Observaron una mejora notable en el fenotipo de los animales y, especialmente, un aumento en la supervivencia del 30 %.

Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han descubierto que la lamivudina (3TC), un medicamento utilizado en la terapia del VIH, puede tener un efecto positivo y enlentecer la progresión de la enfermedad de Alzheimer.

Concretamente, después de tratar con 3TC ratones modelo de la enfermedad de Alzheimer durante tres meses, los investigadores observaron una mejora notable en el fenotipo de los animales y, especialmente, un aumento en la supervivencia del 30 por ciento.

Los investigadores también identificaron en los ratones tratados con 3TC mejoras en varios tests de memoria, así como una disminución en marcas histopatológicas propias de la EA, como son los niveles de proteína tau hiperfosforilada y la neuroinflamación asociada.

Estos resultados, publicados en ´International Journal of Molecular Sciences´, posicionan los inhibidores de retranscriptasas utilizados en pacientes con VIH como una estrategia prometedora a desarrollar en el campo de las enfermedades neurodegenerativas y, probablemente, en el envejecimiento.

Los transposones (TE), también conocidos como genes ´saltarines´ o elementos móviles, son secuencias de ADN que constituyen más del 50% del genoma humano. Estos elementos, que se han ido autoamplificando en los genomas de los mamíferos a lo largo de la evolución, se dividen en dos grandes grupos.

Por un lado, están los transposones de ADN que se movilizan mediante el mecanismo de «cortar y pegar», aunque estos ya son inactivos en humanos. Por otro lado, los retrotransposones (RTE) se movilizan a través del mecanismo «copiar y pegar» mediante un intermediario de RNA, un proceso conocido como retrotransposición, que necesita una enzima llamada retrotranscriptasa. De estos, los más importantes son los retrotransposones tipo LINE.

Los RTE tipo LINE representan alrededor del 21% del genoma, pero sólo un pequeño porcentaje de ellos son secuencias capaces de «saltar» y llevar a cabo todo el proceso de transposición e insertar una nueva copia del transposón en el DNA genómico. Estas nuevas inserciones son una fuente importante de mutaciones e inestabilidad genómica celular.

Estudios anteriores han propuesto que los TE, silenciados durante buena parte del desarrollo, se reactivan a medida que los mecanismos de vigilancia y defensa celular comienzan a fallar como resultado del envejecimiento. Proceso que se ha demostrado en un modelo de neurodegeneración en Drosophila, conocida como ´mosca de la fruta´.

Dado que el envejecimiento es el principal factor de riesgo en enfermedades neurodegenerativas como la EA, el estudio de los procesos de retratransposición en estas condiciones puede arrojar luz sobre estas patologías y desvelar cómo conseguir un envejecimiento saludable.

En este contexto, el trabajo desarrollado en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO) por investigadores de la UAM y del CSIC, se ha basado en analizar los efectos que la inhibición farmacológica de la retrotranscriptasa de los RTE tiene en la progresión de la enfermedad en un modelo animal de la enfermedad de Alzheimer.

Por otra parte, la lamivudina (3TC), un análogo de la citidina que inhibe las retrotranscriptasas y que se usa principalmente en la terapia del VIH, es un fármaco que muestra un perfil de seguridad aceptable en tratamientos a largo plazo en humanos.

Observaciones previas en modelos de Drosophila habían mostrado que 3TC suprime la movilización de TE. Aunque estas observaciones previas apuntaban al potencial terapéutico de 3TC para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, hasta ahora no se había estudiado en un modelo de EA en mamíferos.

Referencia

Vallés-Saiz L, Ávila J, Hernández F. Lamivudine (3TC), a Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor, Prevents the Neuropathological Alterations Present in Mutant Tau Transgenic Mice. Int J Mol Sci. 2023, 24(13), 11144. https://doi.org/10.3390/ijms241311144

https://www.mdpi.com/1422-0067/24/13/11144

Fuente: 06/09/2023 (IMMedico) Tomado- Neurología

Los modelos de embrión humano pueden brindar una oportunidad sin precedentes para conocer los misteriosos inicios del embrión y más sobre los fallos tempranos del embarazo, señalan científicos.

Las primeras etapas del embrión son cruciales para su desarrollo, pero difíciles de estudiar por razones éticas y técnicas. Científicos han logrado ahora crear modelos completos de embriones humanos a partir de células madre cultivadas en el laboratorio y hacerlos crecer fuera del útero hasta el día 14 de vida.

Detrás de esta investigación está el científico palestino Jacob Hanna, del Instituto Weizmann de Ciencias (Israel), quien el pasado junio ya dio a conocer esta investigación en un artículo publicado en un repositorio científico (bioRxiv), sin la revisión de otros investigadores. Este miércoles sus resultados aparecen en la revista científica Nature.

El equipo -que no es el único que ha avanzado en este campo- se apoyó en su experiencia previa en la creación de modelos sintéticos de embriones de ratón basados en células madre. Como en aquella ocasión, esta vez no utilizó óvulos fecundados ni un útero, sino células madre pluripotentes -con capacidad de poder generar cualquier tipo celular-.

Embriones completos

Los embriones sintéticos tenían todas las estructuras y compartimentos característicos de las primeras semanas, incluida la placenta, el saco vitelino, el saco coriónico y otros tejidos externos que aseguraron el crecimiento dinámico y adecuado de los modelos.

Se parecen estructuralmente a los embriones naturales, aunque no son idénticos, resumen los autores en su artículo.

«Dada su auténtica complejidad, los modelos de embrión humano obtenidos pueden brindar una oportunidad sin precedentes para arrojar nueva luz sobre los misteriosos inicios del embrión», así como sobre los fallos tempranos del embarazo señala un comunicado del Weizmann.

«Un embrión es autodirigido por definición, no necesitamos decirle lo que tiene que hacer, solo debemos liberar su potencial codificado internamente», afirma Hanna, para quien «es fundamental mezclar los tipos de células adecuados al principio, que solo pueden derivarse de células madre naive (estado en el que son capaces de especializarse en cualquier tipo de célula). Una vez hecho esto, el propio modelo embrionario dice: ¡adelante!”, señala.

Polémica científica

Estos desarrollos permitirán investigar unas etapas del desarrollo temprano de embriones humanos hasta ahora muy difícil de estudiar. «Naturalmente, estos avances suscitan interés y preocupación por igual, por los aspectos éticos y legales que los acompañan».

También habrá que establecer qué condición o estatus tienen estos embriones y si deberían equipararse a los naturales. «La biología debería darnos la respuesta», según Montoliu.

Además de Hanna hay otros equipos trabajando en este campo en una «competición científica» con polémica incluida sobre quién se ha adelantado a quién y sobre si los resultados se han anunciado o no siguiendo el protocolo científico (publicación en una revista).

Referencia

Oldak B, Wildschutz, E, Bondarenko V, Yunus Comar M, Zhao CH, Aguilera Castrejon A, et al. Complete human day 14 post-implantation embryo models from naïve ES cells. Nature. 2023, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06604-5

Fuente: (DW.com) Tomado- Ciencia

La fermentación de la corona, el corazón y la cáscara de la piña permite obtener nuevos productos

A partir de la fermentación de la corona, el corazón y la cáscara de la piña, en la que se utilizó el hongo Aspergillus niger GH1, obtenido en el desierto del norte de México, una investigación ha permitido obtener compuestos bioactivos fenólicos, reconocidos por su actividad antibacteriana, antitumoral, anticancerígena y con potencial aplicación en las industrias cosmética, alimentaria y farmacéutica.

Con su investigación, Sarah Lucía Paz Arteaga, magíster en Ciencias -Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, contribuye a buscar alternativas biotecnológicas para darle una valorización sostenible a los residuos de piña, obtener compuestos bioactivos de alto valor con múltiples aplicaciones para diversas industrias, y disminuir la contaminación por la inadecuada disposición final de estos desechos, en cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número 12: “Producción y consumo responsables”. y establece la gestión eficiente de los residuos.

La magíster menciona que “queremos generar un valor agregado a los subproductos de la piña, pues aunque se ha trabajado bastante con estos residuos, su transformación es un proceso costoso. La fermentación en estado sólido consiste en someterlos, casi en ausencia de agua, a la fermentación por un microorganismo, en este caso el hongo Aspergillus niger GH1, obtenido en el desierto del norte de México”.

Dicho hongo se diferencia de otros microrganismos fermentadores porque se adapta fácilmente y genera muchas enzimas (proteínas complejas que pueden ayudar a descomponer los alimentos para que el cuerpo los pueda usar).

“En estos procesos las enzimas son muy importantes porque son las que generan el compuesto activo para que sirva para un proceso posterior, en este caso para la elaboración de los fenoles. Los compuestos fenólicos son una familia química muy amplia, con alta actividad antioxidante, es decir que son capaces de contrastar los radicales libres, compuestos químicos altamente reactivos que pueden dañar las células; por ejemplo causan tumores o cáncer, y son los responsables del envejecimiento”.

Además, una parte de la familia de los fenoles se usa en los cosméticos para fotoprotección de los rayos solares y también como matriz, es decir como la base para elaborar estos productos.

Algunas estructuras fenólicas presentes en los residuos de la piña son el linalol, el α-terpineol y el furfural, estudiados por su efecto inhibitorio contra las bacterias patógenas Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus.

Más que basura

En Colombia, la piña se cultiva especialmente en Santander, Valle del Cauca y Meta. Los tratados de libre comercio han abierto las puertas de su exportación a Italia, Estados Unidos, Chile, España, Reino Unido y Portugal, por lo que a su alta producción hay que sumarle el incremento en la generación de residuos.

“La mayoría de los residuos en el país no tiene un manejo adecuado, en especial los orgánicos, es decir aquellos provenientes de productos naturales como las frutas o las hortalizas. Cuando llegan a los vertederos se fermentan solos y se generan gases que contribuyen con el efecto invernadero, contaminan, producen olores desagradables y atraen plagas”, menciona la magíster.

Para su investigación visitó dos de las grandes agroindustrializadoras de piña y otras frutas en el Valle del Cauca, una dedicada a la exportación de la fruta y la otra a la elaboración de pulpas y jugos para venta nacional.

“Ellos comentaban que en este momento no se hace nada con estos residuos. Los dos tienen una gran cantidad de ellos y nunca habían visto la posibilidad de usarlos en otra cosa que no sea ir a la basura. Teniendo en cuenta que el 60 % de la piña es considerada como desperdicio y todo eso se bota”, comenta la ingeniera agroindustrial.

El futuro de los residuos de piña

Entre los hallazgos más relevantes de la investigación se destacan la presencia de compuestos bioactivos producto de la fermentación; la capacidad antioxidante y la actividad de dos enzimas: de β-glucosidasa y celulasas, y la efectividad como agente antimicrobiano contra de la L. monocytogenes y S. aureus, causantes de fiebre y diarrea, e infecciones en la piel, el torrente sanguíneo y las válvulas del corazón, respectivamente.

A partir de esos resultados, se evidencia que es posible incorporar esta metodología biotecnológica de fermentación en estado sólido, para el tratamiento de residuos en plantas agroindustriales de piña y evaluar el costo-beneficio de este cambio.

Dentro de las recomendaciones para futuros estudios, se cuentan la incorporación del extracto obtenido como aditivo en una película o recubrimiento alimentario funcional, la evaluación de su función como agente antioxidante y antimicrobiano, y el reemplazo en un alimento de los antioxidantes sintéticos como BHA y BHT por el extracto para probar su efectividad.

La investigadora indica que un avance en su trabajo sería revisar toxicológicamente si tiene algún efecto secundario, para poder ponerlo en una matriz alimentaria e intentar que estos compuestos fenólicos no se vayan a degradar o a desintegrar antes de que lleguen al tracto digestivo, que es lo que se busca.

Dicyt.com- Tomado Alimentación    © 2023 Fundación 3CIN

Las mutaciones del gen NEK1 se han relacionado con hasta el 2% de todos los casos de ELA, lo que lo convierte en una de las causas más conocidas de la enfermedad, pero se desconocía cómo el gen mutado altera la función de la motoneurona y provoca su degeneración y muerte. Ahora, científicos de Northwestern Medicine, de la Universidad de Northwestern (EE.UU.), han descubierto por primera vez cómo este gen mutado conduce a la ELA, según publican en Science Advances.

Los investigadores descubrieron que la mutación causa dos problemas en la neurona. El primero es que hace que las estructuras que sostienen el axón en la neurona se vuelvan menos estables y susceptibles de colapsarse. El segundo problema es que la mutación altera la capacidad de la neurona para importar carga en forma de ARN o proteínas a su núcleo (importación nuclear). Sin la importación de ARN y proteínas críticas, se interrumpe el papel operativo del núcleo para la función de la célula. Al esclarecer estas dos vías, sugieren que son grandes dianas terapéuticas para la enfermedad.

Los autores consideran que este descubrimiento es importante porque un gran avance en la investigación de la ELA en los últimos años fue descubrir que la importación nuclear está alterada en otras formas de ELA genética, de modo que sus resultados relacionan esta nueva causa de ELA con otras causas genéticas en las que se interrumpe el mismo proceso. De hecho, una de las principales cuestiones sin resolver en este campo es si la ELA es una sola enfermedad o un conjunto de versiones genéticamente distintas de menor tamaño bajo el «paraguas» de los mismos problemas clínicos, y este descubrimiento, referido a los mismos mecanismos destructivos en otras formas genéticas de ELA, lleva a creer que se trata de la misma enfermedad, algo fundamental para desarrollar tratamientos y para diseñar ensayos clínicos óptimos dirigidos a poblaciones específicas de pacientes con ELA.

Referencia

Jacob R. Mann et al.  Loss of function of the ALS-associated NEK1 kinase disrupts microtubule homeostasis and nuclear import. Sci. adv. 9,eadi5548(2023). DOI:10.1126/sciadv.adi5548

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi5548#tab-citations

28/08/2023(Neurología.com) Tomado- Noticia   © Viguera Editores, S.L.U. 2023

La nueva investigación guiada por expertos de la Universidad de Harvard sugiere un rango de grados para garantizar una mejor calidad del sueño. Las temperaturas más altas podrían tener efectos negativos en el descanso.

¿Existe una temperatura ideal para poder descansar bien? Un grupo de investigadores reclutó a 50 voluntarios, todos mayores de 60 años y residentes en Boston, Estados Unidos, para intentar responder a esta pregunta, y la conclusión es que la mejor temperatura para poder dormir bien es de 20 a 25 grados centígrados, según se detalla un estudio publicado por la revista Science of Total Evironment.

«El sueño tiende a ser más fácil y a menudo más profundo y reparador en un ambiente más fresco», escribió el principal autor, Amir Baniassadi, en un comunicado codifundido por la Universidad de Harvard y la organización sin fines de lucro Hebrew SeniorLife.

«Esto no es arbitrario, sino que tiene su origen en nuestra biología. Nuestra temperatura corporal desciende de forma natural por la noche, lo que ayuda a iniciar y mantener el sueño. Cuando el ambiente en el que dormimos es demasiado cálido, puede interferir en este descenso de la temperatura y alterar el sueño», agregó el investigador de salud.

Importancia de dormir bien para la salud

Estudios previos han mencionado la importancia de dormir bien para mantener una buena salud y calidad de vida. La falta de horas de sueño, las interrupciones y en esta oportunidad, la temperatura, podrían jugar en contra de una buena calidad del descanso.

«Las alteraciones del sueño pueden provocar problemas de memoria, mayor riesgo de caídas y menor capacidad para realizar las actividades cotidianas. También puede afectar a nuestro estado de ánimo y a nuestra sensación general de bienestar», añadió Baniassadi.

Reducción de hasta un 10 % en la calidad del sueño

Los científicos detectaron con monitores de sueño portátiles y sensores ambientales que, en el rango de temperatura de 25 a 30 grados centígrados, los participantes experimentaron una baja de hasta en un 10% en la eficiencia del sueño, un porcentaje que no debe ser subestimado.

«Nuestros hallazgos demostraron que el sueño era más eficiente y reparador cuando la temperatura ambiente nocturna oscilaba entre 20 y 25 °C, con una caída clínicamente relevante del 5-10 % en la eficiencia del sueño cuando la temperatura aumentaba de 25 °C a 30 °C», señaló el equipo en el estudio.

Énfasis en el cambio climático y el aumento de las temperaturas

Los especialistas hacen también un llamado a preparar mejor las residencias para ancianos y las propiedades privadas debido al aumento de las temperaturas que el cambio climático trae consigo.

«Estos resultados ponen de relieve el potencial para mejorar la calidad del sueño en los adultos mayores mediante la optimización de los ambientes térmicos del hogar y hacen hincapié en la importancia de los ajustes personalizados de temperatura basados en las necesidades y circunstancias individuales», destacaron.

«Además, nuestro estudio subraya el impacto potencial del cambio climático en la calidad del sueño de los adultos mayores, en particular los de nivel socioeconómico más bajo, y apoya el aumento de su capacidad de adaptación frente a un clima cambiante», concluyeron.

Referencia: Amir Baniassadi, Brad Manor, Wanting Yu, Thomas Travison, Lewis Lipsitz. Nighttime ambient temperature and sleep in community-dwelling older adults. Science of The Total Environment.  2023; 899, 165623 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165623.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723042468

31/08/2023(DW.com) Tomado Salud Global © 2023 Deutsche Welle

El aprendizaje automático es una rama de la IA por la que los sistemas informáticos mejoran y aprenden continuamente en función de los datos y la experiencia, algo que los biólogos están utilizando para investigar las funciones centrales de los genes.

En este sentido, investigadores de la Universidad de California en San Diego (EEUU) que investigan las secuencias de ADN que activan los genes usaron inteligencia artificial para identificar una enigmática pieza del rompecabezas relacionada con la activación de genes. Este es un proceso fundamental involucrado en el crecimiento, el desarrollo y la enfermedad. Mediante aprendizaje automático, el profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas James T. Kadonaga y su equipo descubrieron la región promotora del núcleo (DPR) aguas abajo , un código de activación de ADN de «puerta de enlace» que está involucrado en la operación de hasta un tercio de nuestros genes.

A partir de este descubrimiento, el prof.Kadonaga y los investigadores Long Vongoc y Torrey E. Rhyne han utilizado, recientemente, el aprendizaje automático para identificar secuencias de ADN «extremas sintéticas» con funciones diseñadas específicamente en la activación de genes, tal como publican en la revista ´Genes & Development´.

Los investigadores probaron millones de diferentes secuencias de ADN a través del aprendizaje automático (IA) comparando el elemento de activación del gen DPR en humanos versus moscas de la fruta ( Drosophila ). Al usar IA, pudieron encontrar secuencias DPR raras y personalizadas que están activas en humanos pero no en moscas de la fruta y viceversa. De manera más general, este enfoque ahora podría usarse para identificar secuencias de ADN sintético con actividades que podrían ser útiles en biotecnología y medicina.

«Hemos demostrado el uso de IA para el diseño de elementos de ADN personalizados en la activación de genes. Hay innumerables aplicaciones prácticas de este enfoque basado en IA. Las secuencias de ADN extremas sintéticas pueden ser muy raras, tal vez una en un millón; si existen, podrían encontrarse mediante el uso de IA. Este método debería tener aplicaciones prácticas en biotecnología e investigación biomédica», concluyó el prof. Kadonaga.

Mayo 19/2023 (IMMédico) – Tomado de Enfermedades Raras, Oncología  Copyright 2023 Copyright: Publimas Digital.