Los virus del dengue y el zika, se transmiten a través de las picaduras de mosquitos. Ahora, un estudio encabezado por investigadores de China muestra que cuando los humanos y los ratones se infectan con estos virus, segregan una sustancia química que los hace más atractivos para los mosquitos que propagan dichos virus.

Casi la mitad de la población mundial vive en una zona de riesgo de dengue. La falta de tratamientos hace que muchas regiones afectadas registren altas tasas de morbilidad y mortalidad. El nuevo estudio, publicado en Cell, ha encontrado una manera de reducir la liberación de esta sustancia en ratones y hacer que las picaduras de mosquitos sean menos frecuentes: el tratamiento con un medicamento comercial para el acné.

Ambos virus, del género Flavivirus, dependen de esos insectos para sobrevivir en la naturaleza. Cuando un mosquito sano pica a un huésped infectado, puede contraer la infección, y luego transmitirla a otros individuos a través de sus picaduras.

El trabajo muestra que los mosquitos del género Aedes tienen un comportamiento de búsqueda de huéspedes, que puede estar impulsado por el olor de los animales infectados con esos virus. Las especies Aedes aegypti y Aedes albopictus son vectores de la transmisión del zika y el dengue.

Los mosquitos del género ‘Aedes’ tienen un comportamiento de búsqueda de huéspedes, que puede estar impulsado por el olor de los animales infectados 

“Los mosquitos dependen de su sentido del olfato para detectar a sus huéspedes”, explica Gong Cheng, investigador de la Universidad Tsinghua (Pekín) y autor principal del trabajo, “Al comienzo del estudio, encontramos que estos insectos vectores preferían buscar y alimentarse de ratones infectados, frente a otros sanos”.

Una estrategia sofisticada para aumentar la infección

Con el fin de investigar por qué los mosquitos preferían a los huéspedes que tenían la infección, el equipo analizó muestras de olor de la piel tanto de ratones como de humanos infectados para así examinar las moléculas odoríferas de la epidermis. Los investigadores observaron que la acetofenona, una sustancia que estaba presente en un nivel anormalmente alto en la piel de los individuos infectados, es especialmente atractiva para los mosquitos.

En humanos y en ratones, la acetofenona es producida por algunas bacterias del género Bacillus que crecen en la piel. Normalmente, esta produce una proteína antimicrobiana –denominada RELMalfa– que mantiene a raya a las poblaciones de bacilos.

“Tanto el virus del dengue, como el del zika promueven la proliferación de las bacterias cutáneas generadoras de acetofenona al suprimir la expresión de RELMalfa», afirma Cheng. Como resultado, algunas bacterias se replican en exceso y producen más acetofenona, lo que hace que estos individuos enfermos sean más atractivos para los mosquitos.

Las personas infectadas con dengue eran más atractivas para los mosquitos y mostraban más acetofenona en la piel que los individuos sanos

“En definitiva, el virus puede manipular el microbioma de la piel de sus huéspedes para atraer a más mosquitos y así propagarse más rápido” dice Penghua Wang, inmunólogo del centro médico académico UConn Health (Connecticut, Estados Unidos) y coautor del estudio.

Con la identidad del compuesto químico desvelada, los investigadores encontraron que al administrar isotretinoína (un fármaco para el acné) a los ratones infectados con dengue, estos emitían menos acetofenona, lo cual reducía su atractivo para los mosquitos.

Este medicamento es un derivado de la vitamina A, conocido por aumentar la producción de péptido antimicrobiano en la piel.

La administración a través de la dieta de isotretinoína en animales infectados con flavivirus reduce la producción de acetofenona porque remodela las poblaciones de bacterias en la piel del huésped.

El experimento fue sencillo. Los investigadores alimentaron a los ratones con isotretinoína y los pusieron en una jaula con mosquitos. Descubrieron que los mosquitos no se alimentaban de los ratones infectados tratados con el fármaco antiacné más que los que se alimentaban de animales no infectados.

Según explica Cheng a SINC, “la administración a través de la dieta de isotretinoína en animales infectados con flavivirus reduce la producción de acetofenona porque remodela las poblaciones de bacterias en la piel del huésped”.

Mecanismos similares en otros virus

“Aunque no tenemos datos de otros flavivirus, como la fiebre amarilla o el virus del Nilo Occidental, creemos que existe una gran posibilidad de que otros de estos virus compartan mecanismos similares para manipular el olor de su huésped. Por eso, analizaremos a otros flavivirus y alfavirus transmitidos por mosquitos, en las mismas condiciones experimentales” prosigue Cheng.

En el futuro, el equipo se propone aplicar sus hallazgos en el mundo real. “Planeamos administrar isotretinoína en la dieta de pacientes con dengue, para así averiguar si en humanos este compuesto reduce la producción de acetofenona, como ocurre en ratones”, indica el investigador.

Los autores tienen programada también una línea de estudio en mosquitos: “Queremos identificar receptores olfativos específicos para la acetofenona en estos insectos y eliminar los genes de la población de mosquitos mediante una tecnología de impulsión genética”, explica Cheng.

Sin los receptores, los mosquitos ya no podrán oler la molécula cutánea que tanto les gusta, lo que posiblemente mitigará la propagación del dengue y otros flavivirus, concluyen los autores.

julio 22/2022 (SINC)

Referencia:

Zhang, H., Zhu, Y., Liu, Z., Peng, Y., Peng, W., Tong, L., … & Cheng, G. (2022).  “A volatile from the skin microbiota of flavivirus-infected hosts promotes mosquito attractiveness”. Cell (2022).

El cerebro reacciona automáticamente como respuesta a diferentes estímulos olfativos.

Junto a la materia oscura y el origen de la vida, la conciencia es uno de los grandes misterios del universo. Como dice el neurólogo portugués Antonio Damasio, sin la mente consciente no tendríamos ningún conocimiento acerca de nuestra humanidad.

“Es una de las verdades fundamentales de la existencia del ser humano. No hay nada que conozcamos más directamente”, señala el filósofo australiano David Chalmers. “Si no fuéramos conscientes, nada en nuestras vidas tendría sentido o valor. Pero al mismo tiempo es el fenómeno más misterioso. ¿Por qué somos conscientes? En este momento, nadie sabe la respuesta a esta pregunta”.

En los últimos 30 años, la comprensión de las bases neurocognitivas de la conciencia ha avanzado a grandes pasos. Anat Arzi es una de las investigadoras que ha ayudado a ello. Esta neurocientífica iraelí de la Universidad de Cambridge en Inglaterra busca encontrar lo que llama la “huella digital neural” de este aspecto central de nuestra experiencia: explora qué sucede en el cerebro cuando dormimos, cuando una persona se encuentra sedada farmacológicamente o cómo procesan la información personas con estados patológicos como trastornos de la conciencia.

Su enfoque difiere del de otros especialistas. Además de utilizar imágenes por resonancia magnética y electroencefalogramas, ella se vale de un arsenal de olores.

El estudio afirma que las respuestas a ciertos olores en pacientes con lesiones cerebrales graves permiten indicar su nivel de conciencia.

Sus descubrimientos han sido sorprendentes. En 2012, por ejemplo, Arzi demostró que se puede aprender nueva información durante el sueño al lograr que un grupo de voluntarios recordaran al despertar las asociaciones entre sonidos y aromas suministrados mientras dormían.

Y ahora, tras cinco años de investigación, acaba de revelar en un paper publicado hoy en la revista Nature, un hecho que podría cambiar la manera en que se diagnostica y trata a personas en coma: las respuestas a ciertos olores en pacientes con lesiones cerebrales graves permiten indicar su nivel de conciencia, así como predecirían su recuperación y supervivencia a largo plazo.

“Esto ayudará a los médicos a diagnosticar y determinar con precisión los planes de tratamiento para personas en estados de mínima conciencia”, cuenta a SINC esta investigadora del Departamento de Psicología de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel. “Una prueba de olfato podría usarse como una herramienta accesible y relativamente económica junto a la cama para mejorar la evaluación de la conciencia en estos pacientes”.

Champú y pescado podrido

Según estudios conducidos por la neuropsicóloga Caroline Schnakers en Bélgica, se estima que el 40 % de las personas que sufrieron una lesión cerebral grave pueden, en realidad, estar conscientes, es decir, ser capaces de procesar información proveniente del mundo exterior. Un diagnóstico preciso podría determinar mejores estrategias de tratamiento, como el manejo del dolor. Y también podría ser la base de decisiones posteriores a tomar sobre el final de la vida.

Hasta ahora en estos casos se utilizaban estímulos visuales, táctiles y sonoros sin mucho éxito. Tras evaluarlo, Arzi decidió probar con otro enfoque: en el Hospital de Rehabilitación Loewenstein de Israel, ubicado en la ciudad de Ra’anana, empezó a estudiar con atención a 43 pacientes con lesiones cerebrales graves.

A 35 hombres y 8 mujeres con lesiones cerebrales graves les presentó diez veces en orden aleatorio diferentes olores en frascos durante cinco segundos.

A cada uno de estos 35 hombres y 8 mujeres, con una edad promedio de 42 años, les presentó diez veces en orden aleatorio diferentes olores en frascos durante cinco segundos: un olor agradable a champú, un olor desagradable a pescado podrido o un frasco sin ningún olor.

A lo largo de varias sesiones, los investigadores dirigidos por esta científica midieron el volumen de aire inhalado por el paciente a través de un pequeño tubo o cánula nasal.

Desde hace décadas, los neurocientíficos saben que el cerebro reacciona automáticamente como respuesta a diferentes estímulos olfativos. Cuando se nos presenta un olor desagradable, tomamos automáticamente respiraciones más cortas y superficiales. En cambio, ante olores agradables estas inhalaciones se vuelven más largas. En humanos sanos, esta respuesta de olfateo se da tanto en los estados de conciencia de vigilia como de sueño.

Con la ayuda del neurobiólogo también israelí Noam Sobel, uno de los más importantes especialistas en olfato, en el l mundo, Arzi encontró que en varios de los pacientes se producía una respuesta olfativa ante estos estímulos.

En varios de los pacientes se producía una respuesta olfativa ante estos estímulos. Algunos, por ejemplo, inhalaban significativamente menos cuando se les presentaba un frasco con olor.

Algunos, por ejemplo, inhalaban significativamente menos cuando se les presentaba un frasco, si bien no discriminaban entre olores agradables y desagradables. En estos individuos, el flujo de aire nasal se alteraba en respuesta al frasco sin olor. Según los investigadores, esto implica conocimiento del frasco o una anticipación aprendida de un olor.

Al estudiar estas reacciones, los científicos pudieron medir el funcionamiento de las estructuras cerebrales profundas y detectaron que las respuestas de olfato diferían constantemente entre aquellos en coma y aquellos en un estado mínimamente consciente.

Respuestas automáticas

El olfato es, en términos de evolución, uno de los sentidos más antiguos. Nos permitió sobrevivir como especie al ayudarnos a identificar alimentos en buen estado (y alejarnos de comida podrida), a encontrar posibles parejas, así como a identificar peligros y enemigos.

Pero en especial, en los seres humanos desempeña un papel social y emocional importante: es uno de los únicos sentidos que se enlaza directamente con el hipocampo, el centro de la memoria a largo plazo del cerebro.

Arzi siguió la evolución de estas 43 personas durante años. “Descubrimos que, si los pacientes en estado vegetativo tenían una respuesta de olfateo, luego pasaban a un estado al menos mínimamente consciente”, señala. “En algunos casos, esta fue la única señal de que su cerebro se iba a recuperar y lo vimos días, semanas e incluso meses antes de cualquier otro indicio”.

“Las pruebas de olfateo deberían incluirse en los test de trastornos de conciencia inmediatamente”, indica el neurocientífico argentino Tristan Bekinschtein

El estudio científico del olfato ha sido históricamente relegado. “Hay una gran limitación de la tecnología”, cuenta Sobel. “Se puede sondear la visión o la audición de manera muy efectiva con una pantalla de mil dólares. Sin embargo, si deseo estudiar el olfato, puede gastar 250 000 dólares en un olfatómetro con resultados mediocres. Tenemos un control muy pobre sobre el estímulo”.

Esta investigación, sin embargo, demostró que en personas con lesiones cerebrales graves no se precisan equipos tan caros ni sofisticados para obtener resultados capaces de evaluar su estado neurológico, mejorar el diagnóstico y sugerir tratamientos adecuados.

“Las pruebas de olfateo deberían incluirse en los test de trastornos de conciencia inmediatamente”, indica el neurocientífico argentino Tristan Bekinschtein, director del Laboratorio de Conciencia y Cognición en la Universidad de Cambridge. “Son fáciles, precisas y económicas y se pueden armar fácilmente con un respirómetro en cualquier parte del mundo. Indican si el paciente puede detectar o diferenciar entre estímulos sensoriales sin preguntarles. Eso es lo más importante: detección de percepción sin necesidad de acción motora o verbal”.

Los olores, así, abrirían una ventana a las mentes atrapadas de estas personas en estado de mínima conciencia. Arzi planea continuar su investigación de olores con más pacientes con trastornos de la conciencia: “Combinaremos métodos de neuroimagen y electrofisiología junto con la investigación del olfato para dilucidar la actividad cerebral que subyace a la recuperación de la conciencia”.

mayo 05/2020 (SINC)

Las estimaciones sugieren que, en los Estados Unidos, se pueden ver afectadas entre 836 000 y 2,5 millones de personas por EM/SFC. Se desconoce qué causa la enfermedad y no hay tratamientos. Se aprecia cada vez más el papel de la disfunción inmune y metabólica en la enfermedad. La EM/SFC se ha presentado históricamente en brotes, a menudo tiene un inicio similar a la gripe y produce síntomas inflamatorios.

Un grupo de científicos que trabaja con la Universidad de Cornell, Estados Unidos, examinó las reacciones bioquímicas involucradas en la producción de energía o el metabolismo, en dos tipos específicos de células inmunes obtenidas de 45 controles sanos y 53 personas con EM/SFC. Los investigadores se centraron en las células T CD4, que alertan a otras células inmunes sobre los patógenos invasores, y las células T CD8, que atacan a las células infectadas. Analizaron la glucólisis y la respiración mitocondrial en las células T en reposo y activadas, junto con marcadores relacionados con el metabolismo celular y las citoquinas plasmáticas.

El equipo descubrió que las células T CD8+ en la EM/SFC tienen un potencial de membrana mitocondrial reducido en comparación con los controles sanos.

Las células T CD4+ y CD8+ de pacientes con EM/SFC tenían una reducción de la glucólisis en reposo, mientras que las células T CD8+ también tenían una reducción en la glucólisis después de la activación. Los pacientes con EM/SFC tenían correlaciones significativas entre las medidas del metabolismo de las células T y la abundancia de citoquinas en plasma que diferían de los individuos control sanos. También observaron el tamaño mitocondrial y el potencial de membrana, lo que puede indicar la salud de las mitocondrias de células T. Las células CD4+ de controles sanos y las personas con EM/SFC no mostraron diferencias significativas en el tamaño o la función mitocondrial.

Maureen Hanson, PhD, profesora de biología molecular y genética y autora del primer estudio, dijo: “Nuestro trabajo demuestra la importancia de observar ciertos tipos particulares de células inmunes que tienen diferentes trabajos que hacer, en lugar de verlas todas como un conjunto, lo que puede ocultar problemas específicos de las células particulares. Los estudios adicionales que se centren en tipos de células específicos serán importantes para desentrañar lo que salió mal con las defensas inmunes en la EM/SFC”. El estudio fue publicado el 12 de diciembre de 2019 en el Journal of Clinical Investigation.

enero 31/2020 (Labmedica)

Con la ayuda de 10 olores distintos, los investigadores realizaron pruebas de sensibilidad del olfato a casi 200 personas y luego analizaron el ADN de los participantes. En cuatro de los olores que se usaron en las pruebas, había un vínculo entre la sensibilidad del olfato y ciertas variantes genéticas.

Los cuatro olores son de malta, manzana, queso azul y violetas, según los hallazgos, publicados en la revista Current Biology (doi:10.1016/j.cub.2013.07.031).

«Nos sorprendió ver cuántos olores tenían genes asociados con ellos. Si esto se extiende a otros olores, entonces podríamos esperar que todos tuvieran su propio rango de olores a los que son sensibles», afirmó en un comunicado de prensa de la revista el colíder del equipo de investigación, Jeremy McRae, de Plant and Food Research en Nueva Zelanda.

«Estos olores se hallan en los alimentos y en las bebidas con los que la gente se encuentra cada día, como en los tomates o las manzanas. Esto podría significar que cuando las personas se sientan a comer, cada una de ellas lo vive de manera personalizada», afirmó McRae.

McRae y sus colaboradores también hallaron que la capacidad de las personas de oler estos cuatro olores era la misma en todo el mundo. Eso significa que alguien en Asia tiene tantas probabilidades de ser capaz de detectar uno de estos olores como alguien en África o Europa.

La capacidad de oler uno de estos olores no predice la capacidad de oler los otros, según halló también el estudio. Así que, si a alguien se le da bien oler el queso azul, no quiere decir que se le dará bien oler una manzana que tenga al lado.

Las variantes genéticas que afectan la capacidad de oler estos cuatro olores están en o cerca de genes que codifican los receptores olfativos. Los investigadores explicaron que las moléculas receptoras del olfato están situadas en la superficie de las células nerviosas sensoriales de la nariz. Cuando ciertos compuestos químicos flotan en el aire, las células nerviosas envían una señal al cerebro y eso resulta en la percepción de un olor.

Richard Newcomb, colíder del proyecto, afirmó que saber los compuestos que las personas pueden percibir de los alimentos, además de otros productos, ejercerá una influencia en el desarrollo de los futuros productos. «Las compañías podrían querer diseñar alimentos destinados a personas en función de su sensibilidad, y básicamente elaborar alimentos y otros productos personalizados según su gusto y su olfato», indicó en el comunicado de prensa.
agosto 2/2013  (HealthDay News) –

Jeremy F. McRae, Sara R. Jaeger, Christina M. Bava, Michelle K. Beresford, Denise Hunter, Yilin Jia. Identification of Regions Associated with Variation in Sensitivity to Food- Related Odors in the Human Genome.Current Biology,  Ago 1, 2013