inmunitario humano aporta nuevos conocimientos para desarrollar la próxima generación de vacunas.

«Nueve de las 14 vacunas candidatas indujeron células asesinas naturales dependientes de anticuerpos», añadió Odera, refiriéndose a los anticuerpos que se desarrollaron en respuesta a la vacunación y que, a su vez, señalaron la actividad de las células asesinas naturales.

Hubo un componente de laboratorio en la investigación, que permitió a Odera y sus colegas observar las células asesinas naturales en acción: cómo responden a los merozoitos en cultivo. Lo que el equipo vio fue el equivalente biológico de la guerra química.

Las células asesinas naturales liberaban compuestos antimicrobianos mediante un proceso denominado degranulación. La molécula inflamatoria interferón-gamma subió la temperatura. Al liberar compuestos antimicrobianos y una avalancha de moléculas inflamatorias, como el interferón-gamma, Odera y sus colaboradores vieron cómo se podía impedir que los parásitos de la malaria siguieran invadiendo los glóbulos rojos.

En la parte del estudio dedicada a la infección controlada por paludismo en humanos, el equipo observó que los adultos keniatas que no desarrollaron fiebre albergaban mayores cantidades de células asesinas naturales dependientes de anticuerpos que los que necesitaron tratamiento. A continuación, el equipo examinó 293 muestras de niños que vivían en Junju y descubrió que las células asesinas naturales dependientes de anticuerpos aumentaban con la edad y se disparaban durante las infecciones por P. falciparum.

Un mayor número de células asesinas naturales dependientes de anticuerpos se correlacionaba con un menor riesgo de paludismo clínico y síntomas, lo que sugiere que las células asesinas naturales desempeñan un papel clave en el refuerzo de la inmunidad contra el paludismo.

Dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford, el trabajo científico destaca cómo una población especial de células asesinas naturales favorece la capacidad del sistema inmunitario para proteger al organismo de los parásitos de la malaria. «Es probable que las células asesinas naturales desempeñen un papel importante en la inmunidad contra la malaria», afirma Maureen Ty, de Stanford, autora principal de un estudio en el que participaron investigadores de Uganda y Australia.

El eje de su investigación fue la identificación de un subconjunto atípico de células asesinas naturales, un grupo denominado CD56neg. Estas células se expanden durante exposiciones repetidas al parásito.

«Comprender los factores que impulsan la programación de este subconjunto único de células [asesinas naturales] ayudará a guiar la traslación terapéutica, incluida la mejora de la protección inducida por vacunas», concluyó Ty.

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Abril 27/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Diseases, Conditions, Syndromes-Immunology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network.

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La epidemia por viruela del mono o monkeypox, desencadenada el año pasado, pudo declinar por dos factores. Por un lado, la consecución de una inmunidad de grupo y, por otro, por un cambio de comportamiento entre la población con más prácticas de riesgo de contraer dicha enfermedad.

Así lo sostienen un grupo de investigadores belgas que presentan sus conclusiones en el Congreso Europeo de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas (Eccmid) que comienza hoy sábado, en Copenhague.

Hasta el brote de monkeypox en 2022 no se había documentado un comportamiento similar de esta infección viral con una transmisión sostenida de persona a persona fuera de África.

El número total de casos registrados en todo el mundo superó los 85.000 casos, con la población de hombres que tienen sexo con hombres como la de mayor incidencia. Los casos aumentaron rápidamente desde mayo de 2022, para comenzar a disminuir unos meses después.

Las razones por las que el brote disminuyó no están claras. El investigador Christophe Van Dijck, del Instituto de Medicina Tropical de Amberes, Bélgica, sostiene que el rápido aumento de casos en mayo de 2022 probablemente fue causado por “una transmisión viral eficiente durante el contacto sexual entre personas con una alta rotación de parejas en una densa y geográficamente extendida red sexual”.

El conocimiento insuficiente de la enfermedad, así como la transmisión asintomática y presintomática, pueden haber favorecido la propagación de la misma, según plantean los responsables de este trabajo.

La posterior disminución de la epidemia después de julio de 2022 sigue sin explicarse suficientemente. Las hipótesis de partida que se plantean son un cambio de comportamiento en la población en riesgo y la adquisición de inmunidad inducida por vacunación o infección.

Disminución de casos antes de la vacunación

“Sin embargo, en la mayoría de los países, incluida Bélgica, la disminución de los casos de monkeypox ya había comenzado antes de que se vacunara a una proporción sustancial de la población en riesgo”, por lo que Van Dijk y su equipo se plantearon la hipótesis de que la epidemia disminuyó debido a un cambio en el comportamiento de la población en riesgo.

Una infección ‘vistosa’

Santiago Melón, jefe de Servicio de Virología del Hospital Universitario Central de Asturias (HUCA) destaca, a la hora de interpretar las conclusiones de este estudio, el hecho de que se trata de una infección “muy vistosa”, en el sentido de que se manifiesta con síntomas llamativos que no invitan al mantenimiento de relaciones sexuales.

Para obtener más información, utilizaron dos conjuntos de datos recopilados en el Instituto de Medicina Tropical en 2022. Todos los participantes dieron su consentimiento informado. El primer conjunto de datos provino de un cuestionario que completaron las personas con monkeypox en el momento del diagnóstico.

Abril 14/2023 (Diario Médico) – Tomado de la selección de noticias de Congreso Europeo de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas en la sección de Microbiología y Enfermedades Infecciosas. Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

El desarrollo de embriones humanos y la formación temprana de órganos siguen sin explorarse en gran medida debido a los problemas éticos relacionados con el uso de embriones para investigación, así como a la disponibilidad limitada de materiales para estudiar. Ahora, un equipo de investigadores de China ha logrado por primera vez crear estructuras similares a embriones a partir de células madre embrionarias de mono. Los investigadores también transfirieron estas estructuras similares a embriones en los úteros de monos hembra y determinaron que las estructuras podían implantarse y provocar una respuesta hormonal similar al embarazo. Los resultados del trabajo se publican en la revista Cell Stem Cell.

«Los mecanismos moleculares de la embriogénesis y la organogénesis humana no están muy claros», dice el coautor Zhen Liu, de la Academia de Ciencias de China (CAS, por sus siglas en inglés) en Shanghái. «Debido a que los monos están estrechamente relacionados con los humanos desde el punto de vista evolutivo, esperamos que el estudio de estos modelos contribuya a profundizar en nuestra comprensión del desarrollo embrionario humano, lo que incluye arrojar luz sobre algunas de las causas de los abortos espontáneos tempranos«, añade Zhen Liu.

«Esta investigación ha creado un sistema similar a un embrión que puede inducirse y cultivarse indefinidamente», dice el coautor correspondiente Quian Sun, también de la CAS. Apunta, además, que el trabajo desarrollado «proporciona nuevas herramientas y perspectivas para la exploración posterior de embriones de primates y la salud médica reproductiva«.

Los investigadores comenzaron con células madre embrionarias de macacos a las que expusieron a una serie de factores de crecimiento en cultivo celular. Estos factores indujeron a las células madre a formar estructuras similares a embriones, por primera vez, utilizando células de primates no humanos.

Cuando se estudiaron bajo un microscopio, se encontró que las estructuras similares a embriones, también llamadas blastoides, tenían una morfología similar a los blastocistos naturales. A medida que se desarrollaron más in vitro , formaron estructuras que se parecían al amnios (saco membranoso más interno que rodea y protege al embrión en desarrollo) y al saco vitelino (anexo embrionario que produce y transporta nutrientes y oxígeno hacia el embrión). Los blastoides también comenzaron a formar los tipos de células que eventualmente forman las tres capas germinales del cuerpo. La secuenciación de ARN de una sola célula reveló que los diferentes tipos de células que se encuentran dentro de las estructuras tenían patrones de expresión génica similares a las células que se encuentran en blastocistos naturales o embriones posteriores a la implantación.

A continuación, los blastoides se transfirieron a los úteros de ocho monas hembras; en tres de ellas se implantaron las estructuras y esta implantación dio lugar a la liberación de progesterona y gonadotropina coriónica, hormonas normalmente asociadas al embarazo. Los blastoides también formaron sacos de gestación temprana, estructuras llenas de líquido que se desarrollan al principio del embarazo para albergar un embrión, y líquido amniótico. Sin embargo, no formaron fetos y las estructuras desaparecieron aproximadamente al cabo de una semana.

En trabajos futuros, los investigadores planean centrarse en desarrollar aún más el sistema de cultivo de estructuras similares a embriones a partir de células de mono. «Esto nos proporcionará un modelo útil para estudios futuros», dice el coautor correspondiente Fan Zhou de la Universidad de Tsinghua. «Una mayor aplicación de blastoides de mono puede ayudar a diseccionar los mecanismos moleculares del desarrollo embrionario de los primates».

Los investigadores reconocen los problemas éticos que rodean a este tipo de investigación, pero subrayan que sigue habiendo muchas diferencias entre estas estructuras similares a embriones y los blastocistos naturales. Y lo que es más importante, las estructuras embrionarias no tienen pleno potencial de desarrollo. Señalan que para que este campo avance es importante que haya debates entre la comunidad científica y el público.

Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA e investigador en Sistemas de Bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, explica, en declaraciones a Science Media Centre España (SMC), que el estudio «es un paso en la caracterización de modelos del desarrollo embrionario basados en células madre embrionarias. Este trabajo está basado en los estudios pioneros de Nicolas Rivron, que fue el primero en construir blastocistos con células madre. El blastocisto es el primer hito en el desarrollo de un mamífero y, por supuesto, de un ser humano. Rivron fue capaz de construir estructuras similares a blastocistos de ratón y humano que llamó blastoides».

Martínez Arias añade que, «desde el punto de vista estructural (genes que expresan sus células), los blastoides son casi idénticos a sus homólogos naturales, los blastocistos. Sin embargo, la prueba de lo que son es funcional. Lo que hace el blastocisto es implantarse en el útero y, una vez bien asentado, comenzar la construcción del organismo con el proceso de gastrulación: la generación de las semillas de cada tejido y órgano a la vez que se ordenan en el espacio». En cualquier caso, este investigador reconoce que «hasta ahora no había evidencia de que los blastoides pudieran implantarse correctamente e iniciar el desarrollo del embrión. En el caso de los humanos, por razones éticas obvias».

En opinión de Martínez Arias, los datos del trabajo de los investigadores chinos «parecen de buena calidad, y aunque la frecuencia de éxito es baja, la demostración de que estos blastoides implantan parece segura. Menos claro es si gastrulan (el proceso por el que el embrión adquiere tres capas germinales» y añade: «Mi impresión es que el proceso de gastrulación es defectuoso. Los pocos embriones que inician esta fase crucial del desarrollo colapsan al poco de iniciar el proceso.

Modelo para estudiar fases del desarrollo

Según dice, el trabajo es un paso más en la caracterización de estos modelos de desarrollo basados en células madre embrionarias y habrá otros, pero «su valor dependerá de dos cosas: la reproducibilidad y la demostración de su valor científico en aportar conocimiento nuevo. Lo último está, por el momento, lejos. Los macacos y los humanos son diferentes, incluso en la manera en la que los blastocistos implantan». Para él este trabajo «es una prueba de concepto que será un reto reproducir por el coste de la investigación -trabajar con primates no es fácil ni asequible-, pero claramente es una evidencia de que los blastoides serán, son, una herramienta útil para estudiar los primeros pasos de la implantación uterina, que afectan a muchos aspectos de la infertilidad«.

Antonio Urries, director de la Unidad de Reproducción Asistida del Hospital Quirónsalud de Zaragoza y presidente de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (Asebir), aclara en SMC que lo que han desarrollado estos investigadores «no son embriones propiamente dichos, sino estructuras embrioides capaces de comportarse como un embrión en sus primeros días de desarrollo». Recuerda además, que «ya se han conseguido generar con éxito este tipo de estructuras embrioides en humanos con morfología y estructuras similares a los embriones naturales, pero no está permitido su cultivo más allá del día 14 ni su implantación en el útero de una mujer debido a cuestiones éticas«. Por ello, cree que «poder hacer este tipo de investigaciones en una especie tan estrechamente relacionada con la nuestra supone un modelo ideal para el estudio en detalle de las primeras fases de desarrollo de órganos tan vitales de los mamíferos como son el corazón, cerebro o tubo neural. El comienzo de la organogénesis».

Urries también defiende que este trabajo «puede ayudar a profundizar en determinados mecanismos de implantación y comprender por qué fallan los embarazos, detectando aquellas anomalías que pueden generar abortos. Igualmente, nos puede guiar en el desarrollo de órganos y tejidos sintéticos para trasplantes y conocer el origen de algunas enfermedades». El presidente de Asebir reconoce que lo logrado «tiene las limitaciones propias de ser una técnica en fase muy preliminar, fruto de un proceso muy complicado e ineficiente (alrededor del 25%), pero con un gran potencial a futuro y una aplicabilidad en humanos muy esperanzadora».

Por último, Lluís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y en el CIBERER-ISCIII, en declaraciones recogidas por SMC, señala que el estudio «no reporta el nacimiento de ningún bebé macaco por el momento. Este es un experimento que no puede realizarse en humanos, por las limitaciones técnicas, legales y éticas asociadas, pero estudios como este, realizado en macacos, nos acercan paulatinamente a dicha posibilidad. Cada vez está más cerca el nacimiento de primates no humanos derivados íntegramente de células troncales pluripotentes embrionarias cultivadas en el laboratorio (el siguiente trabajo que intentarán sin duda llevar a cabo los autores de este estudio), sin necesidad de pasar por la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, como ya es posible, desde hace años, en ratones».

Montoliu añade: «Queda por ver cuántos de estos avances llegarán a ser testados en células troncales pluripotentes embrionarias humanas. Y quizás sería lícito también preguntarnos si deberíamos acometer estos experimentos, cómo deberíamos regularlos y con qué fines deberíamos permitir abordarlos«.

Abril 06/2023 (Diario Médico) – Tomado de la Selección Ginecología y Obstetricia – Publicado en ‘Cell Stem Cell’. Copyright 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Un equipo internacional de investigadores ubicados en el Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas (IMS) en Japón descubrió que las personas que portan ciertos factores de riesgo genéticos para el cáncer gástrico tienen un riesgo más elevado de desarrollar esta enfermedad si también han sido infectadas por la bacteria Helicobacter pylori. El hallazgo, publicado en The New England Journal of Medicine, podría contribuir al desarrollo de una medicina genómica adaptada para tratar específicamente este tumor, según los autores. 

El cáncer de estómago es la cuarta causa principal de muerte por cáncer en todo el mundo y en su potencial desarrollo influyen factores de riesgo tanto ambientales como genéticos. Ambientalmente, la infección por H. pylori aumenta el riesgo de cáncer de estómago. Debido a que la presencia de H. pylori en el este de Asia es alta, la incidencia de cáncer de estómago es mayor en países como Japón, por ejemplo. 

Estudio en población japonesa 

Desde el punto de vista genético, se conoce que ciertas variantes están asociadas con el riesgo de enfermedad. Así, por ejemplo, las personas que portan una determinada variante patógena hereditaria del gen CDH1 tienen un mayor riesgo de cáncer gástrico.

La prueba de la presencia de variantes patogénicas es ahora otra de las distintas medidas que se están tomando para la prevención, vigilancia y selección del tratamiento del cáncer. Sin embargo, todavía faltan estudios de casos y controles a gran escala. Además, los datos de los que se han realizado no han evaluado todavía cómo cambia el riesgo de cáncer de estómago cuando las variantes patogénicas interactúan con factores ambientales como H. pylori. Por tanto, tampoco está claro qué medidas clínicas reales podrían llevarse a cabo.

Para abordar este problema, el equipo de investigación analizó el riesgo de cáncer gástrico en un estudio a gran escala de casos y controles en población japonesa, considerando si eran portadores de variantes patogénicas y si habían sido infectados por H. pylori. 

Usando un método para el análisis genómico desarrollado originalmente en RIKEN, el equipo conjunto dirigido por Yukihide Momozawa, del Laboratorio de Desarrollo de Genotipado de RIKEN IMS y Keitaro Matsuo, de la División de Epidemiología y Prevención del Cáncer del Centro del Cáncer Aichi, en Japón, analizó muestras de ADN de más de 11.000 pacientes con cáncer de estómago y 44. 000 personas sin cáncer para 27 genes asociados con herencia tumores Su análisis identificó nueve genes que estaban altamente asociados con el riesgo de cáncer de estómago. Después, se estudió la interacción entre las variantes patogénicas en los nueve genes y el historial de infección por H. pylori de cada paciente. 

El primer hallazgo fue que el riesgo de cáncer gástrico era significativamente mayor cuando una variante patogénica se combinaba con una infección por H. pylori que cuando cualquiera de los factores estaba presente solo. De los nueve genes en los que se centraron el estudio, cuatro fueron de particular interés porque codifican proteínas que normalmente ayudan a reparar el ADN dañado. 

Yoshiaki Usui, coordinador de la investigación, considera que estas variantes patogénicas exacerban el daño causado por la infección por H. pylori. «La infección por esta bacteria conduce al desarrollo tumoral porque promueve la ruptura de la doble cadena del ADN y desestabiliza el ADN de las células del estómago. La combinación de este fenómeno con la presencia de variantes genéticas que impiden la reparación normal del daño parece aumentar sustancialmente el riesgo de cáncer gástrico».

Dado que la prevalencia de la infección por H. pylori es elevada y su erradicación ha resultado difícil, la detección de variantes patogénicas puede ayudar a determinar a quién se debe dar prioridad para las intervenciones. En general, reducir el riesgo de cáncer de estómago mediante la prueba de infección por H. pylori y erradicarla sigue siendo una alta prioridad para el colectivo médico, independientemente de si son portadores de las variantes patogénicas. 

Prevención y erradicación 

«Para la práctica clínica, tendremos que determinar hasta qué punto la erradicación de H. pylori tiene realmente un efecto preventivo o cuándo se debe considerar la erradicación», señala Matsuo.

Para este profesional, la información obtenida contribuirá a la renovación de las pautas de la práctica médica sobre el cáncer gástrico y las variantes patogénicas. «Se espera que contribuya a establecer un sistema de medicina genómica a la medida, que incluya una mejor precisión diagnóstica, el desarrollo de terapias dirigidas a los genes causantes y los métodos y medidas preventivas más apropiadas para reducir los casos de cáncer gástrico», dice Momozawa.

Abril 12/2023 (Diario Médico) – Tomado de la Selección de Oncología. Copyright 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Un grupo de científicos de la Estación Biológica de Doñana-CSIC han aplicado una nueva metodología en quirópteros que abre la puerta a estudiar cómo se comportan las infecciones virales. Los resultados, publicados en la revista Cell, podrían esclarecer las propiedades únicas de estos animales gracias a su respuesta contra el envejecimiento y el cáncer.  Read more

El organismo de salud pública de África expresó la esperanza de que las vacunas contra la viruela símica lleguen al continente ‘en dos semanas, como máximo’, luego de meses de espera. Las primeras dosis irán a los países con necesidades agudas y la mayor incidencia, dijo el director interino de los Centros de Control y Prevención de Enfermedades, Ahmed Ogwell. Read more