Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del MRC Harwell Institute han elaborado el nuevo atlas de radiología del ratón, en el marco del International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) y como parte del proyecto europeo PATHBIO que lidera el catedrático de la Facultad de Veterinaria, Jesús Ruberte.

El nuevo atlas proporciona una guía en profundidad para analizar el esqueleto del ratón, que se utiliza como modelo para el estudio de enfermedades humanas.

Los centros de investigación miembros del consorcio IMPC y otras instituciones de investigación similares producen imágenes de rayos X del ratón de forma masiva. En la actualidad, ya se han generado cerca de 250 000 imágenes radiográficas. Cada imagen necesita ser analizada por los investigadores para poder diagnosticar adecuadamente el fenotipo de los ratones.

El nuevo atlas proporciona una guía en profundidad para analizar el esqueleto del ratón, que se utiliza como modelo para el estudio de enfermedades humanas. Se trata de un recurso de gran importancia tanto para los investigadores noveles en el campo del fenotipado, como para investigadores experimentados que busquen mejorar sus habilidades de observación e identificación de alteraciones óseas en los ratones.

El atlas incluye 152 imágenes de rayos X, 16 dibujos originales y 590 referencias anatómicas. También explora diferencias óseas significativas entre machos y hembras. Las imágenes de rayos X se han realizado siguiendo los protocolos estandarizados de fenotipado del IMPC en ratones C57BL/6N de 14 semanas de edad.

El objetivo principal del proyecto europeo PATHBIO (Precision Pathobiology for Disease Models), que lidera Ruberte, sobre modelos de ratón para enfermedades humanas es implementar un enfoque europeo integrado para mejorar la formación y el entrenamiento de los investigadores que utilizan modelos de ratón, identificando nuevas tecnologías y nuevos campos de conocimiento.

Proyecto PATHBIO

PATHBIO es el primer proyecto europeo Erasmus+ Knowledge Alliances liderado por la UAB. Está coordinado por el profesor del departamento de Sanidad y de Anatomía Animal de la UAB Jesús Ruberte.

El consorcio PATHBIO está formado por un total de 23 miembros entre ellos destacadas universidades europeas (Cambridge, Sheffield, Copenhague, Lisboa, Nápoles), los centros de excelencia europeos en la investigación en ratón (Helmholtz Zentrum, Medical Reserach Centre, Institut Clinique de la Souris, Institute of Molecular Genetics), empresas dedicadas a la producción de modelos de ratón para enfermedades humanas (The Jackson Laboratory, Toronto Center for Phenogenomics, Charles River Laboratories), así como miembros extraeuropeos de ámbito global (Instituto Pasteur Montevideo, Australian Phenotyping Network, Korean Mouse Phenotyping Center, etc.).

abril 07/2021 (SINC)

Los ratones han convivido con los humanos desde hace 15 000 años

A los humanos y los ratones domésticos (Mus musculus sp.) les une una relación comensal. Estos animales llevan miles de años alimentándose de los restos alimentarios o reservas de cereales de las poblaciones, y se han convertido en la especie de roedor más invasiva. En la actualidad, está presente en gran parte del planeta.

“El ratón doméstico, originario de la zona indopaquistaní, se ha convertido en un huésped de nuestras casas desde la aparición de las primeras aldeas sedentarias de Palestina hace unos 15 000 años”, subraya Thomas Cucchi, investigador en el Museo Nacional de Historia Natural de París, del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia.

Para reconstruir la historia de la invasión biológica del ratón común, Cucchi y su equipo analizaron 800 restos fósiles hallados en 43 yacimientos arqueológicos de todo el mundo. Los resultados, publicados en la revista Scientific Reports, muestran que las actividades humanas, como la agricultura y el consecuente aumento demográfico, permitieron su expansión por Oriente Medio hasta la isla de Chipre hace unos 11 000 años.

“Faltarían todavía varios miles de años antes de que la especie pudiera invadir Europa, primero por vía terrestre al llegar a Europa del Este hace 6 000 años y después por vía marítima, al alcanzar Grecia hace unos 4 000 años”, detalla el investigador francés, para quien este estudio es la prueba arqueológica de que el humano ha generado invasiones biológicas mucho antes de la época moderna y de la circunnavegación del siglo XV.

Con el ratón llegó el gato doméstico

¿Pero cómo se produjo la propagación de este pequeño mamífero? Según el estudio, las actividades humanas, como el aumento de las redes de intercambios junto al desarrollo de la urbanización, favorecieron la invasión global del roedor.

“La presencia de ratones en los primeros pueblos sedentarios pudieron desempeñar un papel crucial en el proceso de domesticación del gato”, asevera Cucchi

“En primer lugar, al crear pequeñas aldeas sedentarias con una ocupación perenne, los humanos generaron un nuevo entorno en el cual los ratones domésticos encontraron un hábitat que les permitió tener numerosas ventajas respecto al natural: alimento constante, protección frente a los depredadores y competidores”, destaca Cucchi.

Después, con el auge de los intercambios y las migraciones, además de la urbanización, “el ser humano ha permitido a los ratones expandirse mucho más allá de sus capacidades y de establecer poblaciones en nuevas regiones”, continúa el investigador. 

La investigación revela además que las fechas de la invasión biológica del ratón coinciden con la primera aparición de gatos domésticos en Europa. Según el trabajo, la introducción de este depredador pudo haber sido motivada por la necesidad de controlar las poblaciones de ratones para proteger las reservas de cereales y los alimentos.

“La presencia de ratones en los primeros pueblos sedentarios pudieron desempeñar un papel crucial en el proceso de domesticación del gato”, asevera Cucchi, quien recuerda que el ancestro de todos los gatos domésticos actuales, el gato salvaje africano (Felis sylvestris lybica), ya estaba presente en todo Oriente Medio en el momento de la sedentarización del humano en esta región.

“Como el gato es un depredador especializado en la caza de pequeños mamíferos y pájaros, es muy probable que la existencia de una población muy abundante de ratones comensales en las aldeas los haya atraído hacia entornos humanizados y así hayan podido desarrollar cierta proximidad respecto al hombre”, comenta el científico. “Así, con los ratones domésticos vino el gato”, concluye.

 octubre 21/2020 (SINC)

Referencia:

Cucchi Th., et al.: Tracking the Near Eastern origins and European dispersal of the western house mouse. Scientific Reports. 2020. DOI: 10.1038/s41598-020-64939-9

Un equipo del Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz (IIS-FJD), centro asociado a la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), ha descubierto que el suplemento de magnesio mejora la esperanza de vida en un modelo de ratón que desarrolla progeria, enfermedad rara que acelera el envejecimiento y acorta extremadamente la esperanza de vida de los niños que la padecen.

“Esta propiedad antioxidante del magnesio podría mejorar la calidad y esperanza de vida en niños que sufren progeria”, afirma Ricardo Villa-Bellosta

Según los resultados, publicados en la revista EMBO Molecular Medicine, el magnesio incrementa tanto la síntesis del nucleótido ATP (también conocido como la “moneda energética”) como la capacidad antioxidante de las células. Esto permite a las células luchar más efectivamente contra el daño producido por la oxidación y los oxidantes, mejorando con ello el envejecimiento acelerado.

El modelo de ratón, generado por el grupo de Carlos López-Otín en la Universidad de Oviedo, y que desarrolla las principales manifestaciones clínicas y moleculares encontradas en los niños con progeria, mostró además una reducción en la calcificación vascular.

“Esta propiedad antioxidante del magnesio podría mejorar la calidad y esperanza de vida en niños que sufren esta devastadora enfermedad”, afirma Ricardo Villa-Bellosta, autor del trabajo. “Es de resaltar la importancia de una correcta ingesta de magnesio para el desarrollo de un envejecimiento saludable”, agrega.

Oxígeno y envejecimiento

El oxígeno es imprescindible para nuestra vida, ya que es la pieza clave que nos permite obtener energía de los alimentos que ingerimos. Sin embargo, el oxígeno también es el responsable de que nos oxidemos, es decir, de que envejezcamos.

De la misma forma que por los cables eléctricos viajan electrones que nos proporcionan la energía que impulsa a los aparatos eléctricos, las moléculas presentes en la comida tienen electrones que son transferidos al oxígeno produciéndose agua durante el proceso.

Cuando el equilibrio entre oxidantes y antioxidantes se pierde, se produce un estrés oxidativo, daño molecular y una reducción de la esperanza de vida

Durante este intercambio, los electrones pasan por macromoléculas que simulan los cables eléctricos, permitiendo a las células obtener energía que será utilizada para producir moléculas de importancia vital, como el ATP.

Como el proceso no es perfecto, ciertos electrones se pierden y son atrapados por moléculas que adquieren la capacidad de producir daños (oxidantes) en los ácidos nucleicos, los lípidos y las proteínas de la célula.

Para evitar los daños producidos por estos y otros oxidantes, desde muy temprano (evolutivamente hablando) las células han desarrollado antioxidantes que nos protegen de su efecto perjudicial.

Cuando el equilibrio entre oxidantes y antioxidantes es correcto, desarrollamos un envejecimiento saludable. Pero cuando este equilibrio se pierde, ya sea que aumenten los oxidantes o que se pierden los antioxidantes (o ambos a la vez), se produce un estrés oxidativo, y con ello un aumento en el daño molecular, un aumento en el deterioro de nuestras células del cuerpo y una reducción de la esperanza de vida.

“Varios estudios previos encontraron que las células obtenidas tanto de niños como de ratones que padecen progeria se caracterizan, entre otros, por un excesivo estrés oxidativo debido a una falta en la capacidad antioxidante, así como por un descenso en la síntesis de ATP debido a una reducida capacidad de obtener energía”, explica Villa-Bellosta.

“Estos defectos moleculares se asocian con un excesivo acumulo de calcio en las arterias, lo que llamamos calcificación vascular, lo cual es causante de enfermedad cardiovascular”, concluye.

septiembre 28/2020 (SINC)

Referencia Bibliográfica:

Villa-Bellosta, R. 2020. «Dietary magnesium supplementation improves lifespan in a mouse model of progeria». EMBO Mol Med, e12423 https://doi.org/10.15252/emmm.202012423

Su tratamiento condujo al restablecimiento del funcionamiento del timo en los animales y la producción de más leucocitos: los linfocitos T. En su artículo publicado en la revista científica Development (doi: 10.1242/dev.103614.), los investigadores dicen que esto se ha logrado mediante la acción específica sobre una proteína singular para reactivar un mecanismo interrumpido por la edad.

La proteína FOXN1 ayuda a controlar los genes en el timo. Los científicos dicen que todavía tienen que comprobar que el tratamiento mejoró la fortaleza del sistema inmunitario de los animales. Puesto que tratamiento implicó el empleo de animales con modificación genética, también hay que poner en práctica otros pasos para poder evaluarlo en seres humanos.

La investigadora Profesora Clare Blackburn, del Centro para Medicina Regenerativa del Consejo de Investigación Médica en la Universidad de Edimburgo, dijo: «Al lograr la acción específica en una sola proteína, hemos podido casi contrarrestar por completo la reducción de tamaño del timo que acompaña al envejecimiento». Los resultados parecen indicar que la acción específica sobre la misma vía en seres humanos puede mejorar la función del timo y por tanto intensificar la inmunidad de pacientes ancianos o de personas con depresión del sistema inmunitario. Sin embargo, antes de evaluar esto en seres humanos debemos llevar a cabo más investigaciones para asegurarnos que el proceso se puede controlar muy bien».

El Dr. Rob Buckle, jefe de medicina regenerativa del MRC, dijo: «Las tentativas previas por desencadenar la regeneración del timo han consistido en el empleo de hormonas sexuales, pero éstas han originado un restablecimiento sólo temporal del tamaño y la función del órgano». En este estudio, el restablecimiento del timo fue sostenible, pero se necesita más investigación para confirmar que el incremento de FOXN1 no tenga consecuencias imprevistas».
abril 10/2014 (Medcenter.com)

Bredenkamp N, Nowell CS, Blackburn CC.Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor.Development;141(8):1627-37.8 abril de 2014

Publicado en la revista especializada Nature Communications ( doi: 10.1038/ncomms3307.), el estudio estadounidense muestra la regeneración de un órgano funcional mediante la colocación de células madre humanas pluripotentes inducidas (iPS) que pueden personalizarse para el destinatario.

Según los expertos, estas células podrían utilizarse para el trasplante, modelos de pruebas de drogas y el análisis del corazón en desarrollo.

Para el experimento, el equipo primero eliminó todas las células de un corazón de ratón usando una variedad de agentes.

Luego, se repobló el marco del corazón restante, o andamio, con células progenitoras multipotenciales cardiovasculares (MCP).

Los investigadores afirman que tras unas semanas el corazón del roedor comenzó a latir de nuevo, a un ritmo de entre 40 a 50 latidos por minuto.

No obstante, los científicos advierten que se deben realizar otros trabajos para que el corazón se contraiga lo suficiente y bombee sangre con eficacia.

Asimismo hay que reconstruir el sistema de conducción eléctrica del órgano para que el ritmo cardiaco se acelere y desacelere adecuadamente.

Según los responsables de la prueba, en el futuro podría ser posible tomar una biopsia de piel a partir de un paciente para derivar MCP personalizadas que se empleen para crear un andamio biológico y de esta forma, regenerar un órgano como sustituto para el trasplante.

Otros investigadores refieren que el modelo también podría ser utilizado como un método de laboratorio basado en estudios preclínicos para probar el efecto de los medicamentos en el mencionado órgano o para estudiar cómo se podría desarrollar el corazón fetal.

Los científicos buscan en la medicina regenerativa y en los enfoques de ingeniería de tejidos, nuevas soluciones a los problemas cardiacos de la población.

En la actualidad diferentes investigaciones analizan la posibilidad de reemplazar una porción de tejido dañado o un órgano completo que funciona mal debido a un déficit cardiaco.
agosto 13/2013  (PL)

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Lu TY, Lin B, Kim J, Sullivan M, Tobita K, Salama G, Yang L.Repopulation of decellularized mouse heart with human induced pluripotent stem cell-derived cardiovascular progenitor cells.Nat Commun. 2013 Ago 14;4:2307.