La revista Science dedica un especial a los roedores, sobre todo a las ratas, y a las complejas y estrechas relaciones que mantienen con los humanos, desde causa de enfermedades a valiosos animales de laboratorio.

Es precisamente como objeto de estudio como se ha visto que las ratas son inteligentes, se ríen si les hacen cosquillas y pueden mostrar empatía.

Los humanos son responsables de que ratones domésticos, ratas marrones y negras sean algunas de las pocas especies que pueden encontrarse en casi todas partes y a menudo causan graves daños a los almacenes de alimentos, los cultivos, la fauna y los ecosistemas, escriben los editores de la revista en la introducción.

Entre los diferentes artículos, uno se dedica a los roedores y su papel como reservorio de enfermedades que se pueden contagiar a los humanos, encabezado por Felicia Keesing del Bart College (EE.UU).

Prácticamente todas las especies de roedores que viven en estrecha asociación con los humanos se sabe que son reservorios de patógenos zoonóticos, mientras que aquellos no cercanos a las personas raramente lo son, escriben los autores.

Pese a su presencia y abundancia en todo el mundo, solo el 12 % de las especies de roedores son hospedadores zoonóticos conocidos, que comparten rasgos predecibles vinculados a la transmisión de patógenos al ser humano.

De ellos, el 10 % son reservorios y transmiten de uno a tres patógenos y el 2 % son hiperreservorios (más de tres patógenos), precisa el estudio, que pasa revista a la contribución de estos para la propagación de tres importantes enfermedades infecciosas: la peste, la fiebre de Lassa y la enfermedad de Lyme.

En la actualidad, más de 150 especies de roedores se consideran sinantrópicas (conviven con humanos en ambientes urbanos o semiurbanos) y, de ellas, seis lo son de forma extrema (viven casi exclusivamente donde hay gente).

De esa media docena, el trío formado por la rata negra (Rattus rattus), la noruega (Rattus norvegicus) y el ratón doméstico (Mus musculus) es reservorio de una media de 26 patógenos zoonóticos cada uno.

Las ratas y sus complejas capacidades cognitivas son objeto de otro de los artículos, en el que el investigador de la Universidad de Tel-Aviv Inbal Ben-Ami Bartal recuerda que durante décadas la investigación sobre las emociones de estos animales se han limitado al miedo, la ansiedad y el dolor.

Sin embargo, son inteligentes y capaces de mostrar empatía y comportamientos prosociales, como ayudar a otros congéneres en apuros abriendo puertas o tirando de una cadena para liberarlos.

Esta complejidad cognitiva y emocional plantea problemas éticos sobre su tratamiento en la investigación, donde a menudo se pasa por alto su bienestar, escribe Bartal.

Aunque las ratas han desempeñado un papel crucial en el avance de los descubrimientos científicos, incluso en neurociencia y medicina, cada vez es más necesario mejorar sus condiciones de vida para reflejar mejor sus comportamientos y necesidades naturales.

El investigador considera a la rata somo «héroe olvidado de los descubrimientos científicos», la cual «hace mucho por la Humanidad» a lo que se pregunta si «estamos haciendo lo suficiente por ellas».

19 septiembre 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Un estudio publicado en Nature señala que el bloqueo de la IL11 con un anticuerpo mejoró, en ratones, el metabolismo y la función muscular, al tiempo que redujo los signos de envejecimiento y fragilidad.

El equipo de investigadores, liderados por la Facultad de Medicina de Duke, en Singapur, considera que los resultados del estudio son los primeros en demostrar que la IL11 es el principal factor de envejecimiento.

Los ratones de 75 semanas de edad (equivalente a unos 55 años en humanos) tratados hasta su muerte con una inyección de un anticuerpo anti-IL-11, vieron prolongada su esperanza media de vida en un 22,4 % en los machos y un 25 % en las hembras.

Los animales vivieron una media de 155 semanas, frente a las 120 semanas de los ratones no tratados, indica el estudio.

Además, el tratamiento redujo, en gran medida, las muertes por cáncer, así como las numerosas enfermedades causadas por la fibrosis, la inflamación crónica y el metabolismo deficiente, características del envejecimiento, con pocos efectos secundarios.

«Los ratones tratados tenían menos cánceres y carecían de los signos habituales de envejecimiento y fragilidad, pero también observaron una reducción del desgaste muscular y una mejora de la fuerza muscular. En otras palabras, los ratones viejos que recibieron anti-IL11 estaban más sanos», dijo uno de los autores Stuart Cook.

El equipo también creó roedores a los que se suprimió el gen productor de IL 11, lo que les protegió contra el deterioro metabólico, múltiples enfermedades y la fragilidad en la vejez, a la vez que prolongó la vida de ambos sexos en un promedio de 24,9 %.

Los científicos advierten de que los resultados de este estudio se obtuvieron en ratones y que la seguridad y eficacia de estos tratamientos en humanos debe establecerse en ensayos clínicos antes de considerar el uso de fármacos anti-IL-11 con este fin.

Sin embargo, Cook indicó que «plantean la tentadora posibilidad de que los fármacos puedan tener un efecto similar en seres humanos de edad avanzada».

Los tratamientos contra el IL-11 se encuentran actualmente en fase de ensayo clínico en humanos para otras afecciones, lo que podría ofrecer interesantes oportunidades para estudiar sus efectos en humanos de edad avanzada en el futuro.

Anteriormente, los científicos habían postulado que la IL-11 es un vestigio evolutivo en las personas y, aunque es vital para la regeneración de las extremidades en algunas especies animales, se cree que es en gran medida redundante en los seres humanos.

A partir de los 55 años, aproximadamente, se produce más IL-11 y las investigaciones anteriores la han relacionado con la inflamación crónica, la fibrosis de los órganos, los trastornos del metabolismo, el desgaste muscular (sarcopenia), la fragilidad y la fibrosis cardíaca.

17 julio 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

A medida que las personas envejecen el sistema inmune se debilita y hay dificultades para combatir enfermedades y nuevos virus, y que las vacunas para combatir estos últimos tengan efecto, como ocurrió con el covid-19.

Causa del deterioro La causa está en las células hematopoyéticas o células madre adultas, encargadas de producir linfocitos, que defienden el cuerpo ante cualquier nueva amenaza (inmunidad adaptativa), y células mieloides, que responden con inflación ante los patógenos (inmunidad innata).

El investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, Irving Weissman, uno de los autores del presente estudio, aisló estas células madre adultas en ratones y humanos a finales de los años ochenta.

Sus investigaciones han mostrado cómo en la última etapa de la vida, la producción de linfocitos y células mieloides por parte de las células madre adultas se desequilibra: cae la creación de linfocitos, y con ella la capacidad de reacción ante nuevos virus y bacterias, y sube la de células mieloides, que acaban con cualquier célula desconocida mediante respuestas inflamatorias.

Esta inflamación supone un problema en el momento en que se desencadena de forma inadecuada o en exceso, como ocurre con el envejecimiento, cuando las personas experimentan una especie de inflación crónica por la abundancia de producción de células mieloides en detrimento de los linfocitos.

Al principio de la historia de la humanidad, cuando la gente no se movía del lugar donde había nacido y convivía con los mismos patógenos toda su vida, producir menos linfocitos en la vejez no era un gran problema.

Sin embargo, ahora que la movilidad favorece la continua aparición de virus y bacterias desconocidos, sí que lo es. ¿Rejuvenecer el sistema inmune? La pregunta que se hicieron los investigadores era si es posible mantener un sistema inmune más joven, disminuyendo las células madre adultas de tendencia mieloide y aumentando las más equilibradas, que también producen linfocitos. Los experimentos con ratones han confirmado que sí.

Trataron a roedores de entre 18 y 24 meses de edad (equivalentes a más de 70 años en humanos) con un anticuerpo dirigido a destruir células madre adultas de tendencia mieloide y a sustituirlas por otras más equilibradas, con más presencia de linfocitos.

El tratamiento también redujo algunas consecuencias negativas, como la inflamación que puede surgir cuando un sistema inmunitario envejecido se enfrenta a un nuevo patógeno.

Cuando dos meses después se vacunó a los ratones geriátricos tratados contra un virus al que no se habían enfrentado antes, vieron cómo sus sistemas inmunitarios respondieron mucho mejor que los de los animales sin tratar.

Cuatro meses después de la administración de la terapia, los ratones con un sistema inmunitario rejuvenecido, desarrollaron una mejor respuesta inmunitaria frente a un virus contra el que habían sido previamente vacunados.

Similares a los humanos Los investigadores también han demostrado que las células madre adultas de ratón y las humanas son lo bastante similares como para que algún día sea posible utilizar una técnica similar al sistema inmunitario humano envejecido, logrando que las personas sean menos vulnerables a nuevas infecciones y presenten una mejor respuesta a la vacunación en edades avanzadas.

Creemos que este estudio da los primeros pasos para aplicar esta estrategia en humanos. Si podemos revitalizar el sistema inmunitario humano envejecido como hicimos en ratones, podría salvar vidas cuando venga la próxima pandemia’, afirma otra de las autoras, Ross Myers, del Laboratorio Rocky Mountain del Instituto Nacional de la Salud de EE.UU. Óscar de la Calle-Martín, secretario de la Sociedad Española de Inmunología, recuerda que el incremento en el número de células mieloides en pacientes de edad avanzada reduce la supervivencia en un gran número de enfermedades asociadas a la edad.

Equilibrar la producción de estas células puede ayudar al tratamiento de enfermedades tan prevalentes como la ateroesclerosis, las enfermedades neurodegenerativas, la osteoporosis o el cáncer’, subraya en una reacción recogida por la plataforma Science Media Center.

Los investigadores médicos, Yasar Arfat Kasu y Robert Signer, de la Universidad de California San Diego, advierten, no obstante, de que el aumento de la producción de linfocitos en los adultos mayores podría aumentar el riesgo de crecimiento tumoral (como la leucemia), que se ha demostrado que se suprime con la reducción de la producción linfoide.

Sin embargo, la carga de un mayor riesgo de leucemia linfoide podría verse compensada por la mayor protección frente a infecciones y el menor riesgo de otros cánceres si existiera una vigilancia inmunológica mayor con terapias como esta.

Ver artículo:  Ross JB, Myers LM, Noh JJ, Collins MM, Carmody AB, Messer RJ, et al. Depleting myeloid-biased haematopoietic stem cells rejuvenates aged immunity. Nature[Internet].2024[citado 29 mar  2024].  DOIhttps://doi.org/10.1038/s41586-024-07238-x

Redacción Ciencia, 27 marzo 2024|Fuente: EFE| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A

El estudio, coordinado por la Universidad de Buffalo (Estados Unidos), se ha hecho en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard, el Imperial College de Londres (Reino Unido), y otras instituciones de Austria y China.

En un artículo publicado este viernes en Nature Neuroscience, los autores explican el hallazgo así: cuando alguien, en un corto espacio de tiempo, vive dos experiencias distintas pero parecidas, como asistir a dos fiestas en la misma semana o hacer dos presentaciones en el trabajo, «es posible que poco después las confunda, pero con el tiempo la confusión desaparece y el cerebro es más capaz de diferenciar las distintas experiencias».

Su estudio explica como tiene lugar este proceso a nivel molecular, un proceso del que se encargan los engramas, las neuronas del cerebro que almacenan información sobre la memoria.

Las claves de los engramas de la memoria

Los engramas se reactivan para ayudar a recordar. «Cuando se interrumpen, se produce la amnesia», explica Dheeraj S. Roy, autor principal del trabajo e investigador en la Universidad de Buffalo.

Para saber cómo se almacena una experiencia en el cerebro, el equipo desarrolló un modelo computacional de aprendizaje y formación de recuerdos que comienza con la información sensorial (un estímulo), cuando esa información llega al hipocampo, donde se forman los recuerdos, se activan distintas neuronas y a medida que se forman los recuerdos, las que se activan antes pasan a formar parte del engrama y refuerzan su conectividad para fijar el recuerdo.

El estudio podría revelar claves de por qué algunas neuronas resultan afectadas en padecimientos como el alzhéimerEl estudio podría revelar claves de por qué algunas neuronas resultan afectadas en padecimientos como el alzhéimer

Además, el estudio descubrió que, en este proceso, no siempre se activa el mismo número de células engramadas. «Con el tiempo se activan muchas menos», avanza Roy.

«Esto explicaría por qué la discriminación de los recuerdos mejora con el paso del tiempo. Es como si tu recuerdo de la experiencia fuera inicialmente una gran autopista, pero después, en el transcurso del periodo de consolidación del orden de minutos a horas, tu cerebro los divide en dos carriles para que puedas discriminar entre ambos».

Ensayos con ratones

Roy y su equipo demostraron el proceso con ratones. Los animales fueron expuestos brevemente a dos cajas diferentes que tenían olores y condiciones de iluminación únicas; una era un entorno neutro, pero en la segunda caja recibieron una leve descarga en el pie.

Unas horas después, los ratones, que normalmente están en constante movimiento, demostraron tener recuerdos de miedo al quedarse inmóviles cuando se les exponía a cualquiera de las dos cajas, lo que demostraba «que no podían discriminar entre las dos», dice Roy.

«Pero a las doce horas, sólo mostraban miedo cuando se les exponía a la caja en la que se sentían incómodos durante su primera experiencia. Eran capaces de distinguir entre las dos. El animal nos está diciendo que sabe que esta caja es la que da miedo, pero cinco horas antes no podía hacerlo».

Además, mediante una técnica sensible a la luz, el equipo pudo detectar neuronas activas en el hipocampo del ratón mientras el animal exploraba las cajas y pudo medir cuántas neuronas reactivaba el cerebro para recordar.

Los estudios computacionales iniciales del equipo habían predicho que el número de células engramas implicadas en un solo recuerdo disminuiría con el tiempo, y los experimentos con animales lo confirmaron.

El cerebro como modelo: chips informáticos con neuronas

«Cuando el cerebro aprende algo por primera vez, no sabe cuántas neuronas necesita, por lo que recluta un subconjunto mayor de neuronas», pero «a medida que el cerebro estabiliza las neuronas, consolidando el recuerdo, va eliminando las neuronas innecesarias, de modo que se necesitan menos y, al hacerlo, ayuda a separar los engramas de los distintos recuerdos».

El estudio tiene relevancia directa para entender qué está fallando en los trastornos de la memoria porque ahora «sabemos que el problema está en que los engramas deben estar cambiando», apunta Roy.

Referencia: Tomé DF, Zhang Y, Aida T, Mosto O, Lu Y, Chen M, et al. Dynamic and selective engrams emerge with memory consolidation. Nat Neurosci[Internet].2024[citado 19 ene 2024].

19 enero 2024| Fuente: DW.com| Tomado de | Ciencia

Según ha explicado la UB este martes en un comunicado, el estudio de esa proteína presente en células del sistema inmune abre la puerta a conocer más profundamente los procesos de la neurodegeneración en humanos. ‘Nuestro estudio pone en evidencia que alteraciones en células del sistema inmune pueden determinar el grado de envejecimiento saludable en ratones’, ha destacado el investigador que ha liderado el trabajo, Hugo Peluffo, que es miembro de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB y del Instituto de Neurociencias de la misma universidad (UBneuro).

Comprender cómo la proteína CD300f puede determinar por sí sola el ritmo de aparición de patologías asociadas al envejecimiento puede ayudar a entender mejor esos procesos y contribuir a diseñar estrategias para regular su acción, ha apuntado Peluffo.

El receptor CD300f es una proteína expresada en células del sistema inmune que modula la inflamación y el metabolismo celular, y el presente estudio revela las primeras evidencias de su papel en el envejecimiento.

El estudio se basa en un seguimiento detallado de distintos grupos de ratones durante 30 meses, una innovación metodológica que ha permitido reflejar el proceso de envejecimiento real de esos animales sin usar modelos de envejecimiento acelerado, que no representan fielmente una acumulación gradual de cambios de edad.

A partir de ahora, el equipo del investigador Peluffo acaba de ganar una de las becas de investigación en alzhéimer de la Fundación Pasqual Maragall, en el que estudiarán el posible papel del receptor inmunológico CD300f en la aparición de esa enfermedad.

La investigación, publicada en la revista ‘Cell Reports’, ha contado con la participación de equipos del Centro Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM), entre otras instituciones.

Ver más información:

Frances E, Alı´-Ruiz D, Rego N, Malagelada C, Escande C, Peluffo H, et al. CD300f immune receptor contributes to healthy aging by regulating inflammaging, metabolism, and cognitive decline. Cell Reports[Internet].2023[citado 29 nov 2023]; 42(10): 113269. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113269

30 noviembre 2023 |Fuente: EFE | Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina

Un equipo de científicos dice que pueden haber encontrado una nueva forma de mitigar una de las complicaciones más peligrosas de los viajes espaciales: la constante e inevitable pérdida de masa ósea. En una nueva investigación publicada esta semana, el tratamiento experimental del equipo pudo promover el crecimiento óseo en ratones vivir a bordo de la Estación Espacial Internacional durante al menos nueve semanas, aparentemente sin efectos adversos. Se necesitarán más estudios para validar esto tratamiento antes de que pueda ser usado en humanos, sin embargo.

Por divertido que pueda parecer estar casi ingrávido, el entorno de microgravedad del espacio puede tener efectos profundamente negativos en nuestros cuerpos si nos quedamos allí arriba. demasiado tiempo. Nuestros huesos, en particular, en realidad dependen del estrés mecánico regular para mantenerse sanos, gran parte del cual proviene de la lucha contra la gravedad de la Tierra. . Sin este estrés, la producción corporal de células formadoras de hueso (llamadas osteoblastos) comienza a disminuir. con el desgaste constante de nuestros huesos, esto lleva a pérdida ósea progresiva, lo que puede aumentar el riesgo de fracturas durante la misión y posiblemente incluso más adelante en la vida. Los astronautas pueden perder hasta 1 % de su masa ósea por cada mes que pasan en el espacio, mientras que la recuperación en la Tierra puede llevar años después de un largo viaje.

Los astronautas harán ejercicio durante horas al día en el espacio para evitar la pérdida ósea, pero es una medida provisional imperfecta y que requiere mucho tiempo. Es casi seguro que una solución alternativa segura y altamente efectiva a este problema es esencial para hacer de los viajes espaciales de largo plazo una realidad práctica para la humanidad en grande. Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y el Instituto Forsyth en Cambridge, Massachusetts, creen que ahora son uno paso más importante hacia ese objetivo.

Su trabajo anterior había demostrado que una molécula particular llamada molécula tipo NELL-1 (NELL-1) juega un papel crucial para ayudarnos a desarrollar y mantener la densidad ósea. Luego crearon una versión de NELL-1 que podría permanecer en el cuerpo por más tiempo sin perder su efecto, una una consideración importante para los viajes espaciales dado lo ocupados que pueden estar los astronautas durante una misión. Por último, combinaron su NELL-1 con bisfosfonato, una clase de fármaco que ya se utiliza para prevenir la pérdida ósea, con el fin de atacar mejor el tejido óseo y, con suerte, evitar los efectos secundarios observados. con el uso típico de bisfosfonatos.

Luego probaron su tratamiento en ambos con destino al espacio. y ratones terrestres, comparándolos con controles. Algunos de los ratones espaciales sólo subieron a la ISS durante cuatro horas y media semanas y regresaron a la Tierra, mientras el resto permaneció y fueron observados durante nueve semanas. Centro Espacial Kennedy. Al final del experimento, todos los ratones tratados mostraron signos de crecimiento óseo “sin efectos adversos evidentes para la salud”. efectos”, según los autores.

Los resultados del equipo, publicado Monday en la revista Microgravity, son sólo el comienzo de mostrar que este tratamiento puede funcionar según se previsto. Y requerirá más datos para confirmar verdaderamente la seguridad y eficacia a largo plazo del medicamento. Sin embargo, Los autores están entusiasmados con las implicaciones de su investigación y lo que podría significar para los viajes espaciales.

“Nuestros hallazgos son tremendamente prometedores para el futuro de la exploración espacial, particularmente para misiones que involucran estancias prolongadas en microgravedad”, dijo el autor principal para correspondencia. Chia Soo in a declaración from UCLA.

Idealmente, este tratamiento podría incluso tener otros usos prácticos, señalan los autores. Hay muchas afecciones médicas en la Tierra que agotan nuestra fuerza ósea, como la osteoporosis grave. Y no es descabellado esperar que la molécula del equipo pudiera ayudar a prevenir el deterioro musculoesquelético de manera más general.

Por ahora, el equipo todavía está analizando los datos de los ratones que regresaron a la Tierra, una hazaña en mismo, ya que fue el primer retorno de animales vivos (“Vuelo LAR”) de ratones realizado por científicos estadounidenses.

Referencia

Ha P,  Kwak JH,  Zhang Y, Shi J, Tran L, Pan Liu T, et al. Bisphosphonate conjugation enhances the bone-specificity of NELL-1-based systemic therapy for spaceflight-induced bone loss in mice. npj microgravity. 2023;  75. https://doi.org/10.1038/s41526-023-00319-7

Fuente:( Gizmodo)  Tomado de Ciencia

Los investigadores desarrollaron recientemente un nuevo tipo de vacuna llamada “vacuna inversa” que mostró potencial para revertir completamente las enfermedades autoinmunes en ratones.

Los científicos pudieron hacer esto sin desactivar el resto del sistema inmunológico.

Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago dicen que han desarrollado un nuevo tipo de vacuna llamada «vacuna inversa» a través de un modelo de ratón.

La nueva vacuna pudo revertir por completo enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, la diabetes tipo 1 y la enfermedad de Crohn sin desactivar completamente el resto del sistema inmunológico de los ratones.

Se estima que 1 de cada 10 personas en todo el mundo tiene una enfermedad autoinmune, una afección en la que el sistema inmunológico ataca por error a células y tejidos sanos del cuerpo.

En general, actualmente no existen curas para las enfermedades autoinmunes. Los médicos utilizan una variedad de métodos, incluidos medicamentos, cirugía y cambios en el estilo de vida, para controlar los síntomas, a veces denominados «brotes».

Los investigadores aún desconocen las principales causas de las enfermedades autoinmunes. Sin embargo, sí saben que la genética, los factores ambientales y la exposición a ciertas infecciones virales pueden aumentar el riesgo de una persona.

Este estudio se publicó recientemente en la revista Nature Biomedical Engineering.

¿Cómo funciona una vacuna inversa?

Durante este estudio, los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de vacuna llamada vacuna inversa.

Según el Dr. Jeffrey Hubbell, profesor de ingeniería de tejidos en la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago y autor principal de este estudio, una vacuna regular induce la activación de las células inmunitarias para crear células que puedan matar células infectadas y generar anticuerpos. que pueden unirse y neutralizar virus que los infectarían.

«En cambio, una vacuna inversa puede debilitar dicha inmunidad», explicó Hubbell a Medical News Today.

«En una enfermedad autoinmune, buscamos vacunas inversas que puedan desactivar las células inmunes que han sido autorizadas erróneamente para atacar las propias células e incluso generar células que puedan actuar para reducir aún más la inmunidad, llamadas células T reguladoras», dijo. .

Mediante el uso de la vacuna inversa, los científicos pudieron hacer esto sin desactivar todo el sistema inmunológico del cuerpo.

«En la actualidad, las enfermedades autoinmunes se tratan de una manera que crea una supresión inmune inespecífica, en lugar de una modulación inmune específica de la enfermedad autoinmune», dijo Hubbell. «Claramente, es mejor tener un sistema inmunológico intacto y abordar las moléculas y células específicas que el cuerpo está atacando erróneamente».

«Además, esos enfoques inmunosupresores deben administrarse de forma crónica, mientras que un enfoque de vacuna tiene el potencial de ser duradero y, si la durabilidad es muy buena, incluso curativo», añadió.

Probando la vacuna inversa

Para este estudio, Hubbell y su equipo utilizaron un modelo de ratón de una enfermedad similar a la esclerosis múltiple llamada encefalomielitis autoinmune.

En ambas afecciones, el sistema inmunológico ataca por error a la mielina, que forma una funda protectora alrededor de los nervios del cuerpo, incluidos los de la médula espinal y el cerebro.

Cuando se administró la vacuna inversa, los científicos informaron que el sistema inmunológico dejó de atacar a la mielina. Esto permitió que los nervios comenzaran a funcionar correctamente y revirtió los síntomas de la enfermedad en los ratones.

«El cuerpo tiene una serie de mecanismos para prevenir la autoinmunidad», explicó Hubbell. “Uno de esos mecanismos previene las respuestas autoinmunes a nuestras propias células que envejecen y mueren. Estas células de la sangre son eliminadas por células especializadas del hígado y procesadas de una manera que induce y mantiene la tolerancia a esos restos de células moribundas”.

«En nuestro enfoque, hemos creado moléculas que parecen restos de células moribundas y contienen las proteínas que son atacadas en una enfermedad autoinmune particular», añadió. «Esto secuestra uno de los mecanismos que utiliza el cuerpo para mantener la tolerancia».

¿Qué es una enfermedad autoinmune?

Un sistema inmunológico sano protege al cuerpo de infecciones por virus y bacterias.

A veces, el sistema inmunológico está programado erróneamente para pensar que los tejidos o células sanos del cuerpo son organismos dañinos que necesita atacar. Esto es lo que causa una enfermedad autoinmune.

Existen más de 100 enfermedades autoinmunes. Algunos de los más conocidos son:

esclerosis múltiple, Diabetes tipo 1, artritis reumatoide, lupus, enfermedad celíaca, Enfermedad de Crohn, Tiroiditis de Hashimoto, Síndrome de Sjogren, Enfermedad inflamatoria intestinal, soriasis.

Las enfermedades autoinmunes son enfermedades crónicas. Cada uno tiene sus propios síntomas específicos, aunque la mayoría tiene algunos síntomas comunes como dolor, fatiga, debilidad muscular e inflamación o hinchazón en diferentes partes del cuerpo.

Aunque cada enfermedad autoinmune afecta a una persona de manera diferente, investigaciones anteriores muestran que las personas que tienen una enfermedad autoinmune tienen un mayor riesgo de sufrir enfermedades cardíacas, depresión, daño a órganos y cáncer.

Próximos pasos en la investigación de enfermedades autoinmunes

Cuando se le preguntó qué tan rápido podríamos ver una vacuna inversa para enfermedades autoinmunes disponible para que la usen los médicos, Hubbell dijo que ya se han iniciado las pruebas clínicas para ciertas afecciones.

«El enfoque general presentado en este artículo se encuentra actualmente en pruebas clínicas en la enfermedad celíaca y la esclerosis múltiple, y estamos muy emocionados de ver los resultados que surgirán de esos estudios», dijo. «En mi laboratorio, estamos explorando eso en enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple, la diabetes tipo 1, el asma alérgica y la alergia alimentaria, así como en la prevención de la inmunidad a los medicamentos utilizados para tratar enfermedades congénitas, que a menudo son inmunogénicas».

Medical News Today también habló con la Dra. Barbara Giesser, neuróloga y especialista en esclerosis múltiple del Pacific Neuroscience Institute del Providence Saint John’s Health Center en California, sobre este estudio.

«Este es un estudio de prueba de concepto en un modelo animal de enfermedad desmielinizante», explicó. “Sugiere que, en lugar de suprimir el sistema inmunológico, el daño a los nervios en la EM podría prevenirse ‘desensibilizando’ ciertas células inmunes a una proteína de mielina. Esto puede tener la ventaja de no aumentar la susceptibilidad a la infección, lo cual es un problema con algunas de las terapias modificadoras de enfermedades más inmunosupresoras que se utilizan actualmente”.

«Este es un estudio preliminar en un modelo de ratón y se necesitan ensayos en humanos para determinar si este enfoque es seguro y eficaz en las personas».

— Dra. Bárbara Giesser

Referencia

Tremain AC, Wallace RP, Lorentz KM, Thornley TB, Antane J, Raczy MR, et al. Synthetically glycosylated antigens for the antigen-specific suppression of established immune responses. Nat Biomed Eng. 2023; 1142–1155. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01086-2

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37679570/

17/09/2023

Fuente: (Medical News Today)

Así lo recoge una investigación con ratones liderada por científicos de la Escuela de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California publicada en la revista Developmental Cell, informa esta universidad en un comunicado.

Al ser los riñones femeninos más fuertes, los investigadores quisieron ver cuándo y de qué manera se ‘feminiza’ o ‘masculiniza’ la actividad genética de los riñones. De este modo, identificaron más de 1 000 genes con distintos niveles de actividad en los riñones de ratones machos y hembras, especialmente diferentes en una unidad de filtración del riñón que se ocupa de reabsorber la nutrientes como la glucosa o los aminoácidos.

Estas diferencias de capacidades entre un sexo y otro aparecieron cuando los ratones entraron en la pubertad, y se acentuaron cuando alcanzaron la madurez sexual. Para entender por qué ocurría esto, los investigadores usaron dos estrategias, por un lado castraron a los ratones machos antes de la pubertad para reducir sus niveles naturales de testosterona, y, por otro, eliminaron los sensores celulares conocidos como receptores de andrógenos que responden a las hormonas sexuales masculinas. Al mismo tiempo, sometieron a otros ratones machos a tres meses de restricción calórica, una forma indirecta de reducir la testosterona.

La conclusión alcanzada es que la reducción de la testosterona, de una u otra manera, ayuda a la recuperación de ciertos tipos de lesiones renales en ratones. Para comprobar si los mismos genes están implicados en las diferencias renales relacionadas con el sexo en los seres humanos, los científicos analizaron un número limitado de riñones y biopsias de donantes masculinos y femeninos. Respecto a los genes que diferían en su actividad variando del sexo, advirtieron un modesto solapamiento de los genes humanos con los de los ratones.

Los científicos realizaron experimentos similares con hígados de ratón, otro órgano que presenta diferencias relacionadas con el sexo, pero vieron que estas surgieron de forma independiente durante la evolución.

Referencia.

Lingyun Xiong, Jing Liu, Seung Yub Han, Kari Koppitch, Jin-Jin Guo, Megan Rommelfanger, Zhen Miao, Fan Gao, Ingileif B. Hallgrimsdottir, Lior Pachter, Junhyong Kim, Adam L. MacLean, Andrew P. McMahon. Direct androgen receptor control of sexually dimorphic gene expression in the mammalian kidney. Developmental Cell, September 05, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2023.08.010

https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(23)00406-9

Fuente: (Los Tiempos) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Una mutación en el gen ACTA2 deriva en la formación de placas ateroscleróticas en la aorta y mayor riesgo de enfermedad coronaria, independientemente de los niveles de colesterol y otras grasas. Un reciente estudio revela por qué.

Desde su identificación en 2009, la mutación p.Arg149Cys del gen ACTA2 ha planteado un enigma para los investigadores. Como otras mutaciones en el gen ACTA2, p.Arg149Cys predispone al desarrollo de enfermedad torácica aórtica. Además, esta mutación aumenta el riesgo a desarrollar enfermedad coronaria de forma prematura (a los 30 años o antes) en personas que no presentan factores de riesgo cardiovascular.

“El gen ACTA2 codifica una proteína específica que no tiene nada que ver con el colesterol”, ha señalado Dianna Milewicz, profesora y directora de la División de Genética Médica en la Escuela de Medicina McGovern en UTHealth Houston. “Fue una sorpresa descubrir que las personas con la mutación genética tenían demasiada aterosclerosis a una edad temprana y sin factores de riesgo.”

Recientemente, a partir de diferentes estudios en ratón, el equipo de Milewicz ha identificado cómo se produce el efecto patogénico de p.Arg149Cys, mecanismo que tiene repercusiones clínicas para el tratamiento de algunos pacientes con enfermedad cardiovascular. Los resultados se han publicado en la revista European Heart Journall.

De la mutación al mecanismo de patogenicidad

ACTA2 codifica para SMA, una proteína del citoesqueleto de las células musculares que recubren los vasos sanguíneos. Como elemento estructural necesario para la contracción de estas células, su conexión con la aterosclerosis que provoca la enfermedad coronaria no estaba clara en un principio.

Para resolver el papel de la mutación p.Arg149Cys en la aterosclerosis, en primer lugar, el equipo confirmó en ratones modelo que la presencia de la mutación deriva en la formación de placas ateroscleróticas en la aorta, independientemente de los niveles de colesterol y otras grasas.

A continuación, a partir de diferentes experimentos  (estudio histopatológico, estudios celulares, análisis de expresión y otros) los investigadores analizaron en detalle los efectos de la mutación p.Arg149Cys.

A partir de la información obtenida los investigadores han establecido que el cambio de aminoácido que produce la mutación da lugar a un mal plegamiento de la proteína, que activa una respuesta de estrés en las células. Este estrés fuerza a las células a producir más colesterol en su interior, independientemente de cuánto colesterol haya en la sangre. Finalmente, el aumento en los niveles de colesterol (en este caso internos) deriva en la formación de las placas ateroscleróticas que comprometen el flujo sanguíneo y derivan en la enfermedad cardiovascular.

Implicaciones terapéuticas del estudio

La identificación del estrés intracelular de las células musculares de los vasos sanguíneos como un nuevo mecanismo que puede dar lugar a aterosclerosis, tiene diversas implicaciones relevantes a nivel clínico.

“Este hallazgo es único en el sentido de que hemos descubierto una vía completamente nueva hacia la aterosclerosis. Esto explica por qué durante años hemos sabido que las estatinas protegen a las personas de los ataques cardíacos, incluso a aquellas cuyos niveles de colesterol en sangre son normales. En las personas con mutaciones en el gen ACTA2, las estatinas bloquean el colesterol producido por las células musculares lisas estresadas”, ha señalado Milewicz, director del estudio.

De hecho, en los ratones modelo, el equipo detectó que el tratamiento con la estatina pravastatina revertía el aumento de aterosclerosis. “Estos resultados tienen implicaciones directas para el manejo de los individuos en riesgo de enfermedad coronaria que no tienen hipercolesterolemia”, concluyen los autores del estudio. “Estos datos apoyan la utilización terapéutica de estatinas en pacientes con variantes en el gen ACTA2 en ausencia de hipercolesterolemia”.

Puesto que el estrés de las células musculares lisas asociadas a la aterosclerosis deriva en el depósito de calcio en las arterias, Milewicz también plantea que estudiar esta característica mediante imagen podría ser útil para diagnosticar de forma temprana o monitorizar el desarrollo de aterosclerosis temprana en las personas con mutaciones en ACTA2. “Esto permitiría a los médicos decidir a qué edad pueden empezar estos pacientes con estatinas”, señala el investigador.

Nuevas cuestiones para estudios futuros

Los resultados del trabajo también plantean preguntas a resolver en estudios futuros. “En nuestro estudio, la proteína mutante producida por la mutación de ACTA2 provocó que las células en la pared de la arteria estuvieran estresadas, pero hay muchos otros factores que pueden estresar a las células. Ahora estamos investigando los factores de riesgo de la enfermedad de las arterias coronarias, como la hipertensión, que también estresarían a las células y activarían esta nueva vía para la enfermedad de las arterias coronarias.”

Además, puesto que la proteína SMA se expresa prácticamente solo en las células musculares de los vasos sanguíneos, los investigadores plantean que podría haber otras variantes que tuvieran un efecto similar.

Fuente: Genética Médica News

Referencia: Kaw K, et al. Smooth muscle α-actin missense variant promotes atherosclerosis through modulation of intracellular cholesterol in smooth muscle cells. Eur Heart J. 2023 Jun 28:ehad373. doi: http://dx.doi.org/10.1093/eurheartj/ehad373https://academic.oup.com/eurheartj/article/44/29/2713/7209229?login=false

«Sabemos que el ejercicio aumenta la producción de nuevas neuronas en el hipocampo, la parte del cerebro importante para el aprendizaje y la memoria, pero el mecanismo no ha quedado claro», afirmó el Dr. Leiter.

«Nuestra investigación anterior ha demostrado que las plaquetas están involucradas, pero este estudio muestra que en realidad se necesitan plaquetas para este efecto en los ratones de edad avanzada».

Los investigadores se centraron en las exercinas, los compuestos biológicos liberados en el torrente sanguíneo durante el ejercicio, que se cree que estimulan la respuesta inducida por el ejercicio en el cerebro.

«Descubrimos que la exerquina CXCL4/factor plaquetario 4 o PF4, que se libera de las plaquetas después del ejercicio, produce mejoras regenerativas y cognitivas cuando se inyecta en ratones de edad avanzada», afirmó el Dr. Leiter.

El Dr. Walker dijo que los hallazgos tienen implicaciones importantes para el desarrollo de intervenciones farmacológicas.

«Para muchas personas con problemas de salud, problemas de movilidad o de edad avanzada, el ejercicio no es posible, por lo que la intervención farmacológica es un área importante de investigación», afirmó.

«Ahora podemos apuntar a las plaquetas para promover la neurogénesis, mejorar la cognición y contrarrestar el deterioro cognitivo relacionado con la edad».

Los investigadores dijeron que el siguiente paso es probar la respuesta en ratones enfermos de Alzheimer, antes de pasar a los ensayos en humanos.

«Es importante tener en cuenta que esto no reemplaza el ejercicio», dijo el Dr. Walker.

«Pero podría ayudar a las personas muy mayores o a alguien que haya sufrido una lesión cerebral o un derrame cerebral a mejorar la cognición».

Fuente: ScienceDaily

Referencia

Odette Leiter, David Brici, Stephen J. Fletcher, Xuan Ling Hilary Yong, Jocelyn Widagdo, Nicholas Matigian, Adam B. Schroer, Gregor Bieri, Daniel G. Blackmore, Perry F. Bartlett, Victor Anggono, Saul A. Villeda, Tara L. Walker. Platelet-derived exerkine CXCL4/platelet factor 4 rejuvenates hippocampal neurogenesis and restores cognitive function in aged mice. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-39873-9

La dieta rica en fibras ha venido siendo asociada a diversos beneficios para la salud en estudios que así lo indican, incluso en lo concerniente a la protección contra enfermedades tales como el cáncer y la diabetes. Así y todo, poco se sabía acerca de la interacción entre esas fibras, los microorganismos existentes en el intestino y dicho órgano en sí mismo.

Pero un estudio realizado por científicos brasileños y publicado en la revista Microbiome revela que una dieta rica en una fibra soluble llamada inulina, presente en altas concentraciones en las raíces de la achicoria, por ejemplo, puede influir incluso sobre las características macroscópicas del intestino: en su extensión, por ejemplo.

No obstante, esta acción beneficiosa solamente se plasma en presencia de bacterias que efectúan la digestión de las fibras y generan alteraciones positivas en la inmunidad. Estos resultados aportan nuevas evidencias al respecto de la importancia de las fibras en la alimentación y pueden ayudar en la comprensión de las enfermedades intestinales inflamatorias.

“En los ratones que ingirieron una dieta con un 10 % de inulina, el intestino era mayor que el de los roedores que consumieron únicamente fibras no solubles [celulosa]. Cuando analizamos ese tejido, observamos en los animales que se alimentaron con la dieta rica en inulina una mayor proliferación de células madre del epitelio, la capa que separa el contenido intestinal de los otros órganos”, comenta Renan Oliveira Corrêa, quien llevó a cabo la investigación con el apoyo de la FAPESP durante su doctorado, en el Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp).

Una parte de los análisis se concretó durante una pasantía que Oliveira Corrêa realizó en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), de Estados Unidos. Este estudio forma parte de un proyecto coordinado por Marco Aurelio Ramirez Vinolo, docente del IB-Unicamp y coautor del artículo ahora publicado.

La expresión génica

Al secuenciar el ARN del epitelio intestinal de los ratones, los investigadores detectaron 268 genes expresados de manera diferenciada entre los grupos de animales (con dietas con y sin inulina). En el grupo que ingirió fibras solubles se detectó una mayor expresión de genes relacionados con el ciclo celular, con la replicación y con la reparación del ADN, sumamente importantes en el epitelio intestinal debido al alto índice de renovación de las células que lo componen.

Por otra parte, los genes asociados al metabolismo de los lípidos y los ácidos grasos mostraron una expresión menor en ese grupo de animales que ingirió inulina. Esta modulación va al encuentro de ciertos efectos que ya habían descrito otros grupos de investigación. Según dichos estudios, la ingesta de inulina disminuye los niveles de lípidos circulantes y la esteatosis hepática, que es el exceso de grasa en el hígado.

La dieta rica en inulina incrementó también la expresión de genes asociados a la diferenciación de las células epiteliales, un proceso esencial para que el órgano crezca y reemplace las células muertas. Este resultado condice con las cifras elevadas de células productoras de mucina, que forman el moco que protege al intestino humano contra las bacterias presentes en su interior y que también indican que el órgano está concretando adecuadamente sus funciones.

“Este análisis se llevó a cabo mediante la secuenciación de células individuales, quizá la primera realizada enteramente en Brasil. Este método permite saber qué expresa cada célula de la capa epitelial por separado”, afirma Ramirez Vinolo, quien coordinó otros trabajos en los cuales se demostraron los beneficios del consumo de fibras (lea más en: agencia.fapesp.br/35537)

El rol de las bacterias

La comunidad bacteriana quedó drásticamente modificada en los animales que ingirieron inulina. Para cerciorarse si las alteraciones eran importantes en el efecto de esas fibras en el epitelio, los investigadores realizaron experimentos con otros dos grupos de ratones.

Antes de administrárseles la inulina, uno de los grupos tomó un antibiótico que disminuyó la microbiota intestinal. A su vez, el otro grupo estaba conformado por animales que no tenían ningún microorganismo en sus cuerpos. Los mismos corresponden a un tipo de ratones conocidos como germ free, que nacen en un ambiente totalmente estéril y no tienen contacto con nada que pueda suministrarles microorganismos hasta el momento del experimento.

Los animales alimentados con inulina tampoco desarrollaron el fenotipo intestinal ni se registraron en ellos las alteraciones moleculares que se detectaron en el grupo que comió fibras solubles, pero cuyos integrantes tenía una microbiota normal.

“Cuando ingirieron un poco de los excrementos [trasplante fecal] de los otros que tenían bacterias en el intestino e ingirieron inulina, aun cuando nunca habían comido inulina en sí misma, estos animales desarrollaron el fenotipo intestinal, lo cual muestra el papel clave de la microbiota en esos efectos”, explica Oliveira Corrêa, en la actualidad investigador del Institut Imagine, en Francia.

Por último, con este estudio quedó demostrado que el consumo de inulina inducía una mayor producción de la molécula interleuquina 22 (IL-22), una citoquina elaborada por el sistema inmunitario importante para la salud del intestino. En los ratones que no producían IL-22 (porque se silenció en ellos el gen codificador de esta proteína), la dieta rica en inulina no indujo los efectos que se observaron en los otros animales.

La misma ausencia de efectos se observó en los animales que no expresaban linfocitos T tipo gamma-delta, un subgrupo de los linfocitos T que se ubican cerca del epitelio intestinal, lo que revela una importante función que cumplen las células inmunitarias específicas en ese contexto.

“Observamos efectos similares con otras fibras solubles como la pectina, contenida en las frutas. Es necesario realizar nuevos estudios a los efectos de entender exactamente qué hace cada fibra. Pero podemos afirmar que una dieta balanceada genera efectos cada vez más evidentes y que comprenden una compleja interacción entre los componentes de la dieta, la microbiota y las células de nuestro organismo”, informa Ramirez Vinolo.

“Es fundamental entender cómo esto funciona y cómo podemos actuar en este sistema con miras a prevenir e incluso a tratar las enfermedades inflamatorias intestinales y otras, tales como la diabetes y el asma”, culmina diciendo Ramirez Vinolo.

Fuente: Dicyt.com

Referencia: Corrêa, R.O., Castro, P.R., Fachi, J.L. et al. Inulin diet uncovers complex diet-microbiota-immune cell interactions remodeling the gut epithelium. Microbiome 11, 90 (2023). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01520-2

Un equipo liderado por bióloga polaco-británica Magdalena Zernicka-Goetz, del Grupo de Desarrollo de Mamíferos y Células Madre en la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ha creado embriones sintéticos a partir de células madre de ratón que forman un cerebro, un corazón que late  y los ‘cimientos’ de todos los demás órganos del cuerpo.

Los autores afirman que sus resultados, publicados en Nature, son fruto de más de una década de investigación que ha conducido progresivamente a estructuras embrionarias cada vez más complejas.

Los investigadores ensamblaron en laboratorio embriones de ratón derivados de células madre utilizando una combinación de células madre embrionarias, células madre de trofoblastos y células madre de endodermo extraembrionario inducible, todas ellas procedentes de ratones.

El modelo embrionario ETiX resultante fue capaz de desarrollarse más allá de la neurulación, hasta el equivalente a 8,5 días después de la fecundación

El modelo embrionario ETiX resultante fue capaz de desarrollarse más allá de la neurulación, hasta el equivalente a 8,5 días después de la fecundación en un embrión natural de ratón y estableció todas las regiones del cerebro, un tubo neural, un corazón que late, un tubo intestino, así como el saco vitelino donde el embrión se desarrolla y obtiene los nutrientes en sus primeras semanas.

Fase de desarrollo avanzada

“A diferencia de otros embriones sintéticos, los modelos desarrollados por Cambridge llegaron al punto en que todo el cerebro, incluida la parte anterior, comenzó a desarrollarse. Se trata de un punto de desarrollo más avanzado que el que se ha alcanzado en cualquier otro modelo derivado de células madre”, destaca la universidad británica en un comunicado.

El trabajo podría ayudar a entender las primeras etapas de la vida sin recurrir a animales de experimentación. Además, los resultados podrían servir para orientar la reparación y el desarrollo de órganos humanos sintéticos para trasplantes.

“Nuestro modelo de embrión de ratón no solo desarrolla un cerebro, sino también un corazón que late, y todos los componentes que conforman el cuerpo”, afirma Zernicka-Goetze. “Es importante porque nos da acceso a la estructura en desarrollo en una etapa que normalmente se nos oculta debido a la implantación del diminuto embrión en el útero de la madre. Esta accesibilidad nos permite manipular los genes para comprender sus funciones de desarrollo en un sistema experimental”, subraya la experta.

Para guiar el desarrollo de su embrión sintético, los científicos unieron células madre cultivadas que representaban a cada uno de los tres tipos de tejido en las proporciones y el entorno adecuados con el fin de promover su crecimiento y comunicación entre sí, para finalmente autoensamblarse en un embrión.

Descubrieron que las células extraembrionarias envían señales químicas a las células embrionarias, pero también mecánicas, o a través del tacto, guiando el desarrollo del embrión.

Un gran avance del estudio es la capacidad de generar todo el cerebro, en particular la parte anterior, que ha sido uno de los principales objetivos en el desarrollo de embriones sintéticos

Un gran avance del estudio es la capacidad de generar todo el cerebro, en particular la parte anterior, que ha sido uno de los principales objetivos en el desarrollo de embriones sintéticos. Esto funciona en el nuevo sistema porque esta parte del cerebro requiere señales de uno de los tejidos extraembrionarios para poder desarrollarse. «Esto abre nuevas posibilidades para estudiar los mecanismos del neurodesarrollo en un modelo experimental», dice Zernicka-Goetz

Aunque la investigación actual se llevó a cabo en modelos de ratón, los investigadores están desarrollando modelos humanos similares, con el potencial de dirigirse a la generación de tipos de órganos específicos para comprender los mecanismos que subyacen a procesos cruciales que, de otro modo, serían imposibles de estudiar en embriones reales. En la actualidad, la legislación británica sólo permite estudiar embriones humanos en el laboratorio hasta el 14 día de desarrollo.

‘Defectos del experimento’ y cuestiones éticas

Según señala Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA e investigador en Sistemas de Bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, al SMC España, “este trabajo es una adición importante al publicado por el grupo de Jacob Hanna en Cell hace unos días. Los dos representan un avance importante, pues prueban la necesidad de interacción entre células embrionarias y extraembrionarias en la formación de un mamífero. Más aún, demuestran que es posible iniciar el desarrollo de un mamífero fuera del útero”.

Este experto, que no ha participado en el estudio, subraya, sin embargo, que se trata “más una ‘prueba de concepto’ que un logro absoluto. Como en el caso del trabajo de Hanna, el número de embriones sintéticos que se obtienen con el método es pequeño —del orden de 1 % de los cultivos iniciales— y su desarrollo colapsa prematuramente después de pocos días en cultivo. También es importante constatar que las estructuras obtenidas, aunque contienen los elementos de un embrión, tienen carencias importantes y la mayor parte de esas estructuras están dañadas o incompletas”.

Para Martínez Árias, “la necesidad de hacer hincapié en los defectos y el bajo rendimiento del experimento es importante, pues la idea de que se ha obtenido un embrión de ratón en el cultivo dará lugar a la noción de que pronto se hará lo mismo con células humanas y que se conseguirá un embrión humano. Es muy probable que esto ocurra en el futuro y un valor que tiene este experimento es alertarnos ante esta posibilidad, para que consideremos los aspectos éticos de estos experimentos y el impacto social que pueden tener”. concluye.

agosto 31/2022 (SINC)

La esclerosis múltiple es una enfermedad que afecta al sistema nervioso central. En ella, el sistema inmunitario ataca la vaina protectora (mielina) que recubre las fibras nerviosas y causa problemas de comunicación entre el cerebro y el resto del cuerpo. Con el tiempo, la enfermedad puede causar el deterioro o daño permanente de los nervios.

Aunque algunos tratamientos ayudan a acelerar la recuperación de los ataques, cambiar el curso de la enfermedad y controlar los síntomas, también pueden causar una supresión inmunitaria y numerosos efectos secundarios, como un mayor riesgo de infecciones.

En sus experimentos en roedores, los científicos descubrieron que la vacuna pudo prevenir la enfermedad sintomática o, en aquellos con la enfermedad en fase temprana, redujo su progresión y restauró las funciones motoras

En las últimas décadas, los expertos han estudiado varios enfoques, incluida la administración de antígenos autoinmunes mediante el uso de ADN, péptidos sintéticos, proteínas recombinantes, nanopartículas recubiertas o terapias celulares inmunomoduladoras. Sin embargo, los resultados han sido negativos o poco concluyentes en seres humanos.

Ahora, investigadores de BioNTech y la Universidad Johannes Gutenberg  (Mainz, Alemania) han diseñado una vacuna de ARN mensajero (ARNm) –como las creadas por la empresa alemana para la COVID-19– que retrasa el inicio y reduce la gravedad de una enfermedad similar a la esclerosis múltiple en ratones.

Los resultados pre clínicos de la vacuna muestran que esta restaura la tolerancia del cuerpo a sus propias proteínas, suprimiendo la característica hiper reactividad inmunitaria que posee la enfermedad y que es el principal objetivo de las terapias contra las patologías autoinmunes. Para los autores, esto supone una mejora con respecto a otros métodos de tratamiento.

Según se explica en el artículo publicado en la revista Science, esta estrategia consiste en una nanopartícula lipídica, empaquetada con ARNm modificado y purificado, que codifica los autoantígenos relacionados con la enfermedad. Normalmente estos son los desencadenantes de la respuesta autoinmunitaria.

Una vía para los tratamientos personalizados

En sus experimentos en roedores con encefalomielitis autoinmune (un modelo animal para la esclerosis múltiple humana), los científicos descubrieron que la vacuna pudo prevenir la enfermedad sintomática o, en los ratones con la patología en fase temprana, disminuyó su progresión y restauró las funciones motoras.

Así, se redujo considerablemente la infiltración de células efectoras pro inflamatorias T (Teff) en el cerebro y la médula espinal y la desmielinización de esta. Estos efectos se lograron mediante el desarrollo de células T reguladoras supresoras de enfermedad (Treg) dirigidas contra el antígeno codificado por la vacuna de ARNm.

Los autores subrayan el potencial de los tratamientos con ARNm para abordar enfermedades autoinmunitarias muy complejas y poco frecuentes.

Además, el candidato a la vacuna pre clínica no suprimió las respuestas inmunitarias funcionales contra otros antígenos no relacionados con la mielina (por ejemplo, los de la vacuna contra la gripe), con lo que se soluciona uno de los principales problemas de este tipo de tratamiento: la inducción de una supresión inmunitaria inespecífica.

Los autores subrayan el potencial de los tratamientos con ARNm para abordar enfermedades autoinmunitarias muy complejas y poco frecuentes. “La capacidad de producir rápidamente vacunas de ARNm que contengan el código de los antígenos propios de un individuo podría suponer una vía para crear terapias personalizadas en las patologías autoinmunes”, concluyen.

enero 17/2021 (SINC)

Referencia:

Krienke Ch. et al.: A noninflammatory mRNA vaccine for treatment of experimental autoimmune encephalomyelitis. Science 2021: Vol. 371, Issue 6525, pp. 145-153 DOI: 10.1126/science.aay3638

Sagrario Ortega (Toledo, 1959) lleva al frente de la Unidad de Edición Genómica en Ratón, en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) desde 2002. Su departamento ha sido pionero mundial en el desarrollo de ratones modificados genéticamente para visualizar la formación de metástasis y ha contribuido al descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas para distintos tipos de cáncer.

Ahora, ella y su equipo están centrados en el desarrollo de ratones ‘humanizados’ que se puedan usar en ensayos preclínicos de tratamientos y vacunas contra el coronavirus y en el estudio de la enfermedad y sus consecuencias. Para su puesta en marcha, han recibido financiación del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII).

“Generaremos los primeros modelos de ratón que reproduzcan fielmente la infección humana en los que testar nuevos fármacos y estudiar procesos moleculares que nos puedan dar claves para avanzar contra la COVID-19”

¿Puedes explicar qué es un ratón ‘humanizado’ para que la gente lo entienda?

Utilizamos este término para describir ratones que contienen algún componente biológico funcional de origen humano, por ejemplo, unas pocas células, un fragmento de ADN, tejidos, tumores o incluso un sistema inmunitario procedente o idéntico al humano.

¿En qué consiste y en qué fase está el proyecto de generar ratones modificados preclínicos de la COVID-19?

Con este proyecto, generaremos los primeros modelos de ratón que reproduzcan fielmente la infección humana, donde testar nuevos fármacos y estudiar procesos moleculares que nos puedan dar claves para avanzar contra la COVID-19. Se ha iniciado oficialmente en el mes de mayo, aunque ya veníamos trabajando en el diseño de los ratones humanizados para la enfermedad desde marzo.

La producción de ratones modificados genéticamente es un proceso largo que comienza con el montaje de las construcciones genéticas que necesitamos introducir en su genoma. Y esta es la fase en la que estamos ahora. Si todo va bien, los primeros ratones humanizados susceptibles de ser infectados por el virus SARS-CoV-2 nacerán antes de que finalice el verano.

¿Cómo es el proceso de modificación de estos ratones?

Lo que estamos haciendo es introducir en ratones el gen humano que produce la proteína ACE-2 [Enzima que Convierte la Angiotensina-2], que actúa como puerta de entrada para el virus SARS-CoV-2.

“Necesitamos que sus células expresen la versión humana de la proteína ACE-2, puerta de entrada para el virus. Para ello, utilizamos herramientas de edición CRISPR Cas 9”

Aunque los ratones también tienen su propia versión de la ACE-2, esta es lo suficientemente diferente de la proteína humana para que el virus no la reconozca. Así que un ratón no humanizado no puede ser infectado por el SARS-CoV-2. Por lo tanto, si queremos modelar la COVID-19 en ratones, necesitamos que sus células expresen la versión humana de la proteína ACE-2. Para esta modificación, estamos utilizando herramientas de edición CRISPR Cas 9, que nos permiten hacer una edición precisa y dirigida.

¿Qué aportarán estos modelos animales?

El ratón es el modelo animal más ampliamente utilizado en investigación biomédica porque es versátil, económico y muy semejante a los humanos genéticamente. Estos ratones humanizados se utilizarán para estudiar la COVID-19 y para probar la eficacia de vacunas y de fármacos contra el virus a nivel preclínico.

Una vez creados, estarán disponibles para toda la comunidad científica, aunque inicialmente colaboraremos con el grupo de Luis Enjuanes en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, en Madrid, donde infectaremos a los ratones con el virus SARS-CoV-2.

Vuestro proyecto ha recibido financiación del ISCIII

Sí, el ISCIII nos ha otorgado el 100 % de lo que solicitamos para la realización del proyecto, que es de 80 000 euros. Esta financiación es por un año para crear estos ratones humanizados y hacer su primera validación. Posteriormente, serán necesarias otras fuentes de financiación para seguir trabajando con estos modelos.

“Una vez creados, estarán disponibles para toda la comunidad científica, aunque inicialmente colaboraremos con el grupo de Luis Enjuanes en el CNB, donde infectaremos a los ratones”

¿De qué manera ha contribuido la unidad que diriges en los estudios de cáncer de tu institución?

Nuestra Unidad lleva más de 20 años dedicada a la generación de ratones modificados genéticamente como modelos para el estudio del cáncer, en colaboración con distintos grupos del CNIO. Gracias a estos modelos ha sido posible, entre otros, el descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer de páncreas,  uno de los más letales y para los que no existe ningún tratamiento en la actualidad; y para el de pulmón, que sigue siendo una de las primeras causas de muerte en el mundo.

Hemos sido pioneros en el desarrollo de ratones modificados genéticamente para visualizar la formación de metástasis primero en los ganglios centinelas cercanos al tumor y después en otros órganos, como hígado o pulmón, mediante técnicas de imagen no invasivas que han sido claves para identificar algunos de los mecanismos implicados en este proceso.

Sería imposible llevar a cabo estas investigaciones sobre el cáncer si no dispusiéramos de buenos modelos animales con los que avanzar en el conocimiento de los tumores y evaluar nuevas estrategias terapéuticas antes de pasar a la fase clínica.

“Si algo nos ha enseñado esta pandemia es la importancia de dar apoyo y soporte constante a la investigación básica para estar preparados y poder reaccionar rápidamente cuando se presenta una situación similar”

¿Cómo crees que va a cambiar la ciencia tras esta pandemia? La sensación es de mucha incertidumbre con multitud de anuncios de tratamientos sin eficacia probada o de vacunas con plazos irreales.

Estamos viviendo una situación de emergencia en la que cada día cuenta para encontrar una vacuna o dar con un tratamiento efectivo que salve vidas humanas. Es lógico que en esta situación se aceleren algunos protocolos o se salten algunas fases que, en circunstancias normales, sí se aplicarían al desarrollo de nuevos fármacos o vacunas, siempre salvaguardando los protocolos de seguridad.

Pero creo que si algo nos ha enseñado esta pandemia es la importancia de dar apoyo y soporte constante a la investigación básica para estar preparados y poder reaccionar rápidamente cuando se presenta una situación similar. Si la comunidad científica ha podido avanzar tan rápidamente, abordando desde distintas disciplinas el estudio de esta pandemia, es gracias a la aplicación de los conocimientos y tecnologías previamente desarrolladas durante años de investigación básica sólida.

junio 07/ 2020 (SINC)

Los motivos musicales de una canción surgen de la disposición temporal de tonos discretos. Estos tonos normalmente tienen pocos valores de duración y se organizan en grupos estructurados para crear patrones métricos.

“Todos identificamos el ritmo de una canción que conocemos independientemente de si hay cambios en el volumen, el instrumento o la velocidad con que se toca. Esto es así porque el ritmo se organiza a partir de jerarquías métricas fácilmente reconocibles en la música”, explica Alexandre Celma-Miralles, investigador del Centro de Cognición y Cerebro (CBC) y del Centro para la Música en el Cerebro del Departamento de Medicina Clínica de la Universidad de Aarhus (Dinamarca).

En el estudio, publicado en la revista Psychonomic Bulletin & Review, Celma-Miralles junto a Juan Manuel Toro, coordinador del Grupo de Investigación Language and Comparative Cognition (LCC), en el CBC de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), exploraron las raíces evolutivas de la organización rítmica. La investigación forma parte de un proyecto común con la Fundación Bial sobre las bases biológicas de la música.

Los científicos muestran con esta investigación que la capacidad de detectar la estructura rítmica de una canción, mientras se ignoran los cambios en la superficie, también está presente en otras especies animales.

Reconocer el ‘Cumpleaños feliz’

Para demostrarlo, en la parte experimental del trabajo familiarizaron 40 roedores de la especie Ratus norvegicus con la segunda mitad de la canción Cumpleaños Feliz. Después, los investigadores presentaron a los sujetos dos versiones nuevas de la misma canción y analizaron la respuesta de las ratas a estos cambios.

Las ratas identificaron la versión que mantenía el ritmo, pero no la versión que lo cambiaba

“En una versión redujimos todas las notas de la canción a una sola nota, pero mantuvimos la estructura rítmica. En la otra versión, cambiamos la estructura rítmica, pero mantuvimos las notas”, afirman los autores.

Los investigadores observaron que las ratas identificaron la versión que mantenía el ritmo, pero no la versión que lo cambiaba (independientemente de los cambios en las notas). Esto demuestra que los animales eran sensibles al menos a algunas partes de la estructura rítmica de la melodía y podían identificar el ritmo de la canción.

Los resultados sugieren que los principios de organización rítmica que encontramos en la música pueden encontrarse en otros animales al igual que en humanos y que, por tanto, esta capacidad cognitiva debe tener unas raíces evolutivas muy profundas.

mayo 26/2020 (SINC)

Referencia:

Celma-Miralles A., Toro J.M.(2020), “Non-human animals detect the rhythmic structure of a familiar tune”, 14 de mayo, Psychonomic Bulletin & Review https://doi.org/10.3758/s13423-020-01739-2

Un equipo de investigadores liderado por Victoria Puig, del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), ha estudiado las bases neuronales de la discapacidad intelectual en ratones con síndrome de Down.

El trabajo, en el que también participa el Centro de Regulación Genómica (CRG), ha descubierto que las redes neuronales de circuitos cerebrales relevantes para la memoria y el aprendizaje están demasiado activadas y que la conectividad de los circuitos es deficiente.

Asimismo, los expertos han observado que la actividad neuronal durante el sueño también está alterada y probablemente interfiere en la consolidación de la memoria. Además, han identificado biomarcadores en los ritmos cerebrales que pueden predecir los déficits de memoria de los ratones.

En ratones con síndrome de Down, la conectividad de los circuitos cerebrales relevantes para la memoria y el aprendizaje es deficiente

Los autores han comprobado que dichos déficits se corrigen con un tratamiento crónico con un componente natural del té verde, la epigalocatequina galato, que anteriores investigaciones ya valoraron que mejoraba la función ejecutiva en adultos con síndrome de Down.

“Tanto la hiperactividad de redes neuronales como las deficiencias en la conectividad de circuitos cerebrales específicos son posibles mecanismos disfuncionales que contribuyen en los déficits de memoria en el síndrome de Down y, por tanto, abren nuevas posibilidades terapéuticas para el tratamiento de la discapacidad intelectual”, explica Puig.

Hasta ahora se sabía que los déficits cognitivos en el síndrome de Down estaban asociados a determinadas alteraciones a nivel molecular y celular derivadas de la trisomía del cromosoma 21. Sin embargo, faltaba una descripción más dinámica de la actividad cerebral.

Según los autores, esta es la primera vez que se estudia cómo se comporta el cerebro en ratones, a nivel funcional, en condiciones de trisomía y cómo responde al tratamiento crónico con epigalocatequina galato.

El síndrome de Down es una alteración genética que se produce por la presencia de una copia extra del cromosoma 21, por eso este síndrome también se lo conoce como trisomía 21. Es la principal causa de discapacidad intelectual y la alteración genética humana más común. Se estima que en España viven unas 34 000 personas con este síndrome y un total de seis millones en el mundo.

Mejorar la capacidad de memoria

En el estudio se registró la actividad neuronal simultáneamente en dos regiones cerebrales críticas para el aprendizaje y la memoria, la corteza prefrontal y el hipocampo, en ratones trisómicos y sus hermanos no trisómicos, durante períodos de descanso durante la vigilia, durante el sueño y durante la realización de una tarea sencilla de memoria.

El síndrome de Down es la principal causa de discapacidad intelectual y la alteración genética humana más común. En España viven unas 34 000 personas con este trastorno genético 

Los registros se realizaron antes y después del tratamiento durante un mes con epigalocatequina galato, y se analizaron las alteraciones en la actividad y la conectividad del circuito que correlacionaban con las capacidades de memoria. Así, se advirtió que se corregían con el extracto de té verde.

Para Mara Dierssen, del CRG, “este estudio da claves para comprender los mecanismos celulares subyacentes a las mejoras de la función ejecutiva observadas en personas con síndrome de Down tras el tratamiento crónico con epigalocatequina galato”.

María Alemany, primera firmante del trabajo e investigadora del IMIM, apunta “que se está evaluando los efectos que tiene la estimulación cognitiva durante el desarrollo cerebral en la actividad neuronal de los ratones con síndrome de Down. Esto es relevante para comprender los mecanismos celulares de esta técnica que se utiliza habitualmente en personas para mejorar la discapacidad intelectual”.

Referencia:

Alemany-González M., Gener T., Nebot P., Vilademunt M., Dierssen M., Puig V. . Prefrontal-hippocampal functional connectivity encodes recognition memory and is impaired in intellectual disability. PNAS

mayo 06/2020 (SINC)

Un hallazgo fortuito hace diez años ha conducido a la creación, por parte de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), de los primeros ratones nacidos con telómeros mucho más largos de lo normal en su especie. Los resultados se publican en Nature Communications  muestran que los animales viven más con mejor salud, sin cáncer ni obesidad. Lo más relevante, para los autores, es que la longevidad media de los ratones con telómeros hiperlargos es un 13 % superior a lo habitual. Por primera vez se aumenta significativamente la longevidad sin ninguna modificación genética.

Este resultado apoya la idea de que, a la hora de determinar la longevidad, los genes no son lo más importante, señala María Blasco, jefa del Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO y autora intelectual del trabajo. “Hay margen para alargar la vida sin alterar el material genético”.

Este resultado apoya la idea de que, a la hora de determinar la longevidad, los genes no son lo más importante”, señala María Blasco

Los telómeros conforman el extremo de los cromosomas, en el núcleo de cada célula del cuerpo. Su función es proteger la integridad de la información genética contenida en el ADN. Cada vez que las células se dividen, los telómeros se acortan un poco, así que una de las principales características del envejecimiento es la acumulación de telómeros cortos en las células. El acortamiento de los telómeros se considera uno de los indicadores de envejecimiento, dado que bastan los telómeros cortos para provocar el envejecimiento del organismo y reducir la duración de la vida, se explica en Nature Communications.

El Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO  ya ha demostrado en diversos trabajos que evitando el acortamiento de los telómeros mediante la activación de la enzima alargadora de los telómeros, la telomerasa, se prolonga la longevidad sin efectos secundarios.

Pero hasta ahora todas las intervenciones sobre la longitud de los telómeros se han basado en alterar la expresión de los genes, mediante una u otra técnica. De hecho el grupo del CNIO desarrolló hace unos años una terapia génica que promueve la síntesis de la telomerasa, con la que obtuvo ratones que viven un 24 % más sin desarrollar cáncer ni otras enfermedades asociadas a la edad.

Más longevos, delgados y sin cáncer
La novedad es que en los ratones nacidos con telómeros hiperlargos no ha habido alteración genética. En 2009 los investigadores trabajaban con las llamadas células IPS –células de un organismo adulto a las que se ha devuelto la pluripotencia o capacidad de generar un organismo completo, y observaron que tras un cierto número de divisiones en placas de cultivo estas células adquirían telómeros el doble de largos de lo habitual. Intrigados, confirmaron que lo mismo ocurría en células embrionarias normales, también pluripotentes, al ser mantenidas en cultivo tras extraerlas del blastocisto.

Al investigar el fenómeno hallaron que durante el estadio de pluripotencia hay determinadas marcas bioquímicas en los telómeros que facilitan su alargamiento, por parte de la enzima telomerasa. Por eso en las células pluripotentes en cultivo los telómeros se alargaban hasta el doble de lo normal.

¿Podían las células embrionarias con telómeros hiperlargos dar lugar a ratones vivos? Hace unos años el grupo demostró que sí. Pero estos primeros animales eran quiméricos, es decir, solo parte de sus células –entre el 30 % y el 70 %, procedían de las células embrionarias con telómeros hiperlargos. Su buena salud podría atribuirse al funcionamiento correcto del resto de las células, con telómeros normales.

En el trabajo que ahora se publica los autores han logrado que el 100 % de las células de los ratones tengan telómeros hiperlargos, con lo que todo rasgo peculiar es atribuible a este fenómeno.

Resultados sin precedentes

Estos ratones tienen menos cáncer y son más longevos, describen los autores. Un hecho importante es que son más delgados de lo normal porque acumulan menos grasa. También muestran un menor envejecimiento metabólico, con niveles más bajos de colesterol y LDL (grasa mala), y una mejor tolerancia a la insulina y la glucosa. El daño en su ADN a medida que envejecen es menor y tienen una mejor función de sus mitocondrias, otro de los talones de Aquiles del envejecimiento.

En conclusión, estos resultados sin precedentes demuestran que los telómeros más largos de lo normal en una especie dada no son perniciosos, sino más bien lo contrario: tienen efectos beneficiosos, como una mayor longevidad, retraso en la edad metabólica y menos cáncer.

Son relevantes también las alteraciones metabólicas observadas, porque es la primera vez que se encuentra una relación clara entre longitud de los telómeros y metabolismo. La ruta genética del metabolismo de la insulina y la glucosa es una de las identificadas como más importantes en lo que se refiere a envejecimiento.

Pero lo que más llamativo resulta a los investigadores es que el hallazgo abre la vía a prolongar la longevidad sin cambiar los genes del organismo. La alteración bioquímica que facilita el alargamiento de los telómeros en la fase de pluripotencia es de tipo epigenético, es decir, actúa como una anotación química que modifica el trabajo de los genes, pero no los altera en su esencia.

Ha bastado con alargar el tiempo en que las células embrionarias se mantienen en pluripotencia para generar ratones con telómeros más largos, protegidos del cáncer y de la obesidad, y más longevos, señalan los autores. Presentamos un nuevo modelo de ratón al que se ha retrasado el envejecimiento sin manipulación genética alguna.

octubre 22/2019 (SINC)

Referencia:

Muñoz-Lorente M. A. , Cano-Martin A.C. , Blasco M.A.:Mice with hyper-long telomeres show less metabolic aging and longer lifespans. Nature Communications, 2019. DOI: 10.1038/s41467-019-12664-x

Un hallazgo fortuito hace diez años ha conducido a la creación, por parte de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), de los primeros ratones nacidos con telómeros mucho más largos de lo normal en su especie. Los resultados se publican en Nature Communications y muestran que los animales viven más con mejor salud, sin cáncer ni obesidad. Lo más relevante, para los autores, es que la longevidad media de los ratones con telómeros hiperlargos es un 13 % superior a lo habitual. Por primera vez se aumenta significativamente la longevidad sin ninguna modificación genética.

Este resultado apoya la idea de que, a la hora de determinar la longevidad, los genes no son lo más importante, señala María Blasco, jefa del Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO y autora intelectual del trabajo. Hay margen para alargar la vida sin alterar el material genético. Este resultado apoya la idea de que, a la hora de determinar la longevidad, los genes no son lo más importante, señala María Blasco

Los telómeros conforman el extremo de los cromosomas, en el núcleo de cada célula del cuerpo. Su función es proteger la integridad de la información genética contenida en el ADN. Cada vez que las células se dividen, los telómeros se acortan un poco, así que una de las principales características del envejecimiento es la acumulación de telómeros cortos en las células. El acortamiento de los telómeros se considera uno de los indicadores de envejecimiento, dado que bastan los telómeros cortos para provocar el envejecimiento del organismo y reducir la duración de la vida, se explica en Nature Communications.

El Grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO ya ha demostrado en diversos trabajos que evitando el acortamiento de los telómeros mediante la activación de la enzima alargadora de los telómeros, la telomerasa, se prolonga la longevidad sin efectos secundarios.

Pero hasta ahora todas las intervenciones sobre la longitud de los telómeros se han basado en alterar la expresión de los genes, mediante una u otra técnica. De hecho el grupo del CNIO desarrolló hace unos años una terapia génica que promueve la síntesis de la telomerasa, con la que obtuvo ratones que viven un 24 % más sin desarrollar cáncer ni otras enfermedades asociadas a la edad.

Más longevos, delgados y sin cáncer

La novedad es que en los ratones nacidos con telómeros hiperlargos no ha habido alteración genética. En 2009 los investigadores trabajaban con las llamadas células IPS, células de un organismo adulto a las que se ha devuelto la pluripotencia o capacidad de generar un organismo completo, y observaron que tras un cierto número de divisiones en placas de cultivo estas células adquirían telómeros el doble de largos de lo habitual. Intrigados, confirmaron que lo mismo ocurría en células embrionarias normales, también pluripotentes, al ser mantenidas en cultivo tras extraerlas del blastocisto.

Al investigar el fenómeno hallaron que durante el estadio de pluripotencia hay determinadas marcas bioquímicas en los telómeros que facilitan su alargamiento, por parte de la enzima telomerasa. Por eso en las células pluripotentes en cultivo los telómeros se alargaban hasta el doble de lo normal.

¿Podían las células embrionarias con telómeros hiperlargos dar lugar a ratones vivos?

Hace unos años el grupo demostró que sí. Pero estos primeros animales eran quiméricos, es decir, solo parte de sus células, entre el 30 % y el 70 %, procedían de las células embrionarias con telómeros hiperlargos. Su buena salud podría atribuirse al funcionamiento correcto del resto de las células, con telómeros normales.

En el trabajo que ahora se publica los autores han logrado que el 100 % de las células de los ratones tengan telómeros hiperlargos, con lo que todo rasgo peculiar es atribuible a este fenómeno.

Resultados sin precedentes

Estos ratones tienen menos cáncer y son más longevos, describen los autores.  Un hecho importante es que son más delgados de lo normal porque acumulan menos grasa. También muestran un menor envejecimiento metabólico, con niveles más bajos de colesterol y LDL (grasa mala), y una mejor tolerancia a la insulina y la glucosa. El daño en su ADN a medida que envejecen es menor y tienen una mejor función de sus mitocondrias, otro de los talones de Aquiles del envejecimiento.

Es la primera vez que se encuentra una relación clara entre longitud de los telómeros y metabolismo

En conclusión, estos resultados sin precedentes demuestran que los telómeros más largos de lo normal en una especie dada no son perniciosos, sino más bien lo contrario: tienen efectos beneficiosos, como una mayor longevidad, retraso en la edad metabólica y menos cáncer.

Son relevantes también las alteraciones metabólicas observadas, porque es la primera vez que se encuentra una relación clara entre longitud de los telómeros y metabolismo. La ruta genética del metabolismo de la insulina y la glucosa es una de las identificadas como más importantes con relación al envejecimiento.

Pero lo que más llamativo resulta a los investigadores es que el hallazgo abre la vía a prolongar la longevidad sin cambiar los genes del organismo. La alteración bioquímica que facilita el alargamiento de los telómeros en la fase de pluripotencia es de tipo epigenético, es decir, actúa como una anotación química que modifica el trabajo de los genes, pero no los altera en su esencia.

Ha bastado con alargar el tiempo en que las células embrionarias se mantienen en pluripotencia para generar ratones con telómeros más largos, protegidos del cáncer y de la obesidad, y más longevos, señalan los autores. Presentamos un nuevo modelo de ratón al que se ha retrasado el envejecimiento sin manipulación genética alguna.

octubre 21/2019 (SINC)

Referencia:

Muñoz-Lorente M. A. , Cano-Martin A.C. , Blasco M.A.:Mice with hyper-long telomeres show less metabolic aging and longer lifespans. Nature Communications, 2019). DOI: 10.1038/s41467-019-12664-x

El descubrimiento se llevó a cabo en experimentos con ratones de laboratorio, dirigidos por Shimpei Ishiyama, descriptos en la revista Science.

Los roedores, tal como ocurre con los seres humanos, reaccionaron a las cosquillas solamente cuando estaban a gusto y alegres.

Esto se explica porque la corteza somatosensorial, el área cerebral que alberga estos grupos de neuronas, tiene un rol sobre el humor, aunque en el pasado se la vinculó principalmente al sentido del tacto.

Sobre la base de estudios precedentes, que también descubrieron que los ratones emitían una especie de risa inaudible al oído humano mientras se les hacía cosquillas, los investigadores decidieron controlar la actividad de neuronas en la corteza somatosensorial.

En plenas cosquillas, los animales movían velozmente las patas y «saltaban de contentos» con risas.

En los estratos profundos de la corteza somatosensorial se observó además un aumento de la actividad de las neuronas ligadas a la risa.

Al estimular las mismas neuronas, aún cuando no se les hacía cosquillas, los ratones reían.

En cambio, cuando los animales se hallaban ansiosos, la risa inducida por las cosquillas y la activación de estas neuronas resultaban prácticamente nulas.

Según los científicos la verificación apoya la idea de Charles Darwin, según la cual la mente debe encontrarse en un estado placentero para poder reírnos con las cosquillas.
noviembre 18/2016 (ANSA)

Leer más sobre el tema en:

Playful rats reveal brain region that drives ticklishness

Primitive signs of emotions spotted in sugar-buzzed bumblebees

Neural correlates of ticklishness in the rat somatosensory cortex

Los autores, dirigidos por Simón Méndez-Ferrer, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares  , en colaboración con los grupos de Jürg Schwaller y Radek Skoda, del Hospital Universitario de Basilea (Suiza), han demostrado en ratones que el tamoxifeno -ampliamente utilizado para el cáncer de mama- bloquea los síntomas y la progresión de las neoplasias mieloproliferativas.

Explica Méndez-Ferrer, ya hace tiempo que se sabe que los hombres tienen un mayor riesgo de desarrollar leucemia que las mujeres. «Se desconocen las causas de la diferente incidencia de leucemias entre hombres y mujeres, pero las hormonas sexuales, como los estrógenos, podrían explicarlas al menos parcialmente», comenta el investigador, y aclara que, aunque se sabía que algunos tipos de células sanguíneas estaban regulados por estrógenos, hasta ahora se desconocía su influencia en las troncales sanguíneas, incluyendo las causantes de neoplasias mieloproliferativas.

Partir de ese hallazgo, los científicos llegaron a otra conclusión: «El tamoxifeno tiene efectos específicos sobre determinadas células de la médula ósea, en concreto, sobre las troncales sanguíneas y su descendencia más inmediata, los progenitores multipotentes», señala Abel Sánchez – Aguilera, otro autor.

Sin embargo, la investigación demostró que el tamoxifeno tenía un efecto muy distinto en ratones sanos y enfermos.

Cuando se administra a ratones normales produce la muerte celular de los progenitores multipotentes, mientras que las células madre aceleran su división y pierden parcialmente su funcionalidad. En cambio, en animales enfermos se observa un bloqueo de los síntomas y la progresión de la enfermedad; en definitiva, un efecto terapéutico.

A esto se añade otra ventaja: sorprendentemente, estos efectos no causan apenas alteración en el resto de las células sanguíneas. Se observó que, a diferencia de lo que ocurre en el cáncer de mama -donde el tamoxifeno bloquea la acción de los estrógenos- en las células sanguíneas el fármaco actúa imitando la función de la hormona.

Las neoplasias mieloproliferativas, como la policitemia vera, son tumores frecuentemente causados por una mutación en el gen de la JAK2 en las células madre sanguíneas, y actualmente no existe para ellas ningún tratamiento curativo, con la excepción del trasplante de médula ósea, indicado en una minoría de pacientes.

El tratamiento con tamoxifeno elimina las células madre anormales, responsables últimas de la enfermedad,  a diferencia de lo que ocurre con las  terapias actuales, incluidos los inhibidores de JAK2,  que no consiguen hacerlo.

Diciembre  6 /2014 (Diario Médico)

Estos compuestos, llamados pyrazoleamides, afectan a la capacidad del protozoo parásito Plasmodium falciparum, causante del pàludismo, para mantener los niveles adecuados de sodio dentro de sus células. El desequilibrio les ocasiona una ingesta excesiva de agua que hace que estallen. El trabajo se ha publicado la revista Nature Communications.(doi:10.1038/ncomms6521 )

Los ensayos preclínicos de eficacia se han llevado a cabo en GSK en Tres Cantos (Madrid). Según explica a Sinc Javier Gamo, director de la unidad de paludismo del Centro de Investigación de Enfermedades de Países en Desarrollo (DDW) del laboratorio tricantino, “los resultados genéticos y bioquímicos apuntan a una proteína de membrana denominada PfATP4 como la diana de estos compuestos.

Esta molécula alteraría la funcionalidad normal del proceso celular donde interviene esta enzima, lo que provocaría la muerte por estallido del parásito”, añade.

El equipo de Gamo en Tres Cantos ha utilizado ratones injertados con glóbulos rojos humanos e infectados con una línea adaptada del plasmodio como modelo para evaluar la eficacia «In vivo» de las moléculas.

El estudio destaca que estos nuevos compuestos han mostrado ser “potentes inhibidores de crecimiento de Plasmodium en ratones que provocan una rápida labor de limpieza de parásitos cuando se administra una dosis oral, una vez al día. Además, tras una exposición constante a estas moléculas para inducir resistencia, los parásitos totalmente resistentes aparecen a una frecuencia muy baja. Javier Gamo señala que los ensayos en humanos con pyrazoleamides podrían empezar dentro de un año.

Los parásitos Plasmodium falciparum, causantes del paludismo, crecen dentro de los glóbulos rojos humanos y se transmiten de persona a persona a través de mosquitos. En la infección, el parásito induce cambios en la membrana de la célula huésped para poder absorber más nutrientes, lo que desencadena un aumento en la concentración de sodio dentro de los glóbulos rojos. Sin embargo, el parásito mantiene sus propios niveles bajos de sodio con la ayuda de una proteína (PfATP4), que bombea el sodio del parásito.

En la actualidad, una nueva clase de compuestos antipalúdicos llamados spiroindolones, que afectan a este proceso, están ya siendo probados en ensayos clínicos. Sin embargo, según señala el estudio, la búsqueda de nuevas moléculas como las pyrazoleamides es esencial para afrontar la resistencia a los fármacos desarrollada por el parásito.

Los resultados del estudio en Nature Communications  confirman que afectar el equilibrio del sodio del Plasmodium puede ser un enfoque prometedor para el desarrollo de nuevos fármacos contra el paludismo. Los autores señalan que se precisan más investigaciones para a identificar con precisión el blanco molecular de los compuestos y determinar si se pueden convertir en fármacos eficaces contra esta enfermedad.
noviembre 26/2014 (NCYT)

Akhil B. Vaidya, Joanne M. Morrisey, Zhongsheng Zhang, Sudipta Das, Thomas M. Daly, Thomas D. Otto.Pyrazoleamide compounds are potent antimalarials that target Na+ homeostasis in intraerythrocytic Plasmodium falciparum open.Nature Communications 5, 25 Nov 2014.

El cáncer de hígado es uno de los tumores más frecuentes en todo el mundo y con peor pronóstico. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en 2012 se contabilizaron 745 000 defunciones por esta causa en todo el mundo, una cifra superada solamente por el cáncer de pulmón. La forma más agresiva y también la más frecuente es el carcinoma hepatocelular, o hepatocarcinoma (HCC), sobre el que todavía se conoce muy poco y existen escasas opciones terapéuticas.

Ahora, investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han conseguido el primer modelo de ratón que reproduce fielmente las fases del HCC humano, desde que aparecen las primeras lesiones en el hígado hasta el desarrollo de la metástasis.

Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Cancer Cell (doi.org/10.1016/j.ccell.2014.10.002.), indican que dietas ricas en nicotinamida ribósido (NR), un derivado de la vitamina B3, protegen a estos ratones del desarrollo de HCC ya en sus fases más iniciales, cuando el estrés genotóxico causa daños en el ADN celular. También demuestran un efecto curativo de la dieta en aquellos ratones que habían desarrollado previamente la enfermedad.

Un modelo de ratón para el cáncer hepático humano

Un obstáculo en el estudio del HCC humano es la ausencia de modelos en ratón que copien la enfermedad, sobre los que investigar rutas moleculares o nuevas terapias. Puesto que el HCC humano está asociado a alteraciones en la supervivencia celular y el oncogén URI interviene en este proceso, los investigadores crearon mediante ingeniería genética ratones que contenían niveles elevados de URI solamente en hígado y de forma controlada en el tiempo.

Un obstáculo en el estudio del hepatocarcinoma humano es la ausencia de modelos en ratón que copien la enfermedad

Después de 30 semanas con altos niveles de URI, los ratones generaron tumores esporádicos en el hígado, e incluso metástasis cuando la inducción del gen persistió en el tiempo. Según describe el trabajo, la molécula que orquesta estos cambios es la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+), un compuesto universal de los seres vivos necesario para quemar calorías mediante el metabolismo celular.

“El aumento de URI disminuye el NAD+ celular y como consecuencia produce estrés genotóxico y daño en el ADN”, explica Nabil Djouder, jefe del grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del Programa de la Fundación BBVA-CNIO de Biología Celular del Cáncer y líder del estudio. “Sin embargo, todavía no está claro por qué el déficit de NAD+ provoca estas lesiones”, añade.

Metabolismo energético y cáncer

La aparición de daño en el ADN es el primer eslabón en la cadena de sucesos que activan el proceso carcinogénico en el hígado, incluso antes que la apoptosis o muerte celular como estaba descrito en la literatura. “Habitualmente decimos que los oncogenes inducen daños en el ADN. Ahora, podemos decir, más apropiadamente, que los oncogenes inducen la disminución de NAD+, lo que causa daños en el ADN”, aclara Djouder.

La relación inversa entre NAD+ y cáncer despertó la curiosidad de los investigadores: ¿podría un incremento de NAD+ tener efectos beneficiosos sobre la enfermedad? Cuando los científicos suplementaron la dieta de los ratones modificados genéticamente con nicotinamida ribósido, un derivado de la vitamina B3 que aumenta los niveles intracelulares de NAD+, no observaron desarrollo tumoral. Incluso, cuando administraron esta dieta a ratones que ya habían desarrollado la enfermedad, los tumores reducían de tamaño y desaparecían.

Los resultados se han reproducido en otros tipos de tumores como el de páncreas. “Observamos los mismos resultados sobre ratones con adenocarcinomas pancreáticos que tienen daño en el ADN, por lo que pensamos que este tratamiento podría ser eficaz en otros  tumores causados por oncogenes que provocan daño en el ADN, y por consiguiente un déficit de NAD+”, sostiene Krishna Tummala, primer firmante del trabajo.

Los resultados se han reproducido en otros tipos de tumores como el de páncreas

Además de trabajar con el modelo de ratón, los autores han cotejado los resultados sobre casi un centenar de muestras humanas. “Las procedentes de pacientes con HCC contienen niveles de URI que duplican los de las muestras sanas”, indica el artículo. Los datos, que además asocian a URI con una peor prognosis o evolución de la enfermedad, sitúan al gen como un posible nuevo marcador en cáncer de hígado.

Futuro de las investigaciones

Varios estudios epidemiológicos coinciden en asociar dietas pobres en triptófano –precursor de NAD+– con un aumento en la incidencia de determinados tipos de cáncer. También se ha observado que los suplementos diarios de vitamina B3 en poblaciones con deficiencias nutricionales crónicas reducen la incidencia de algunos tipos de cáncer,  como el de esófago.

A pesar de los resultados, los investigadores alertan de que la eficacia de los suplementos nutricionales potenciadores de NAD+ como terapia combinada en oncología no está demostrada en humanos. El equipo de Djouder ha comenzado una colaboración con el Programa de Investigación Clínica del CNIO, liderado por el oncólogo Manuel Hidalgo, para ampliar los estudios en ratones y valorar el posible salto a humanos.
noviembre 20/2014 (SNIC)

Krishna S. Tummala, Ana L. Gomes, Mahmut Yilmaz,  Latifa Bakiri, Isabel Ruppen, Vinayata Sheshappanavar. Inhibition of De Novo NAD+ Synthesis by Oncogenic URI Causes Liver Tumorigenesis through DNA Damage. Cancer Cell. Oct 2 2014

Al demostrar la importancia de dicha proteína, llamada NT3, para mantener la comunicación entre los oídos y el cerebro, este nuevo avance, obra del equipo de Gabriel Corfas, de la Universidad de Michigan en la ciudad estadounidense de Ann Arbor, abre la puerta hacia investigaciones en humanos que podrían mejorar el tratamiento de la pérdida auditiva causada por exposición a ruido excesivo y por el envejecimiento normal.

La NT3 es crucial para la capacidad de formar y mantener conexiones entre las células ciliadas y las células nerviosas, como han demostrado los investigadores. Este tipo especial de conexión, conocida como cinta sináptica, hace posible una comunicación ultraveloz de señales que viajan en ambas direcciones a través de separaciones pequeñas entre los dos tipos de células.

La pérdida de capacidad auditiva debido a daños en las cintas sinápticas, ocasionados por el ruido excesivo o el envejecimiento normal, es un problema muy común y hasta ahora difícil de resolver de forma satisfactoria. El equipo de Corfas comenzó este trabajo hace 15 años para aclarar aspectos críticos del oído interno, y ahora estos científicos comienzan a obtener los frutos de esa larga labor.

Usando una técnica genética especial, los investigadores lograron que algunos ratones produjeran una cantidad extra de proteína NT3 en células de áreas específicas del oído interno, después de haber sufrido una pérdida auditiva como consecuencia de la exposición a un nivel de ruido muy fuerte. Los ratones que tenían una carga extra de NT3 recuperaron su capacidad auditiva mucho mejor que los ratones que no recibieron este tratamiento.

El equipo de Corfas planea ahora explorar el papel exacto de la NT3 en el oído humano, y buscará fármacos que puedan estimular la producción de NT3 o su acción. Aunque pueden pasar años antes de que dichos fármacos puedan ser usados en las personas, el nuevo hallazgo es el primer paso hacia esa meta.
noviembre 21/2014 (NCYT)

Guoqiang Wan, Maria E Gómez-Casati, Angelica R Gigliello, Charles Liberman, Gabriel Corfas.Neurotrophin-3 regulates ribbon synapse density in the cochlea and induces synapse regeneration after acoustic trauma.elifesciences.doi.org/10.7554/eLife.03564. Oct 20, 2014

Raquel Hernández y su esposo, Dennis Brown, han trabajado en la vacuna contra el virus que causa la enfermedad desde los años noventa y aseguran tener la «fórmula» adecuada para prevenir el chikunguya.

«Con los casos en la Florida sabemos que ya llegó el virus a nuestro territorio, y solo era cuestión de tiempo que atacara las zonas templadas. En la India y  África conocen lo devastador de esta enfermedad», afirmó  a Efe Hernández, de origen mexicano.

El Chikunguña fue inicialmente identificado en el este de  África en la década de los cincuenta y hace diez años el virus se extendió al Océano Índico y la India, y unos años más tarde un brote en el norte de Italia afectó a unas dos centenares de personas.

Este virus, para el que no hay vacuna ni tratamiento, apareció por primera vez en el continente americano el pasado diciembre y el 29 de mayo fue detectado en EE.UU.

La dolencia, con síntomas muy parecidos a los del dengue, causa fiebre, dolor en las articulaciones y músculos, jaquecas y náuseas y pese a que es muy doloroso, generalmente no llega a ser mortal, aunque las personas con enfermedades crónicas como diabetes, hipertensión, insuficiencia renal, tuberculosis o sida deben ser tratadas con cuidados especiales.

Hernández explicó a Efe que la tecnología utilizada para desarrollar la vacuna ha tenido el visto bueno de la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) estadounidense, y que las pruebas de laboratorio realizadas con ratones respondieron «satisfactoriamente».

Los científicos universitarios trabajan con la compañía Arbovax, con sede en Raleigh, capital de Carolina del Norte, para recaudar cerca de cinco millones de dólares para continuar las pruebas en humanos.

«Esto es un proceso largo, y podría tardarse hasta dos años antes de que la vacuna salga al mercado. Es cuestión de fondos para continuar con los experimentos, y finalmente tener la aprobación del Gobierno», resaltó la científica.

Hernández, que es profesora asociada de investigaciones de estructuras moleculares y bioquímica, resaltó que el Ejército estadounidense probó años atrás una vacuna contra el chikunguya que no tuvo buenos resultados y no previno que sus soldados se contagiaran con la enfermedad.

«Estamos confiados de que esta vacuna trabajará en humanos como lo hizo con los ratones, que tienen los mismo síntomas que los humanos cuando tienen chikunguya, y luego de que se les aplicó la vacuna, no fueron contagiados», enfatizó.

Según los Centros de Control y Prevención de Enfermedades (CDC), hasta el 29 de julio se registraron 601 casos de chikunguya en EE.UU, de los cuales apenas dos casos, en Florida, se produjeron por contagio local y el resto se registraron entre personas que viajaron al Caribe, Asia, y Latinoamérica. EFE
julio 30/2014 (EFE).-

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

Investigadores de la Universidad de Cincinnati (UC), en Estados Unidos, han desarrollado una terapia que invierte el comienzo de la diabetes tipo 1 en modelos de ratón. El estudio, dirigido por el profesor William Ridgway, fue presentado en las 74ª Sesiones Científicas de la Asociación Americana de la Diabetes, que se celebra, en San Francisco.

La diabetes tipo 1 suele diagnosticarse en niños y adultos jóvenes y supone alrededor del 5% de los casos de diabetes, según la Asociación Americana de Diabetes. En la diabetes tipo 1, el organismo no produce suficiente insulina, lo que eleva la glucosa en sangre.

Los síntomas de la enfermedad incluyen micción frecuente, sed excesiva y pérdida de peso aunque se esté comiendo más. Los investigadores sostienen que la incidencia de la diabetes tipo 1 y la autoinmunidad en general se han incrementado desde mediados del siglo XX, probablemente como resultado de una menor estimulación del sistema inmunitario innato, lo que desencadena la autoinmunidad en niños y adultos jóvenes.

Ridgway, profesor y director de la división de Inmunología, Alergia y Reumatología de la Universidad de California, en Estados Unidos, utilizó un anticuerpo monoclonal antagonista, UT18, para promover la actividad de TLR4, una proteína codificada por el gen TLR4 que previene la aparición de la diabetes tipo 1, y así evertir la enfermedad en un alto porcentaje de ratones no obesos diabéticos.

«Hemos demostrado que mediante el uso de un anticuerpo para estimular una molécula específica en el sistema inmune innato podemos revertir, con una alta tasa de éxito, la diabetes de nuevo inicio en ratones que ya han comenzado a desarrollar síntomas de la enfermedad», subraya Ridgway. »

«Esta misma vía TLR4 opera en humanos de muchas maneras similares. Aunque existen diferencias, es posible que esta nueva vía para dirigirse al sistema inmune pueda probarse en humanos «, dice Ridgway. Aunque se requieren estudios adicionales, este experto cree que la terapia podría ser prometedora porque ya existe un agente antagonista anti-TLR4 aprobado por la agencia estadounidense del medicamento y otros se hallan en fase de desarrollo
Junio 17/2014 (JANO)

Ridgway WM.A new tool for dissecting genetic control of type 1 diabetes.Diabetes. 2014 Ene;63(1):56-8. doi: 10.2337/db13-1370.

Ahora, una colaboración internacional formada por universidades de EE UU, Canadá y España ha llegado a la conclusión de que hay otro gen ‘culpable’ que parece ser el verdadero gen de la obesidad funcional.

Dicho de manera técnica, han descubierto que ciertas mutaciones del FTO ligadas a la obesidad realmente no activan la expresión de este gen, sino la de otro situado a mil unidades de distancia, el IRX3.

«Cualquier asociación entre FTO y la obesidad es fruto de la influencia de IRX3″

“Nuestros datos sugieren que IRX3 controla la masa corporal y regula la composición del cuerpo”, declara el genetista Marcelo Nóbrega, de la Universidad de Chicago y uno de los autores del estudio; y añade: “Cualquier asociación entre FTO y la obesidad es fruto de la influencia de IRX3”.

Este trabajo multidisciplinar, que se publica en la revista Nature (doi:10.1038/nature13138), también revela que los ratones con carencias en este gen son más delgados, con una reducción del 25% al 30% en el peso corporal, debido a la pérdida de grasa blanca y un aumento de la tasa metabólica.

Las regiones no codificantes de un gen, también llamadas intrones, son aquellas que no llevan información sobre la síntesis de proteínas. Algunos de estos intrones no se sabe para qué sirven, pero otros sí: regulan la manera en la que se expresan los genes.

Los científicos observaron en ratones que las mutaciones en los intrones de FTO que se relacionan con la obesidad no afectan a su expresión, sino a la del nuevo gen lejano. “En su lugar, encontramos que el promotor del gen IRX3, un gen a cientos de miles de pares de bases de distancia, estaba relacionado con estos intrones”, explica el chileno José Luis Gómez-Skarmeta, coautor del estudio y genetista en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (UPO-CSIC), en Sevilla.

Para asegurar que había interacción física entre las dos regiones, los investigadores utilizaron una técnica llamada captura de la conformación de la cromatina. Tras estudiar esta relación en ratones, encontraron un patrón similar de interacciones en humanos al analizar los datos del proyecto ENCODE, que se confirmaron con experimentos en células humanas.

Con los datos de 153 muestras cerebrales de personas de ascendencia europea corroboraron los resultados en roedores: el gen FTO en sí solo juega un papel regulador. «Los interruptores que controlan IRX3 están dentro del gen FTO» , dice Nóbrega.

En total, han corroborado que esta interacción ocurre en humanos, ratones y peces cebra, lo que sugiere que este mecanismo se ha conservado evolutivamente en el genoma.

Experimentos

El siguiente experimento para confirmar el papel de IRX3 en la obesidad consistió en crear ratones que no expresaban este gen para observar su anatomía. Aunque se les alimentara con una dieta alta en grasas, los ratones sin IRX3 mantenían su peso y niveles lipídicos, mientras que los ratones normales sometidos a esa misma dieta engordaban hasta duplicar su masa. «Además, tenían mejor capacidad para captar la glucosa y estaban más protegidos frente la diabetes”, indica Chin-Chung Hui, otro de los autores del estudio y genetista en la Universidad de Toronto.

«IRX3 es probablemente un regulador importante dentro de los programas genéticos de las células»

Además, los investigadores descubrieron que aquellos ratones cuyo gen IRX3 alterado se expresaba en el hipotálamo, zona del cerebro conocida por regular el apetito y el gasto energético, estaban tan delgados como los ratones con deficiencia de IRX3.

Al parecer, la función hipotalámica de IRX3 controla la masa corporal en estos animales, lo que indica que la predisposición genética a la obesidad está, en parte, controlada por el cerebro.

El gen IRX3 está implicado en muchos procesos de regulación dentro de las células de todo el organismo, no solo del hipotálamo. Actualmente Nóbrega y su equipo investigan cómo IRX3 interactúa con los genes y moléculas que regula.

“IRX3 es probablemente un regulador importante dentro de los programas genéticos de las células”, dice Nóbrega. “Estamos interesados en identificar dónde y cómo actúa con el objetivo de identificar dianas de IRX3 que se conviertan en nuevos fármacos contra la obesidad y la diabetes”, concluye el líder del equipo.
marzo 12/2014 (SINC)

Marcelo Nóbrega, Chi-Chung Hui, Jose Luis Gomez-Skarmeta et al. «Obesity-associated variants within FTO form long-range functional connections with IRX3″. Nature. 12 Mar 2014

El trabajo, coordinado por el catedrático de la Universidad española de Salamanca José Miguel López Nova, fue publicado en el Journal of Investigative Dermatology (doi:10.1038/jid.2013.263 ), la más prestigiosa en el campo de la dermatología, informaron fuentes de esta universidad en un comunicado.

La investigación demuestra que los niveles de endoglina, una proteína expresada en las células endoteliales y también presente en las de la piel, juega un papel fundamental regulando tanto la velocidad como la calidad de la cicatrización.

De este modo, se da a conocer cómo la endoglina, además de regular el proceso de la angiogénesis que es crucial en la cicatrización para la formación de nuevos vaso s función, juega un papel fundamental en la biología de los queratinocitos, las células que forma la epidermis, regulando tanto su capacidad de proliferación como de desplazamiento.

En estudios llevados a cabo en ratones modificados genéticamente, los investigadores han demostrado que la falta de endoglina hace que los queratinocitos proliferen menos y la herida se cierre fundamentalmente por migración de los mismos, pero produciendo un cierre imperfecto que se vuelve a abrir más fácilmente.

Además, la investigación demuestra que «la forma en la que la endoglina regula la cicatrización es a través de la regulación de la producción de óxido nítrico, una molécula con muchas propiedades biológicas», explicó López Novoa.

La importancia práctica del trabajo radica en que abre nuevas perspectivas para el tratamiento de las alteraciones de la cicatrización, tanto por defecto (úlceras) como por exceso (formación de cicatrices), utilizando la endoglina como molécula terapéutica.

La investigación contó con la participación de profesores de las universidades de Salamanca (España) y de Toronto (Canadá), así como científicos del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols y del Centro de Investigaciones Biológicas de España.
enero 8/2014 (EFE).-

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

Eduardo Pérez-Gómez,Mirjana Jerkic,Marta Prieto,Gaelle del Castillo,Ester Martín-Villar.Impaired Wound Repair in Adult Endoglin Heterozygous Mice Associated with Lower NO Bioavailability free.Journal of Investigative Dermatology 134, 247-255.13 Ene 2014

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Roura S, Bagó JR, Soler-Botija C, Pujal JM, Gálvez-Montón C, Bayes-Genis A. Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells promote vascular growth in vivo. PLoS One. 2012;7(11):e49447. 2012 Nov 16.

Expertos de la Universidad de Kyoto obtuvieron las  precursoras a partir de células madre embrionarias (ESCs) y células madre pluripotentes inducidas (IPSCs), extraídas de embriones de entre tres y cinco días y de una hembra.

La estructura obtenida se desarrolló y acabó convirtiéndose en ovocitos funcionales implantados en una hembra estéril que luego de una fecundación in vitro con espermatozoides de ratones dio lugar a crías saludables.

Aunque los resultados de esta investigación aún no son aplicables en humanos en un futuro se podrían producir gametos para personas que puedan trasladar defectos genéticos o para tratar problemas de fertilidad.

Esta investigación es la continuación de otro estudio cuyos resultados fueron difundidos en la revista Cell en 2011.

En aquella ocasión los científicos lograron obtener células precursoras de gametos masculinos que insertados en testículos de ratones se convirtieron en espermatozoides.
octubre 4/2012 (PL)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Hayashi K, Ogushi S, Kurimoto K, Shimamoto S, Ohta H, Saitou M. Offspring from Oocytes Derived from in Vitro Primordial Germ Cell-Like Cells in Mice.Science.2012 Oct 4.

Lo hicieron inyectando fotoreceptores, que son las células especializadas de la retina que recubren la superficie interior del ojo y se encargan de convertir la luz en impulsos nerviosos que son enviados al cerebro.

La pérdida de fotoreceptores es la principal causa de ceguera en muchas enfermedades oculares humanas, como la degeneración macular vinculada a la edad, la retinitis pigmentosa y la ceguera vinculada a diabetes.

Y los investigadores creen que este tipo de trasplante podría conducir a nuevos tratamientos que restauren la visión a millones de pacientes que sufren estos trastornos.

El estudio, llevado a cabo por científicos de la Universidad de Londres y el Consejo de Investigación Médica (MRC) del Reino Unido, aparece publicado en la revista Nature (doi:10.1038/nature10997).

Hay dos tipos de células fotoreceptoras, conos y bastones, y cada uno de éstos contribuye a utilizar la información que llega al ojo para convertirla en una representación visual, es decir, en la visión.

Se pensaba que una vez que se pierden los fotoreceptores ya no podían reemplazarse. Pero este estudio demuestra que sí es posible restaurar su función.

Información visual
Aunque se están llevando a cabo muchas investigaciones para encontrar formas de prevenir o retrasar la pérdida de fotoreceptores, el nuevo estudio está dirigido a ayudar a los pacientes que ya han perdido estas células.

Los científicos llevaron a cabo pruebas con ratones que tenían enfermedades oculares degenerativas similares a las que desarrollan los humanos debido a la pérdida de fotoreceptores funcionales.

En el estudio los científicos inyectaron directamente células fotoreceptoras de ratones jóvenes y sanos en las retinas de ratones adultos que carecían bastones funcionales.

Los fotoreceptores de bastón son particularmente importantes ya que permiten procesar la información visual en la oscuridad debido a su extrema sensibilidad incluso en los niveles más bajos de luz.

Después de un período de entre cuatro y seis semanas, los científicos observaron que las células trasplantadas -que eran inmaduras- comenzaron a funcionar casi tan bien como los fotoreceptores de bastón normales.

Y ya habían formado las conexiones que se necesitan para transmitir la información visual al cerebro.

Para comprobar su funcionalidad los investigadores probaron la vista de los ratones en un laberinto iluminado con luz tenue.

Observaron que los que habían recibido el trasplante de bastones pudieron utilizar una clave visual que se les presentó para encontrar rápidamente una plataforma escondida en el laberinto.

Los ratones que no habían sido tratados sólo pudieron encontrar la plataforma después de una extensa búsqueda en el laberinto.

El mismo equipo de científicos ya había demostrado en otro estudio que es posible trasplantar fotoreceptores en retinas de ratones adultos siempre y cuando las células se originaran de animales recién nacidos cuyas retinas todavía no estaban totalmente formadas.

Nuevas terapias
En la nueva investigación lograron perfeccionar el procedimiento e incrementar el número de células trasplantadas en el receptor mejorando la probabilidad de restaurar la vista.

También se han llevado a cabo otros estudios para trasplantar células madre en la retina con la esperanza de restaurar los fotoreceptores.

Pero hasta ahora no se ha tenido éxito con estas investigaciones porque las células no han logrado desarrollarse normalmente.

Si se confirman los resultados de la nueva investigación esto podría conducir a tratamientos para millones de personas afectadas con trastornos oculares degenerativos.

«Demostramos por primera vez que las células fotoreceptoras trasplantadas pueden integrarse exitosamente con el circuito retinal existente y mejorar realmente la visión» afirma el profesor Robin Ali, quien dirigió el estudio.

«Esperamos poder replicar pronto este éxito con fotoreceptores derivados de células madre embrionarias y eventualmente llevar a cabo ensayos en humanos».

«Aunque tenemos que dar varios pasos más antes de que esta técnica esté disponible a los pacientes, la misma podría eventualmente conducir a tratamientos para millones de personas que han perdido la vista debido a enfermedades oculares degenerativas» agrega el científico.

En mayo pasado científicos en Estados Unidos llevaron a cabo un trasplante de células madre embrionarias en la retina en dos mujeres que sufrían enfermedades oculares degenerativas.

Ambas mujeres, declaradas legalmente ciegas, informaron de mejoras en la visión.

El trasplante, sin embargo, involucró a células del epitelio pigmentario retinal, las células de la capa exterior de la retina.

Y aunque se demostró que la técnica era segura, todavía no se logra comprobar que es realmente efectiva en la curación de ciertas formas de ceguera debido a enfermedades degenerativas.
abril 20/2012 (Diario salud)

R. A. Pearson, A. C. Barber, M. Rizzi, C. Hippert, T. Xue, R. R. Ali. Restoration of vision after transplantation of photoreceptors.Nature 18 abr (2012)

Transient Regenerative Potential of the Neonatal Mouse Heart.  Science 331(6020):1078-1080

Redacción internacional, agosto 29/2010 (EFE)