El trabajo, que se publica en la revista ‘Science Advances’, identifica la primera diana capaz de salvar la función cardíaca en esta letal enfermedad, lo que supone una esperanza en la lucha contra esta rara pero letal enfermedad para la que no existe tratamiento curativo.

La hipertensión pulmonar se caracteriza por elevada presión en las arterias que van a los pulmones, lo que provoca que el corazón esté continuamente haciendo un sobreesfuerzo.

Afecta a entre 15 y 50 personas por millón de habitantes. En España se calcula una prevalencia de 1,6 casos y una incidencia (casos nuevos diagnosticados por año) de 0,3 por cada 100.000 habitantes.

A pesar de ser una enfermedad poco frecuente, las personas que la padecen suelen enfrentarse a síntomas que afectan significativamente su calidad de vida: dificultad respiratoria, mareos y desmayos, pudiendo incluso llegar a ser necesario un trasplante para evitar la muerte del paciente.

Existen varios factores de riesgo que pueden contribuir a su desarrollo como el tabaquismo, el sobrepeso, la existencia de enfermedades previas, predisposición genética o estar expuestos a bajos niveles de oxígeno en zonas de gran altitud.

Hasta el momento, las terapias existentes se dirigen al pulmón, buscando disminuir la presión arterial. Sin embargo, estas estrategias no parecen mejorar la función cardíaca con lo que el fallo cardíaco es la principal causa de muerte de estos pacientes.

Estudiando modelos animales, las investigadoras del CNIC descubrieron que los pacientes con EPOC tenían mayores niveles de la proteína mitocondrial denominada MCJ.

La investigadora Ayelén M. Santamans, primera autora del artículo, observó que lo mismo ocurría en ratones expuestos a bajos niveles de oxígeno y en cerdos con algún tipo de daño cardíaco por lo que, asegura Santamans, “estos resultados sugerían que la proteína MCJ podría estar involucrada en la hipertensión pulmonar. La falta de terapias cardio-específicas nos motivaron a seguir adelante en esa dirección.”

Sus investigaciones demuestran que modulando los niveles de la proteína mitocondrial MCJ en el corazón se puede preservar la función cardíaca a pesar del daño pulmonar.

Dicha protección, explican las investigadoras, está causada por la activación de una vía de señalización esencial para la adaptación a bajos niveles de oxígeno, que prepara al corazón para que pueda funcionar correctamente frente a la falta del mismo.

Las autoras concluyen que estos hallazgos podrían abrir nuevas puertas para posibles intervenciones terapéuticas contra la hipertensión pulmonar ya que ofrecen la primera diana capaz de salvar la función cardíaca en esta letal enfermedad.

Referencia: Santamans AM, Cicuéndez B, Mora A, Villalba Orero M, Rajilic S, Crespo M, et al. MCJ: A mitochondrial target for cardiac intervention in pulmonary hypertension. Sci Adv[Internet]. 2024[citado 21 ene 2024];10(3):eadk6524. doi: 10.1126/sciadv.adk6524.

18 enero 2024| Fuente: EurekaAlert| Tomado de | Comunicado de Prensa

La investigación se ha llevado a cabo por el grupo «Neurobiología Celular y Biofísica» del IBiS, liderado por el Dr. José López Barneo, y se centra en los mecanismos básicos que subyacen a la detección de oxígeno por parte de las células.

La hipoxia (déficit de oxígeno), además de presentarse en zonas de gran altitud, es un factor crítico vinculado a diversas enfermedades cardiorrespiratorias de alta morbilidad y mortalidad en humanos.

El cuerpo carotídeo, una estructura altamente irrigada ubicada en la bifurcación de la carótida, es considerado el órgano prototípico de la detección aguda del oxígeno. Su activación durante la hipoxia provoca hiperventilación y otros reflejos cardiovasculares, respuestas que son esenciales para la adaptación ante una disminución de oxígeno y que minimizan sus efectos deletéreos. A pesar de su relevancia biomédica, las bases moleculares de la detección aguda de la hipoxia han permanecido esquivas durante décadas.

En trabajos previos, el grupo dirigido por el Dr. José López Barneo ha demostrado que las células quimiorreceptoras del cuerpo carotídeo (células glómicas) contienen mitocondrias especializadas que durante la hipoxia generan señales (entre ellas, especies reactivas de oxígeno o ROS) que regulan la excitabilidad celular. Esta sensibilidad específica de las mitocondrias de las células glómicas a la hipoxia se debe a su metabolismo especializado y depende de factores de transcripción, enzimas y componentes específicos de la cadena de transporte de electrones mitocondrial.

El estudio que ahora se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) completa la caracterización de los mecanismos moleculares de la detección aguda de oxígeno por parte del cuerpo carotídeo, un proceso con potencial relevancia fisiopatológica en las respuestas de mala adaptación a la hipoxia.

Para ello, los investigadores han usado como modelo un ratón genéticamente modificado en el que la cadena de transporte de electrones se encuentra interrumpida en el cuerpo carotídeo.

Concretamente, los estudios se basan en un ratón knockout para el complejo mitocondrial III de la cadena respiratoria en las células glómicas, que tiene como consecuencia la desconexión funcional entre los complejos mitocondriales I y IV. Las células quimiorreceptoras del cuerpo carotídeo sobreviven a la disfunción del complejo mitocondrial III, pero muestran una abolición selectiva de la respuesta celular a la hipoxia, mientras que se mantienen las respuestas a otros estímulos como la hipoglucemia.

En consecuencia, los ratones presentan una fuerte inhibición de la respuesta ventilatoria hipóxica, con una frecuencia ventilatoria insuficiente para hacer frente al déficit de oxígeno. Esta mala adaptación se pone de manifiesto cuando los ratones deficientes en el complejo mitocondrial III son sometidos a una hipoxia sostenida durante días, ya que los animales muestran síntomas de una aclimatación alterada (aumento excesivo del hematocrito e hipertrofia cardiaca, entre otros).

Los resultados obtenidos indican que, para una adecuada detección aguda de la hipoxia en las células del cuerpo carotídeo, se necesita una cadena de transporte de electrones funcional, donde la acción integrada de sus componentes hace posible la regulación de la respiración por oxígeno.

Dada la importancia del cuerpo carotídeo en la regulación de la respiración, los investigadores destacan que la cadena de transporte de electrones mitocondrial surge como una potencial diana terapéutica para el tratamiento farmacológico de la depresión respiratoria o enfermedades en las que está implicada la sobre activación del cuerpo carotídeo.

octubre 19/2022 (Dicyt)

Referencia:

Cabello-Rivera, D., Ortega-Sáenz, P., Gao, L., Muñoz-Cabello, A. M., Bonilla-Henao, V., Schumacker, P. T., & López-Barneo, J. (2022). Oxygen regulation of breathing is abolished in mitochondrial complex III-deficient arterial chemoreceptors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(39), e2202178119.

Estos resultados forman parte de una investigación publicada en la revista científica PLOS ONE, por un grupo de investigadores de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y de la Fundación Sistema Estadual de Análisis de Datos (Seade).

El referido estudio mostró que la metodología aplicada –una mezcla de líneas de análisis espacial con datos secundarios– resulta eficaz para indicar agrupamientos de casos (clústeres) y, de este modo, puede contribuir en la planificación de políticas públicas.

La mortalidad infantil, incluida la neonatal, constituye un indicador clave para la evaluación de la situación de la salud de la población. La comprensión de su evolución mediante el análisis de los principales grupos de enfermedades que causan esas muertes y los factores geográficos y demográficos asociados a ellas puede contribuir para la implementación de acciones que faciliten la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sustentable (ODS), establecidos por la Organización de las Naciones Unidas (ONU).

“Era pertinente estudiar ese dato de la mejor manera posible para generar una cercanía mayor con las políticas públicas. Una de las formas de hacerlo es dotando de una mayor precisión a la información para mostrar en dónde ocurren los fenómenos. En este trabajo aplicamos esta metodología a la mortalidad neonatal por asfixia para mostrar precisamente en dónde está ocurriendo el problema”, afirma el infectólogo Carlos Roberto Veiga Kiffer, docente de la Escuela Paulista de Medicina de la Unifesp y uno de los supervisores de la investigación junto a Ruth Guinsburg y Maria Fernanda Branco de Almeida.

De acuerdo con este estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP, en el período analizado se registraron en el estado de São Paulo 6.713 muertes neonatales (de bebés de hasta 27 días) por asfixia, sobre un total de 5 949 267 nacidos vivos. De este modo, la tasa media paulista fue de 1,13 muertes por cada 1 000 nacidos vivos.

En los clústeres, esa proporción se ubicó entre 1,1 y 1,5 fallecimientos por cada 1 000 nacidos vivos, llegando al rango de 1,5 a 3,2. “El bajo PIB per cápita de los municipios apareció correlacionado con las altas tasas de mortalidad asociada a la asfixia neonatal, lo cual sugiere que la distribución espacial puede explicarse parcialmente por la presencia de ese indicador económico”, escriben los autores en el artículo.

La primera autora de la investigación, Daniela Testoni Costa-Nobre, también de la Unifesp, afirma que aparte de la correlación con el PIB, otras variables no analizadas pueden estar asociadas a este tipo de mortalidad. “El foco mayor recayó sobre la metodología de la identificación de áreas y la asociación con el indicador económico. Intentamos demostrar que este método puede emplearse para analizar otros factores e intentar identificar otras causas de la mortalidad neonatal”, dice.

Según Testoni Costa-Nobre, el abordaje optimizado, estructurado y jerárquico permitió la identificación de áreas de alto riesgo de mortalidad asociada a la asfixia, lo cual revela que la metodología propuesta puede ser útil para orientar políticas de salud pública tendientes a disminuir los fallecimientos evitables de recién nacidos.

La asfixia neonatal es causada por diversos factores y problemas durante la gestación, el trabajo de parto y el parto, que provocan la falta de oxígeno o una mala perfusión de órganos. Está fuertemente relacionada con la baja calidad del cuidado prenatal y de la asistencia durante el parto, y se la considera como una de las principales causas de muertes evitables de recién nacidos, junto a las infecciones y los nacimientos prematuros.

 “Cualquier complicación materna eleva el riesgo de asfixia prenatal. Por ende, el cuidado de esas mujeres gestantes, especialmente las de alto riesgo, constituye una manera de prevención. De allí la importancia del seguimiento prenatal adecuado durante todo el embarazo y la necesidad de contar con profesionales especializados durante el parto”, dice Testoni Costa-Nobre.

El cruzamiento de datos

Los investigadores realizaron un estudio de base poblacional con análisis espacial por áreas con todos los nacidos vivos de madres residentes en el estado de São Paulo entre 2004 y 2013. No obstante, quedaron excluidos los recién nacidos con un peso menor que 500 gramos y/o una edad gestacional inferior a 22 semanas al nacer, y los bebés con peso y edad gestacional desconocidos y con anomalías congénitas. Se ingresó a los datos entre octubre de 2018 y junio de este año.

Este trabajo consideró como mortalidad neonatal asociada a la asfixia a cualquier muerte registrada hasta 27 días después del nacimiento con hipoxia, asfixia o aspiración de meconio como causa de muerte en cualquier línea del certificado de defunción. El abordaje analítico de geo procesamiento incluyó la detección de efectos de primer orden por medio de quintiles (conjuntos de datos divididos en cinco partes iguales) y mapas de media móvil espacial, seguidos por efectos de segundo orden por autocorrelación espacial global y local (Moran y LISA, respectivamente) antes y después del alisamiento (suavización) con estimaciones bayesianas.

El índice de Moran es una medida global de la autocorrelación espacial que indica el grado de asociación presente en el conjunto de datos. En tanto, el LISA (las siglas en inglés de Indicador Local de Asociación Espacial) es un parámetro estadístico que permite describir el grado de semejanza o diferencia de cada evento con relación a los más cercanos.

Por último, el grupo aplicó un método estadístico conocido como correlación de Spearman entre la mortalidad neonatal asociada a la asfixia y las tasas medias del PIB per cápita a los municipios con LISA significativo. El mapa del LISA registró grupos de este tipo de muertes en el sur, en el sudeste y el noroeste del estado. Tras la aplicación de las estimaciones locales de Bayes, los clústeres fueron más pronunciados, con superposición parcial de las áreas de mayor mortalidad y menor PIB promedio per cápita. Según Veiga Kiffer, este es el primer estudio que muestra la distribución espacial de la causa específica de la mortalidad neonatal en Brasil.

Desarrollo humano

Con sus 645 municipios, São Paulo es el estado con el mayor PIB de Brasil (alrededor de 2,2 billones de reales al año): es la tercera economía de América Latina y su tercer mercado consumidor. Posee un alto Índice de Desarrollo Humano (IDH): 0,826.

De acuerdo con los Indicadores Brasileños para los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), São Paulo registró una tasa de mortalidad neonatal de 7,44 fallecimientos por cada 1 000 nacidos vivos en 2018 (según los últimos datos disponibles), en tanto que la media de Brasil era de 9,15. El estado brasileño con la menor tasa fue Santa Catarina (6,91) y la mayor se registró en el estado de Amapá (15,6).

El ODS número 3 −entre los 17 fijados por la ONU− apunta a asegurar una vida sana y promover el bienestar de todos, en todas las edades. Establece que en el año 2030 las muertes evitables de recién nacidos y niños menores de 5 años deben terminar, para lo cual los países tienen el objetivo de reducir la mortalidad neonatal a al menos 12 fallecimientos por cada 1 000 nacidos vivos.

 abril 13/2022 (Dicyt)

Los turnos y las modalidades de trabajo en las mineras de Chile que se localizan en altura son variados. A veces es ‘4×3′, es decir, cuatro días trabajando y durmiendo en la faena, y tres días de descanso, o ‘7×7′, entre otras. El ir y venir, la variación de altura y la exposición a terrenos que estén sobre los 2 500 metros sobre el nivel del mar (msnm) generan ciertos cambios en el cuerpo, específicamente en el músculo cardiaco y las arterias.

Es por eso que Claudio García, investigador del Núcleo Milenio Cardio MR y director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Santiago, realiza una investigación para determinar cómo los cambios de altura afectan la biomecánica del sistema cardiovascular.

Primero es necesario explicar cuál es la influencia de la altura en nuestro organismo. Recordemos que el aire que respiramos tiene en su composición un 21 por ciento de oxígeno, un 79 por ciento de nitrógeno, y trazas de otros gases.

Esa composición es constante en toda la atmósfera, tanto a nivel del mar como en la cima del Monte Everest. Sin embargo, en lugares como Calama, San Pedro de Atacama, Putre y otros, sentimos que «falta el aire». “Esto se debe a que a mayor altura hay menor presión atmosférica, y, por lo tanto, menor presión parcial de oxígeno, la que nos produce la sensación de falta de aire”, explicó Marcelo Andía, director alterno del Núcleo Milenio Cardio MR.

Este estudio se caracteriza por ser una incursión interdisciplinaria entre la ingeniería, y su capacidad de realizar estudios biomecánicos al servicio de la Medicina. En Chile, distintos investigadores en salud realizaban con anterioridad este tipo de estudios, pero con la incorporación de una nueva mirada, una disciplina adicional, es posible llegar a conclusiones más completas.

La investigación que realiza el Dr. García surge para tratar de dar respuesta a cuáles son los efectos que tiene la altura sobre algunos elementos del sistema cardiovascular, específicamente en tres arterias: la carótida, la aorta y la femoral, para determinar de qué manera afecta en sus funciones.

Hipoxia y funciones arteriales

 “Las arterias no solamente conducen la sangre, sino que también permiten regular la onda de presión que entrega el corazón, de tal manera de entregar un caudal y una presión más o menos regular de sangre. Para ello, hacen uso de sus propiedades mecánicas, elásticas que tienen, y así regulan de forma autónoma el flujo sanguíneo”, especificó Claudio García respecto a su investigación.

La pregunta es ¿cómo la hipoxia afecta las funciones arteriales del corazón?

Es sabido que muchas personas que trabajan en altura, como los mineros, están afectados por “ciclos de hipoxia», que están por algunos días en una situación por sobre los 2 500 metros, y luego bajan a unos días de descanso. Para adaptarse a la condición de menor presión de oxígeno, la fisiología del cuerpo humano aumenta rápidamente la frecuencia respiratoria y cardiaca, lo que puede ocasionar malestares y descompensaciones en personas que tengan enfermedades cardio pulmonares crónicas.

“Es más, ese exceso de trabajo del corazón puede gatillar eventos agudos como un infarto agudo al miocardio en personas con factores de riesgo o descompensaciones en pacientes con insuficiencia cardiaca, y es por eso que la recomendación es que el ascenso a mayores alturas sea un proceso paulatino, de manera que nuestro organismo se pueda adaptar y aumente la producción de glóbulos rojos que permiten optimizar el transporte de oxígeno en nuestra sangre”, agrega el Dr. Andía.

¿Cómo se realiza esta investigación?

Según explica el Dr. García, la situación de personas que suben y descienden de zonas en altura se puede simular y escalar en un laboratorio a través de cámaras hipobáricas.

“Por medio de ensayos biomecánicos podemos evaluar si la función elástica, mecánica de la arteria se ve afectada por este ciclo de hipoxia generado artificialmente”, explica el investigador de Núcleo Milenio Cardio MR.

En esta investigación también participan como colaboradores algunos profesores de las Universidades de Chile, Católica y de O’Higgins, quienes siguen otros efectos fisiológicos que la altura pueda producir en las arterias. “Es bastante interesante el estudio, porque conjuga varios aspectos de los que suceden en los vasos sanguíneos”, destaca el docente de la Usach.

Es conocido en la literatura médica, principalmente, que algunos desarrollan enfermedades como la hipertensión pulmonar, ya que el sistema pulmonar se ve sobre exigido. En otros casos puede generar una apnea del sueño, y pueden llevar a pacientes a estar conectados a una máquina para que se mantengan vivos cuando duermen.

 “Ese tipo de enfermedades y problemas asociados a esta condición son las que buscamos responder. Nosotros hemos demostrado que a través de esta serie de ciclos que sufre un ser vivo, un mamífero, no necesariamente puede causar un daño para el organismo. Si es controlado, y es con un periodo de tiempo acotado, esto puede servir incluso para mejorar la performance del sistema cardiovascular”, destacó el Dr. García sobre los objetivos de proyecciones de su estudio.

No obstante, el investigador agrega que si uno supera un cierto umbral de hipoxia por altura, se pueden llegar a causar daños que pueden ser irreversibles. Analizar esas enfermedades es también uno de los objetivos de este estudio, de acuerdo a lo dicho por el académico.

marzo 21/2022 (Dicyt)

En el estudio, realizado en 408 bebés con sospecha de daño cerebral al nacer en India, Sri Lanka y Bangladesh, se utilizó una técnica denominada hipotermia terapéutica. Esta técnica enfría la temperatura corporal del bebé en cuatro grados, colocándolo en una especie de alfombra refrigerante.

Las pruebas anteriores sugieren que las temperaturas frías pueden ayudar a reducir el daño y la muerte de las células cerebrales. El tratamiento de enfriamiento se utiliza ampliamente en todo el mundo, y las pruebas de múltiples ensayos en países de ingresos altos sugieren que el tratamiento reduce la muerte y la discapacidad de los bebés.

Sin embargo, aunque el tratamiento también se utiliza ampliamente en los países de ingresos bajos y medios, hasta ahora había pocos ensayos que analizaran la eficacia del tratamiento en estos países.

Se sospecha que todos los bebés del nuevo estudio han sufrido daños cerebrales durante el parto y padecen una enfermedad denominada encefalopatía neonatal. Esta afección significa que el bebé tiene una función cerebral anormal, y normalmente está causada por la falta de oxígeno.

La encefalopatía neonatal es la causa de un millón de muertes al año en todo el mundo, de las cuales el 99 % se producen en los países de renta baja.

En el nuevo ensayo, financiado por la Fundación Garfield Weston, 206 bebés con sospecha de daño cerebral recibieron la terapia de enfriamiento tras el nacimiento, mientras que 202 bebés no recibieron ningún tratamiento tras el nacimiento.

El estudio, denominado ensayo HELIX, fue un ensayo controlado aleatorio. Después de que las familias de los bebés aceptaran que participaran en el ensayo, los bebés fueron asignados al azar para recibir la terapia de enfriamiento, ampliamente utilizada en muchas partes del mundo, o para no recibirla.

Los bebés de ambos grupos recibieron un tratamiento integral en las unidades de cuidados intensivos. El tratamiento de enfriamiento se inició a las seis horas de nacer y continuó durante 72 horas, mientras los bebés eran vigilados de cerca.

Se utilizó una resonancia magnética avanzada para evaluar su salud cerebral a las dos semanas de vida, y la salud general de los bebés a los 18 meses. Medir el nivel de desarrollo y discapacidad de un niño es difícil antes de esta edad.

Los resultados del ensayo mostraron que el 50 % de los bebés del grupo que recibió el tratamiento de enfriamiento murió o sufrió una discapacidad moderada o grave. En el grupo de control, en el que los bebés no recibieron el tratamiento de enfriamiento, el 47 % de los bebés murieron o tuvieron una discapacidad moderada o grave.

Los resultados también mostraron que el 42 % de los niños del grupo de tratamiento de enfriamiento murieron, frente al 31 % de los bebés del grupo de control murieron.

Todos los centros del estudio fueron supervisados de cerca por el equipo del Imperial College de Londres, que tiene una amplia experiencia en hipotermia terapéutica, utilizando videoconferencias diarias en tiempo real para analizar la salud de los bebés. El equipo del ensayo también visitó los centros cada tres o cuatro meses e impartió formación durante el periodo de reclutamiento.

El tratamiento de enfriamiento se administró con el mismo dispositivo de enfriamiento utilizado en el Reino Unido, y las temperaturas corporales centrales se mantuvieron muy cerca del rango objetivo de 33 a 34 grados.

El profesor Sudhin Thayyil, autor principal del ensayo del Departamento de Ciencias del Cerebro del Imperial, destaca que «estos datos, procedentes del ensayo HELIX, sugieren que la hipotermia terapéutica, junto con un tratamiento de cuidados intensivos de alta calidad, no reduce el riesgo de lesiones cerebrales o de muerte en los países de renta baja».

«Los resultados también sugieren que el tratamiento puede aumentar el riesgo de muerte, en comparación con los bebés que no recibieron el tratamiento, añade. Por lo tanto, el tratamiento con hipotermia no debería seguir utilizándose como tratamiento de la encefalopatía neonatal en los países de ingresos bajos y medios. Las directrices internacionales (ILCOR – International Liaison Committee on Resuscitation) sobre la terapia de enfriamiento en los países de ingresos bajos y medios deberían modificarse inmediatamente».

El equipo del estudio afirma que ahora se necesita urgentemente más investigación para entender por qué el tratamiento de enfriamiento fue ineficaz y perjudicial.

El equipo sugiere que los bebés del ensayo, y en general los de los países de ingresos bajos y medianos, pueden haber sufrido un tipo de lesión cerebral diferente al observado en los ensayos de los países de ingresos altos. Los escáneres de los cerebros de los bebés sugieren daños en las fibras de conexión del cerebro más que en las estructuras cerebrales profundas. Una de las sugerencias es que el daño cerebral puede haberse producido en una fase temprana del parto, o en una fase anterior del embarazo.

El profesor Jayshree Mondkar, autor principal y profesor de neonatología y ex decano del Colegio Médico Municipal y Hospital General Lokmanya Tilak de Bombay, resalta que «los resultados del ensayo HELIX fueron sorprendentes, ya que en muchos centros de la India se enfría a los bebés de forma rutinaria. Pero el ensayo se llevó a cabo con un nivel muy alto, y los resultados son convincentes».

Por su parte, el profesor Mohammed Shahidullah, autor principal y profesor de neonatología del Hospital Universitario Médico Bangabandhu Sheikh Mujib, de Dhaka, subraya que «el ensayo HELIX es un excelente ejemplo del trabajo de colaboración Norte-Sur entre el Imperial College y otros centros de excelencia del sur de Asia para beneficiar a los bebés de los países de ingresos bajos y medios».

Igualmente, la profesora Seetha Shankaran, de la Universidad Estatal de Wayne, co investigadora del estudio, apostilla que, «aunque el enfriamiento es seguro y eficaz en los bebés a término con encefalopatía moderada o grave en los países de renta alta, el ensayo HELIX pone de relieve la importancia de realizar ensayos clínicos de alta calidad antes de utilizarlo para indicaciones no probadas, por ejemplo, en bebés con lesiones cerebrales más leves o prematuros, incluso en países de renta alta».

Finalmente, el profesor Thayyil añade que «el COVID-19 ha puesto de manifiesto cómo algunas enfermedades afectan de forma diferente a las poblaciones desfavorecidas. Es posible que el origen étnico, la situación socioeconómica, la infección y el estado nutricional, por ejemplo, influyan en las lesiones cerebrales relacionadas con el nacimiento, incluso en los países de renta alta, y por tanto no todos responderán al mismo tratamiento».

Por ello señala que «investigar cuidadosamente cómo estos factores causan lesiones cerebrales en los bebés no nacidos es importante para prevenir y desarrollar nuevos tratamientos para las lesiones cerebrales relacionadas con el nacimiento».

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

Referencia:

Aneja S, Sharma S., Thayyil S., Pant M. A S., Montaldo P., Shukla D., Oliveira V., BeIvain P., Bassett P., Swamy R., Mendoza J., Moreno-Morales M., Lally P.J. , Benakappa N., Bandiya P., Shivarudhrappa I., Somanna J., Kantharajanna U., Rajvanshi A., Krishnappa S., Shankaran S.: Hypothermia for moderate or severe neonatal encephalopathy in low-income and middle-income countries (HELIX): a randomised controlled trial in India, Sri Lanka, and Bangladesh. The Lancet Global Health, Available online 3 August 2021,  https://doi.org/10.1016/S2214-109X(21)00264-3

La necesidad de comprender mejor a COVID-19 ha dado lugar a análisis detallados publicados en todo el mundo. Recientemente, médicos de Bolivia que viven y trabajan a más de 3 600 metros sobre el nivel del mar han ofrecido su perspectiva como especialistas en altura.

A gran altitud la hipoxemia (bajo nivel de oxígeno en la sangre), la principal complicación de la COVID-19, es el día a día en el Instituto de Patología y Pulmonía de Alta Altitud (IPPA) de La Paz, Bolivia. Pero a diferencia de las enfermedades de las alturas, apunta el Gustavo Zubieta-Calleja, COVID-19 presenta un nuevo concepto trascendental: la «neumólisis» (neumo = pulmón, lisis = destrucción).

Inicialmente, los médicos de todo el mundo asumieron que la afección pulmonar en la COVID-19 (evidenciada por tomografías computarizadas) era la misma de las cepas más antiguas de SARS-CoV. Sin embargo, a medida que aumentaron las tasas de mortalidad en las unidades de cuidados intensivos, se hizo evidente que esta enfermedad era completamente nueva.

El virus SARS-CoV-2 ingresa al cuerpo a través de la inhalación de la carga viral y viaja a través de los bronquios hasta la superficie de los alvéolos respiratorios donde se encuentran los neumocitos (células pulmonares alveolares) y sus capilares. Los neumocitos permiten la difusión de moléculas de oxígeno a los capilares, donde los glóbulos rojos los capturan y transportan a todos los tejidos. También permiten que se exhale el dióxido de carbono (un producto de desecho de la respiración).

El SARS-CoV-2 penetra en los neumocitos a través de los receptores ACE2 y comienza la autorreplicación de su ARN en el interior. Los neumocitos se destruyen finalmente liberando todo el ARN del SARS-CoV-2 replicado que infecta aún más a otros neumocitos adyacentes. El artículo escrito por el Prof. Dr. Gustavo Zubieta-Calleja, sugiere que pueden surgir múltiples enfermedades a partir del SARS-CoV-2 que ingresa a los capilares.

La intrusión del coronavirus reduce gradualmente el área de intercambio de gases del pulmón. Esto da como resultado una inflamación de los alvéolos y una alteración superpuesta de la función pulmonar similar al edema pulmonar de gran altitud (HAPE). Tanto en la COVID-19 como en HAPE, los pacientes no pueden tomar suficiente oxígeno. Sin embargo, HAPE es completamente reversible ya que su mecanismo es diferente y no hay destrucción de los alvéolos.

La hipoxemia extrema experimentada en los pacientes con la COVID-19 lleva a los médicos a utilizar ventiladores (una forma mecánica de bombear aire a los pulmones) para mejorar la oxigenación. Sin embargo, el uso de altas presiones en unos pulmones frágiles y parcialmente destruidos puede producir los peores resultados. Mientras que la ventilación no invasiva produce mejores efectos.

Si los pacientes sobreviven a la neumólisis aguda con niveles de oxígeno críticamente bajos en la COVID-19, la recuperación da como resultado una fibrosis irreversible (cicatrices) en los pulmones. Este tejido dañado ya no es útil para el intercambio de gases, por lo que la compensación se puede lograr comúnmente aumentando la cantidad de glóbulos rojos (transportadores de oxígeno de hemoglobina). Este mecanismo de compensación también se encuentra en los residentes a gran altitud que padecen enfermedades pulmonares crónicas u otros trastornos del transporte de oxígeno, comúnmente conocido como «enfermedad crónica de la montaña».

Los autores postulan que una estrategia de tratamiento fundamental para incrementar el transporte de oxígeno podría ser la eritropoyetina. Esta hormona aumenta naturalmente la producción de glóbulos rojos y protege el corazón, el cerebro y los vasos de los peligros de la hipoxia.

La administración rápida de oxígeno es importante ya que puede reducir la formación de un edema de tipo HAPE y un exceso de trabajo cardiopulmonar. También proponen el uso de medicación antiinflamatoria, destacando la aspirina por sus efectos analgésicos, antiinflamatorios, antifebriles y anticoagulantes. En cada caso individual también se debe considerar el uso oportuno de antibióticos (para protegerse de una superinfección), una rehidratación oral adecuada, antitusivos (que promueven un pulmón en reposo) y otros medicamentos anticoagulantes.

enero 05/2021 (Dicyt)

Por este motivo, sobre todo en personas de edad avanzada, la presencia de este estado de confusión cuando va acompañado de fiebre elevada debería considerarse un marcador precoz de la enfermedad.

«El delirio es un estado de confusión en el que la persona se siente fuera de la realidad, como si estuviera soñando», explica Javier Correa, investigador de la UOC que realizó este trabajo en la Universidad de Burdeos (Francia). «Debemos estar atentos, y más en una situación epidemiológica como la actual, porque un cierto estado de confusión de una persona puede indicar que padece la infección».

Correa, junto con Diego Redolar Ripoll, del grupo Cognitive NeuroLab de la UOC, ha revisado los estudios científicos publicados sobre los efectos que tiene la COVID-19 en el cerebro. La revisión ha constatado que, si bien desde que se hicieron públicos los primeros casos de neumonía en China -el 31 de diciembre de 2019- hasta hoy buena parte de la investigación que se ha llevado a cabo sobre el coronavirus se ha centrado en los daños que provoca en los pulmones y otros órganos, como los riñones y el corazón, cada vez hay más indicios de que el coronavirus también afecta al sistema nervioso central y que provoca alteraciones neurocognitivas, como cefaleas y delirio, pero también episodios psicóticos.

Tres posibles causas

«Las principales hipótesis para explicar cómo el SARS-CoV-2 afecta al cerebro señalan tres posibles causas: la hipoxia o falta de oxígeno de las neuronas, la inflamación del tejido cerebral debido a la tormenta de citocinas y el hecho de que el virus tenga capacidad para atravesar la barrera hematoencefálica e invada directamente el cerebro», apunta Correa, que añade que estos tres factores podrían explicar por sí mismos el delirio. En este sentido, recuerda que en muestras cerebrales de personas que han fallecido a causa de la infección se han detectado daños por hipoxia y que también se ha conseguido aislar virus de esos tejidos.

Según estos investigadores, muy probablemente, el delirio, los déficits cognitivos y las anomalías de comportamiento son causados por la inflamación sistémica del organismo y por las condiciones de hipoxia, lo que hace, además, que el tejido neuronal se inflame y provoque daños en áreas como el hipocampo, que se asocian con problemas cognitivos y alteraciones de comportamiento que presentan los pacientes que deliran.

Secuelas neuropsiquiátricas

En este ámbito neurológico, un equipo de la Fundación ACE-Barcelona Alzheimer Treatment & Research Center publica otra revisión en Frontiers in Aging Neuroscience de la que concluye que la COVID-19 se deberá tener en cuenta como antecedente para las evaluaciones neurológicas de las personas que la han sufrido.

Su trabajo, que se ha realizado a través de la revisión de 102 artículos científicos, pivota sobre tres ejes principales: en primer lugar, analiza las afectaciones cognitivas y neuropsiquiátricas como insomnio, estrés postraumático, depresión o ansiedad que la COVID-19 ha ocasionado. Los estudios indican que estas manifestaciones pueden deberse a diferentes mecanismos implicados en la enfermedad y su tratamiento, como la infección viral directa del sistema nervioso, las respuestas inmunitarias e inflamatorias secundarias o el uso de ventilación mecánica o sedación, entre otros factores.

En segundo lugar, el metanálisis señala el desproporcionado impacto que ha sufrido la población de edad avanzada por la pandemia en diferentes ámbitos. No solo tienen la tasa de hospitalización y mortalidad más alta, sino que también son más vulnerables a posibles consecuencias persistentes en su salud.

En este sentido, se desconoce si estas afectaciones cognitivas y neuropsiquiátricas pueden persistir a largo plazo, pero estudios previos en supervivientes afectados por otros virus respiratorios y enfermedades críticas han encontrado secuelas en algunos pacientes años después de sufrir la enfermedad. Por ello, los expertos recomiendan que las personas que han superado la COVID-19 sean evaluadas periódicamente con revisiones cognitivas y neuropsiquiátricas integrales y cuenten con programas de rehabilitación cognitiva y de salud para quien sufra secuelas a largo plazo.

Por último, el artículo recuerda que las personas con alzhéimer, demencia o deterioro cognitivo han sufrido las consecuencias de las medidas implementadas para frenar la propagación de la infección. El aislamiento, la falta de control del tratamiento, la pérdida de visitas médicas, el cese de las actividades de estimulación cognitiva, los sentimientos de tristeza o la falta de comprensión de las medidas de distanciamiento físico han puesto aún más en evidencia la vulnerabilidad del colectivo.

Efectos colaterales de la pandemia

Con estos datos, Marta Marquié, neuróloga y una de las autoras del artículo, asegura que «a partir de ahora, haber pasado el coronavirus se debe contemplar como antecedente en el estudio neurológico de los pacientes que consultan por deterioro cognitivo», especialmente a partir de los 65 años.

Ante esta situación, el equipo de la Fundación ACE-Barcelona alzhéimer Treatment & Research Center pone énfasis en la importancia de revisar la memoria y la cognición de los afectados. La entidad ofrece, a través de su servicio de telemedicina, revisiones gratuitas de memoria, que se pueden hacer a través de una videollamada y se dirigen a cualquier persona de más de 50 años.

 noviembre 15/2020 (Diario Médico)

«Estos potentes respondedores proteicos inicialmente protegen las células cerebrales del bajo nivel de oxígeno como se esperaba, pero encontramos que su actividad prolongada conduce a un daño colateral no intencional que finalmente afecta la función de las células cerebrales», explica el investigador principal del estudio Paul Tesar, profesor del Departamento de Genética y Ciencias del Genoma en la Facultad de Medicina de Case Western Reserve.

Definir el mecanismo del daño de las células cerebrales en condiciones de bajo oxígeno brinda la oportunidad de desarrollar terapias efectivas, incluida una clase de medicamentos estudiados en su investigación que podrían informar futuros enfoques clínicos para muchas enfermedades neurológicas causadas por bajo oxígeno. El trabajo también aclara cómo la respuesta al bajo nivel de oxígeno causa enfermedades en otros tejidos fuera del cerebro.

Con el nacimiento de una atmósfera oxigenada, fue posible un estallido de vida multicelular, ya que el oxígeno podría usarse para producir la energía necesaria para sustentar funciones vitales complejas. Dado el requerimiento de oxígeno para la vida, casi todos los organismos desarrollaron un mecanismo para responder rápidamente al bajo nivel de oxígeno, una condición llamada hipoxia. El Premio Nobel de Fisiología o Medicina se otorgó en 2019 por los descubrimientos de cómo las células de nuestro cuerpo detectan los niveles bajos de oxígeno y responden para mantenerse vivas.

En el núcleo de esta antigua respuesta se encuentran las proteínas llamadas factores inducibles por hipoxia (FIH), que instruyen a la célula para minimizar el consumo de oxígeno y maximizar su acceso al oxígeno. De esta manera, los FIH pueden considerarse héroes valientes que intentan proteger y resucitar las células en la respuesta inmediata a la falta de oxígeno.

La hipoxia prolongada causa disfunción en muchos tejidos. En particular, las células madre en el cerebro se ven afectadas por la hipoxia en muchas enfermedades, incluyendo apoplejía, parálisis cerebral relacionada con el nacimiento prematuro, síndromes de dificultad respiratoria, esclerosis múltiple y demencia vascular. Incluso el daño neurológico significativo causado por la COVID-19 se atribuye a la hipoxia.

Hasta ahora, se desconocían las causas precisas del mal funcionamiento celular debido a la falta de oxígeno. En este estudio, los investigadores desarrollaron un nuevo enfoque para estudiar de cerca cómo funcionan las proteínas que responden a la hipoxia.

Al comparar cómo funcionan en las células madre del cerebro con otros tejidos, como el corazón y la piel, los científicos confirmaron que las proteínas que responden a la hipoxia desempeñan una función beneficiosa para promover la supervivencia celular con poco oxígeno en todos los tejidos. Sin embargo, estas mismas proteínas que responden a la hipoxia tenían un lado oscuro que antes no se apreciaba, ya que también activaban otros procesos celulares fuera de la respuesta beneficiosa central.

Luego, el equipo demostró que esta respuesta adicional, y previamente desconocida, es lo que afecta la función de las células madre del cerebro. Esto sugiere que, si bien las proteínas que responden a la hipoxia evolucionaron para promover la supervivencia celular en todos los tejidos del cuerpo en condiciones de bajo oxígeno, sus poderosos efectos también pueden tener consecuencias no deseadas para alterar la función celular.

Los autores probaron miles de medicamentos para intentar restaurar la función de las células madre del cerebro para superar los efectos dañinos de las proteínas que responden a la hipoxia. Descubrieron un grupo de medicamentos que superan específicamente la respuesta inductora de daño, dejando intacta la respuesta beneficiosa.

«Una de las avenidas emocionantes que se derivan de este trabajo es la identificación de fármacos que se dirigen específicamente al lado dañino de la respuesta a la hipoxia mientras que evitan el lado beneficioso –destaca el primer autor Kevin Allan, estudiante graduado del Programa de Capacitación para Científicos Médicos de Case Western–. Esto ofrece una nueva perspectiva sobre la lucha contra el daño tisular debido a la hipoxia».

«Aún se desconoce si el lado dañino de la respuesta a la hipoxia es únicamente un efecto patológico involuntario o potencialmente un proceso normal no descubierto previamente que sale mal en la enfermedad, añade Tesar.

Nuestro trabajo abre la puerta a una nueva forma de pensar sobre cómo las células responden a la falta de oxígeno en la salud y la enfermedad.

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

Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC)  y del Instituto de Investigación Sanitaria Princesa (IIS Princesa) han descifrado, en gran parte, el mecanismo por el cual se incrementa la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en las etapas tempranas de la hipoxia, disminución aguda de oxígeno.

Esta información, publicada en Nature, resulta clave para avanzar en el conocimiento de la fisiología celular y podría ser usada para futuras terapias en el tratamiento de las distintas patologías en las que la hipoxia está involucrada, como un ictus o un paro cardíaco.

La mayoría de las células eucariotas dependen del consumo de oxígeno que se produce a través del sistema de fosforilación oxidativa mitocondrial (OXPHOS) para producir energía, explica José Antonio Enríquez, investigador del CNIC. “Este sistema produce, a partir del oxígeno, las ROS, unas entidades moleculares consideradas hasta hace poco tiempo sustancias tóxicas del metabolismo”.

Este estudio podría ser usado para futuras terapias en el tratamiento de las distintas patologías en las que la hipoxia está involucrada, como un ictus o un paro cardíaco

Sin embargo, en bajas proporciones, estas especies reactivas actúan como señales capaces de impulsar adaptaciones celulares. De esta forma, asegura Enríquez, “en los primeros minutos, tras disminuir las concentraciones de oxígeno, se generan las ROS que ejercen de señalizadores para iniciar la respuesta de adaptación celular a la deficiencia de oxígeno”.

Un mecanismo fundamental

En 2019, el Premio Nobel de Medicina o Fisiología se otorgó a los investigadores que descubrieron el mecanismo por el que se desarrollan respuestas a la hipoxia sostenida en el tiempo, que está mediado por los factores de respuesta a hipoxia (HIF).

Sin embargo, el organismo tiene otras respuestas más rápidas a la hipoxia, que no dependen de HIF, y en las que participan las ROS. El mecanismo preciso por el cual se incrementa la producción de ROS en etapas tempranas de la hipoxia sigue siendo desconocido, pero gracias a este nuevo trabajo se tiene ahora un mejor conocimiento.

“Hemos determinado que el sodio (Na++) que entra en las mitocondrias actúa como un segundo mensajero regulando la función de la mitocondria, en concreto de la cadena de transporte electrónico mitocondrial-CTM, y causando la producción controlada de ROS”, afirma Pablo Hernansanz-Agustín.

Este mecanismo, a través de la producción de ROS, “es fundamental para la adaptación de la circulación sanguínea pulmonar a situaciones de hipoxia mediante la redistribución del flujo de sangre a zonas menos ventiladas, un fenómeno llamado vasoconstricción pulmonar hipóxica”, señala Antonio Martínez Ruiz.

La figura ilustra el papel del intercambiador de sodio por calcio mitocondrial (NCLX) en la adaptación temprana a bajas concentraciones de oxígeno o hipoxia mediante la introducción de sodio dentro de la mitocondria. Esto se ve ejemplificado en la vasoconstricción hipoxia de la arteria pulmonar, que conecta el corazón con los pulmones. Ante la bajada de oxígeno se activa el transporte de sodio al interior de las mitocondrias y se inicia la señalización que active la constricción de la arteria. La eliminación del transportador NCLX de la mitocondria impide la correcta respuesta de la arteria a la bajada de oxígeno.

Terapia para distintas patologías

Varios aspectos de esta investigación son claves para la fisiología celular, destacan los investigadores. Primero, la capacidad del sodio mitocondrial de regular la fluidez de membranas celulares, un aspecto desconocido hasta el momento y que podría tener grandes implicaciones en la regulación de multitud de procesos celulares.

La capacidad del sodio mitocondrial de regular la fluidez de membranas celulares es un aspecto desconocido hasta el momento y que podría tener grandes implicaciones en multitud de procesos.

Segundo, precisa Enríquez, “la relevancia en este proceso de los supercomplejos mitocondriales, generando estructuras sensibles o insensibles al sodio dentro de la cadena de transporte electrónico mitocondrial permitiendo que la acción del sodio no sea tóxica”. Además, añade Martínez, la entrada de sodio en la mitocondria viene precedida de una solubilización del calcio que está depositado dentro de las mitocondrias, en unas estructuras que habían sido descritas hace más de 50 años, pero para las que hasta ahora no se conocía su función fisiológica.

El trabajo también demuestra que la inhibición del intercambiador mitocondrial de sodio/calcio (NCLX) es suficiente para bloquear esta vía, evitando la adaptación a la hipoxia, apunta Enríquez. Este hecho, asegura, podría ser usado como terapia para las distintas patologías en las que la hipoxia está involucrada.

julio 30/2020 (Diario Médico)

La investigación ha contado con la financiación de The International Human Frontier Science Program Organization (HFSP RGP0016/2018).

Referencia:

Hernansanz-Agustín, P., Choya-Foces, C., Carregal-Romero, S. et al.:  Na+ controls hypoxic signalling by the mitochondrial respiratory chain. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2551-y

La falta de oxígeno durante el período que precede al parto, una condición que puede afectar a los hijos de mujeres embarazadas acometidas por un trastorno de presión arterial denominado preeclampsia,  ha venido siendo apuntada como una de las causas de la esquizofrenia. En un artículo publicado en la revista Scientific Reports, investigadores de la Facultad de Ciencias Médicas del hospital Santa Casa de São Paulo (FCMSCSP) describieron de qué manera este fenómeno (denominado hipoxia en la jerga científica) afecta al tipo de células más abundantes en el cerebro: los astrocitos.

Mediante experimentos con ratas, los científicos descubrieron que la baja oxigenación causa en esas células cerebrales alteraciones en el funcionamiento de las mitocondrias, consideradas entre los orgánulos más importantes, pues producen gran parte de la energía celular. Este trabajo, realizado con el apoyo de la  Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP) , abre el camino hacia la búsqueda de intervenciones capaces de frenar el proceso que lleva a la disfunción mitocondrial, evitando así que el cerebro de los bebés se vea afectado en casos de preeclampsia.

“Comenzamos estudiando los astrocitos porque son las células más abundantes del sistema nervioso central y también porque metabolizan el neurotransmisor glutamato, uno de los más relacionados con la esquizofrenia. Ahora estamos verificando el efecto de la hipoxia en las neuronas. Pretendemos entender cuál es la señal que un tipo de célula manda a otro tipo. El objetivo final es evitar el daño cerebral”, dijo Tatiana Rosado Rosenstock, docente de la Facultad de Ciencias Médicas Santa Casa de São Paulo (FCMSCSP )y coordinadora del estudio.

Con un formato que se asemeja al de las estrellas, los astrocitos son las células más prevalentes de la glía, el conjunto celular que corresponde a aproximadamente el 90 % del cerebro, en tanto que las neuronas componen el otro 10 %. Las células de la glía, que también incluyen a los oligodendrocitos y a las microglías, son responsables del metabolismo del sistema nervioso central, al suministrarles nutrientes a las neuronas y contribuir en el mantenimiento de las sinapsis.

 Tres modelos

Este trabajo tiene como primer autor a Luiz Felipe Souza e Silva, quien llevó adelante la investigación durante su maestría en la FCMSCSP con beca de la FAPESP.

Los investigadores observaron el efecto de la falta de oxígeno en astrocitos de ratas de tres formas. Primeramente, al someter a las células a una cámara de hipoxia, donde se retira todo el oxígeno del medio. Y luego aplicando cloruro de cobalto a las células para mimetizar la falta de oxígeno.

Por último, se analizaron astrocitos de ratas de un linaje naturalmente hipertenso (SHR), lo cual hace que sus fetos sufran hipoxia durante la gestación. No por casualidad, los animales de ese linaje exhiben comportamientos equivalentes a los síntomas de la esquizofrenia en humanos, que cesan tras la administración de antipsicóticos.

Entre las variables alteradas en las células sometidas a las diferentes formas de hipoxia, una que llamó la atención de los investigadores fue el balance de calcio.

Para producir energía, estos orgánulos deben poseer un equilibrio entre las cargas eléctricas positivas y negativas en su interior. Como el calcio tiene carga positiva, alteraciones en la cantidad de ese ion pueden provocar un desequilibrio que, en última instancia, lleva a la muerte celular.

En comparación con los astrocitos normales, los que fueron sometidos a los tres tipos de hipoxia exhibieron un nivel más bajo de calcio en el citosol, el espacio existente entre la membrana y las otras partes internas de la célula.

Esto sucedió precisamente porque las mitocondrias de esas células captaron más calcio, en una tentativa de protección. Con todo, una cantidad excesiva de calcio dentro de las mitocondrias lleva al desequilibrio de cargas en esos orgánulos, alterando el potencial de membrana de los mismos, el transporte de electrones y, por consiguiente, la producción de energía, dijo la investigadora.

Asimismo, la falta de oxígeno redundó en un desequilibrio de la denominada homeostasis redox, un proceso mediante el cual las células combaten el estrés oxidativo, que puede llevar a la muerte celular. Según los investigadores, el aumento del estrés oxidativo también es una consecuencia de la alteración de la cantidad de calcio.

Curiosamente, la hipoxia aumentó la cantidad de mitocondrias de los astrocitos. En las pruebas, los investigadores detectaron la expresión del gen Pgc1-α, importante en la denominada biogénesis mitocondrial. Aparte de este, otros factores pusieron en evidencia que había más mitocondrias por célula.

En una situación de estrés, las células aumentan la cantidad de mitocondrias a los efectos de obtener más energía, toda vez que los orgánulos existentes pueden no estar produciéndola suficientemente, dijo Rosentock.

El grupo trabaja ahora en la consecución de formas de mejorar la función mitocondrial no solamente en los astrocitos sino también en las neuronas, células menos abundantes, pero responsables de la transmisión de informaciones.

Si la hipoxia genera un problema en las mitocondrias, quizá algún día podamos mejorar la función mitocondrial en los casos de preeclampsia y evitar la esquizofrenia, dijo la investigadora.

Por ahora, la mejor forma de evitar la hipoxia en el feto aún consiste en efectuar un buen seguimiento prenatal y evitar la preeclampsia.

marzo 05/2020 (Dicyt)

Un nuevo estudio ha demostrado que la estimulación táctil y propioceptiva (relacionada con la percepción táctil y de la posición del propio cuerpo, el tono muscular, el equilibrio y la coordinación de movimientos) mejora los efectos de una lesión cerebral perinatal por hipoxia e isquemia a lo largo de la vida.

La investigación se realizó en ratones modelo de neonatos prematuros. La estimulación sensorial se aplicó desde antes de sufrir la lesión hasta el final de la infancia, un periodo equivalente a bebés prematuros nacidos a los siete meses del embarazo hasta los dos años. La manipulación consistió en acariciarlos y masajearlos de manera táctil y propioceptiva tres veces, cada una durante ocho minutos, dos veces al día.

Los resultados muestran que esta intervención ejerce una notable protección neurológica en ambos sexos a lo largo de la vida, pero es especialmente positiva en el sexo masculino. El análisis histopatológico mostró un daño cerebral un 50% menor que en los ratones no sometidos a la estimulación. En las hembras fue de un tercio. La protección neurológica en ambos sexos se correlacionó con mejoras en las capacidades funcionales, en cuanto a reflejos, y permitió mejorar los resultados de memoria.

Por áreas cerebrales, la región involucrada en el control motor, el aprendizaje y la memoria (caudado y putamen) fue la que registró una mayor diferencia en machos, con un 80 % menos de afectación. En hembras, la principal mejora fue la disminución, en un 66 %, de la atrofia del cuerpo calloso, que permite a ambos hemisferios cerebrales trabajar de forma conjunta y complementaria.

El estudio ilustra el potencial preventivo y terapéutico de este tipo de estimulaciones en neonatos con lesiones cerebrales, en una etapa breve pero muy intensa de desarrollo y plasticidad del cerebro. El estudio se publica en Front Behav Neurosci 2019.

abril 5/ 2019 (neurología)

El circuito genético produce la maquinaria molecular necesaria para la producción de un compuesto que inhibe una proteína la cual tiene un papel esencial en el crecimiento y la supervivencia de las células cancerosas. Inhibir dicha proteína hace que dichas células no consigan sobrevivir en el microambiente tumoral de poco oxígeno y escasos nutrientes.

A medida que los tumores crecen y se desarrollan, sobrepasan rápidamente la capacidad de suministro de oxígeno que proporcionan los vasos sanguíneos existentes. Esto hace que las células cancerosas necesiten adaptarse a un entorno bajo en oxígeno.

Para poder sobrevivir, adaptarse y crecer en entornos hipóxicos (con escasez de oxígeno), los tumores contienen niveles crecientes de una proteína llamada HIF-1. La HIF-1 detecta los niveles reducidos de oxígeno y desencadena muchos cambios en la función celular, incluyendo un metabolismo diferente y el envío de señales para la formación de nuevos vasos sanguíneos. Se piensa que, en líneas generales, los tumores secuestran la función de esta proteína (HIF-1) para sobrevivir y crecer.

En un esfuerzo para conocer mejor el papel de la HIF-1 en el cáncer, y para demostrar el potencial de inhibir esta proteína en la terapia contra él, el equipo de Ishna Mistry y Ali Tavassoli, de la Universidad de Southampton en el Reino Unido, modificó una línea celular humana agregándole un circuito genético que produce la sustancia inhibidora de HIF-1 cuando se halla en un entorno hipóxico.

Imágenes microscópicas de las células modificadas (núcleos en azul) con la proteína HIF-1 (visualizada en rojo). En el recuadro de la izquierda, las células se encuentran en hipoxia pero la HIF-1 sigue activa (puntos rojos). En el recuadro de la derecha, las células también se hallan en hipoxia pero se genera el inhibidor y el resultado es que se inhibe la HIF-1, como se demuestra por la ausencia de puntos rojos.

Los autores del estudio han conseguido mostrar que las células modificadas producen el inhibidor de HIF-1, y que esta molécula se ocupa de inhibir la función de la HIF-1 en las células, limitando su capacidad de sobrevivir y de crecer en un entorno con limitación de nutrientes.

Dicho de modo simple, los investigadores han proporcionado a estas células modificadas la capacidad de contraatacar, al evitar activamente que una proteína clave funcione en las células cancerosas. Esto abre la posibilidad de producir y utilizar circuitos centinelas, que produzcan otros compuestos bioactivos en respuesta a cambios ambientales o celulares, para actuar contra una serie de enfermedades, incluyendo el cáncer.

El circuito genético queda incorporado en el cromosoma de una línea de células humanas que codifica para la maquinaria proteica necesaria para la producción de su inhibidor de HIF-1 (un péptido cíclico). La producción de este inhibidor surge en respuesta a la hipoxia en estas células.

El próximo paso para los investigadores será demostrar la viabilidad de este método para la producción in situ de una sustancia anticáncer en un sistema modelo de tumor completo.
diciembre 25/2016 (noticiasdelaciencia.com)

Leer más en:

Reprogramming the Transcriptional Response to Hypoxia with a Chromosomally Encoded Cyclic Peptide HIF-1 Inhibitor

En origen, el café contiene, en promedio, un 1 %  de cafeína, la más conocida de entre todas las sustancias que alberga. Pero hay otros de sus ingredientes que merecen atención, y que además están presentes en un porcentaje mayor, como por ejemplo el ácido clorogénico, que alcanza concentraciones de entre el 7 y el 9 % , y que es un potente antioxidante capaz de contribuir de forma significativa a prevenir la degeneración de la retina en ratones, según revelan los resultados de un estudio llevado a cabo sobre ratones por el equipo de Chang Y. Lee, profesor de ciencia de los alimentos en la Universidad Cornell de Ithaca, Nueva York, Estados Unidos.

La retina es una capa delgada de tejido, situada en el fondo del ojo y provista de millones de células sensibles a la luz y otras células nerviosas que reciben y organizan la información visual. También es uno de los tejidos más activos metabólicamente, por lo cual demanda niveles altos de oxígeno y es propensa a sufrir estrés oxidativo. La falta de oxígeno y la producción de radicales libres conduce a daños en los tejidos y pérdida de visión.

Estudios anteriores han mostrado que el café también reduce el riesgo de padecer enfermedades crónicas como el Mal de Parkinson, el cáncer de próstata, la diabetes, el Mal de Alzheimer y el deterioro de la capacidad cognitiva asociada al envejecimiento.
agosto 8/2014 (NCYT)

Holim Jang, Hong Ryul Ahn, Hyoung Jo, Kyung-A Kim, Eun Ha Lee, Chang Y. Lee.Chlorogenic Acid and Coffee Prevent Hypoxia-Induced Retinal Degeneration.J. Agric. Food Chem., 2014, 62 (1), pp 182–191.DOI: 10.1021/jf404285v.Dec 2, 2013

Una investigación realizada por David S. Terman, del Instituto de Investigación Genómica, de la Universidad de Duke (Estados Unidos), junto a otras instituciones, ofrece una nueva forma de tratar algún tipo de cáncer que son resistentes a los fármacos. La alternativa es la mutación genética que causa la anemia falciforme.

La variación de los glóbulos rojos de la sangre hace que sean menos eficientes en el transporte del oxígeno a través del cuerpo humano. Cuando se produce el fenómeno de la hipoxia, las células bloquean los vasos sanguíneos y dañan a las células próximas.

La hipoxia presenta resistencia a los tratamientos de quimioterapia y radioterapia que se les asigna a los pacientes. Debido a las características de esta enfermedad, los investigadores combinaron las células falciformes con una molécula que libera grandes cantidades de oxígeno y posteriormente las células fueron inyectadas en roedores con tumores hipóxicos.

Según explicó el propio Terman, «las células falciformes se pegan como el velcro a los vasos sanguíneos del tumor donde se agrupan y apagan el suministro de sangre a los tumores necesitados de oxígeno». Una vez agrupadas dentro del tumor, la ruptura de las células falciformes liberan residuos tóxicos que llevan a la muerte celular».

Esta nueva vía se desvincula del tratamiento que actualmente se aplica a los tumores sólidos por la orientación de las células cancerosas y los vasos sanguíneos circundantes, «una herramienta nueva y potente para el tratamiento de tumores sólidos hipóxicos», afirmaron los autores.
noviembre 22/2013 (Diario Médico)

David S., Benjamin L. Viglianti,  Rahima Zennadi, Diane Fels, Richard J. Boruta,  Hong Yuan, et. al. Sickle Erythrocytes Target Cytotoxics to Hypoxic Tumor Microvessels and Potentiate a Tumoricidal Response. Plos One 2013. 8(1): e52543. doi:10.1371/journal.pone.0052543.

La hipoxia es una enfermedad frecuente que consiste en el aporte insuficiente de oxígeno. Se desarrolla en la patogénesis de diversas enfermedades como infarto de miocardio, pulmonares crónicas, etc., todas ellas con altos índices de mortalidad en la población actual. «El estudio nos ha mostrado los mecanismos moleculares a la respuesta de hipoxia y el papel que desempeña la proteína PARP-1″, explicó la investigadora Eva Siles, encargada de dirigir estos proyectos junto con Esther Martínez Lara.

Durante la hipoxia y posterior periodo de reoxigenación, es decir, en el restablecimiento de los niveles normales de oxígeno en sangre y en tejidos, se favorece la formación de una gran cantidad de radicales libres. Los radicales libres -entre los que se encuentran el oxido nítrico, especies reactivas de oxígeno y otras moléculas derivadas- pueden dañar a diferentes biomoléculas como el ADN al activar proteínas, como PARP-1, que participan en la reparación de estas lesiones. Sin embargo, los radicales libres también son responsables de la activación de la respuesta fisiológica a la hipoxia, «en la que la proteína HIF-1 juega un papel primordial», señala la Universidad de Jaén.

Los resultados hasta el momento por los investigadores de la UJA demuestran que la actividad de PARP-1, entre otras funciones, regula la respuesta de HIF-1 mediante un mecanismo que involucra, muy especialmente, al óxido nítrico. La institución académica destacó que este estudio abre nuevas perspectivas de futuro al señalar las dianas moleculares sobre las que actuar para desarrollar tratamientos que, sin causar daños colaterales, aumenten la actividad de HIF-1, lo que mejorará la respuesta de los pacientes a las situaciones de hipoxia.
octubre 3/2013 (Diario Salud.net)

Según científicos en Finlandia, la enfermedad de Alzheimer está precedida por un marcador bioquímico que puede detectarse en la sangre y que indica que una persona sufre las primeras etapas del trastorno.

Aunque el estudio fue llevado a cabo con un número pequeño de personas, el hallazgo podría ser una herramienta potencial para diagnosticar la enfermedad, afirman los científicos del Centro de Investigación Técnica VTT y la Universidad de Finlandia Oriental.

Tal como señalan los investigadores en Translational Psychiatry (Psiquiatría Traslacional) (doi:10.1038/tp.2011.55), este análisis junto con una prueba neurocognitiva del paciente podrían identificar a quienes están en riesgo y necesitarán tratamiento en el futuro.

Se sabe que la enfermedad de Alzheimer progresa de forma gradual y se cree que las etapas previas a la enfermedad pueden desarrollarse durante varias décadas.

La etapa previa a la demencia, llamada deterioro cognitivo leve (DCL), se caracteriza por síntomas ligeros que, sin embargo, pueden llegar a afectar las actividades diarias más complejas del paciente.

Pero aunque presentar DCL puede incrementar el riesgo de desarrollar alzhéimer  también se considera que esta etapa es una fase de transición normal del envejecimiento y no siempre un paciente con DCL va a progresar a alzhéimer e incluso puede retornar a un estado normal.

El objetivo de la nueva investigación, como explica el profesor Matej Oresic, era descubrir si hay algún cambio en los procesos moleculares y bioquímicos que pueden mostrar quienes entre los pacientes con DCL desarrollarán alzhéimer  y quienes no.

El profesor Oresic y su equipo estudiaron a 143 pacientes que presentaban DCL, 37 pacientes con alzhéimer y 46 individuos sanos.

Los investigadores utilizaron un método, llamado metabolómica, que consiste en analizar los procesos químicos que involucran a los metabolitos, las moléculas que se utilizan o producen en el metabolismo.

Mediante esta técnica produjeron varios perfiles de metabolitos del suero de la sangre asociados a la progresión del alzhéimer.

Durante los 27 meses del estudio, 52 de los 143 pacientes con DCL desarrollaron alzhéimer.

Cuando los científicos analizaron sus muestras de sangre observaron que los 52 mostraban cambios en tres metabolitos asociados a la progresión de la enfermedad.

Estos compuestos en la sangre, dicen los científicos, están vinculados a los cambios que se cree ocurren en las neuronas cuando se desarrolla el trastorno, como la hipoxia (falta de oxigeno) y el estrés oxidativo.

Y pueden ser utilizados como una «huella molecular» para identificar de forma temprana qué pacientes con DCL desarrollarán alzhéimer.

Tal como expresan los investigadores, aunque todavía no se cuenta con tratamientos capaces de prevenir esta enfermedad, el diagnóstico temprano es esencial tanto para retrasar la aparición de alzhéimer como para mejorar la calidad de vida del paciente.

Por eso sería muy valioso contar con una herramienta que ayude a detectar a los individuos en riesgo de la enfermedad.

Todavía, sin embargo, será necesario llevar a cabo más estudios para confirmar estos resultados.

Tal como expresa el doctor Simon Ridley, jefe de investigación de la organización Alzheimer Research Uk, «con los miles de millones de reacciones químicas que ocurren en nuestro organismo todo el tiempo, los metabolitos ofrecen una mina de oro de información potencialmente muy valiosa para los científicos».

«Este estudio presenta resultados preliminares prometedores de que las huellas bioquímicas en la sangre puedan ayudar a la identificación de personas en mayor riesgo de desarrollar alzhéimer», agrega el experto.
Diciembre 13/2011 (e.medicum.com)

M Orešič, T Hyötyläinen, S-K Herukka, M Sysi-Aho, I Mattila, T Seppänan-Laakso.Metabolome in progression to Alzheimer’s disease. Publicado en Translational Psychiatry (2011) 1, e57;  13 Diciember 2011