Revolución biomédica

Hay avances tecnológicos que son difíciles de asimilar. Lo que puede dar de sí la impresión en tres dimensiones (3D) no para de darnos sorpresas. Ya sabíamos que estas máquinas eran útiles en el campo de la arquitectura, la automoción y el diseño industrial para la fabricación de maquetas o prototipos. Pero donde está causando una verdadera revolución es en el terreno de la biomedicina.

El último gran ingenio salido de una impresora 3D es una prótesis de tráquea capaz de adaptarse al crecimiento de los tres niños afectados de traqueobroncomalacia (una patología que cierra los bronquios al respirar) a los que se les ha implantado recientemente.

El invento, desarrollado en la Universidad de Michigan (Estados Unidos), ha consistido en escanear la tráquea de cada uno de los tres pequeños que han participado en este ensayo y, a partir de esa primera imagen, se diseñó una férula personalizada. Han conseguido así que los bronquios puedan trabajar por sí solos. El implante está construido con material biodegradable, de manera que es reabsorbido por el organismo cuando las vías respiratorias están plenamente operativas.

Avances como estos son una muestra del enorme abanico de posibilidades que tiene ante sí la biomedicina. Con impresiones 3D se fabrican audífonos, vértebras, prótesis de cadera, de rodilla... Estos mágicos artefactos están diseñados para poder utilizar materiales biológicos (células, por ejemplo) con el objetivo de, en un futuro, crear tejidos humanos. Parece ciencia ficción, pero los expertos en nanoingeniería tienen en su horizonte la fabricación de órganos funcionales (riñones, vejigas, corazones) a partir de las asombrosas impresoras 3D.

De la alianza entre la tecnología y la biología pueden nacer cosas fantásticas. Y lo que es más impactante: a muy bajo coste. Los materiales con los que se ha fabricado la prótesis implantada a los niños con problemas en la tráquea ronda los ocho euros. Si además se generaliza el hecho de que los objetos puedan cambiar de forma por sí mismos para adaptarse en el tiempo a la evolución de las personas, las impresoras 3D habrán entrado en una nueva dimensión: la cuarta.

Investigadores españoles logran seguir los telómeros en las células madre de las plantas

Desde hace años se conoce el papel de los telómeros en las células de mamíferos, pero se conocía poco sobre el papel de los telómeros en procesos esenciales de la fisiología de las plantas, como el crecimiento, debido a la falta de tecnologías en este campo.

Los telómeros son secuencias de ADN no codificante que se hallan en cada uno de los extremos de los cromosomas, protegen a estos últimos y aseguran la correcta división celular. 

Ahora, un trabajo publicado en la revista Cell Reports describe el desarrollo de una innovadora tecnología que permite el seguimiento de los telómeros a nivel celular en plantas. La técnica demuestra por primera vez el papel de estas estructuras en el desarrollo de las plantas y su longevidad.

También ofrece la posibilidad de usar plantas para buscar compuestos que regulen los telómeros en células animales, que podrían tener utilidad terapéutica en enfermedades asociadas al envejecimiento, incluido el cáncer.

Las células más 'jóvenes' tienen telómeros más largos, y a medida que estas se dividen, los telómeros se acortan hasta que ya no permiten nuevas divisiones celulares.

Este proceso de acortamiento de telómeros también se ha asociado al cáncer, lo que pone de manifiesto las importantes implicaciones de estas estructuras, no solo en envejecimiento, sino también en el campo de la oncología u otras enfermedades asociadas a la edad.

A diferencia de los animales, las plantas crecen durante toda su vida. Eso es posible gracias a los meristemos, tejidos de células indiferenciadas que se hallan en los extremos de los tallos, y al nicho de células madre situado en la base de la raíz. Son estos dos órganos los que proveen a la planta de nuevas células y le permiten crecer a lo largo de toda su vida. Las células con telómeros más largos son precisamente las del nicho de células madre y las de los meristemos.

Es también en estas regiones donde la enzima telomerasa (aquella que permite el alargamiento de los telómeros) está activa, mientras que en tejidos diferenciados como las hojas o las ramas no presenta actividad.

Vemos que los telómeros y la telomerasa son esenciales para la renovación de las células madre en los meristemos y el crecimiento de la planta.Las plantas sin telomerasa activa, en las que los telómeros se acortan de forma anormal, agotan todas sus reservas de células madre en poco tiempo y dejan de crecer. Los resultados revelan una relación esencial entre la longitud de los telómeros, las células madre y la longevidad de estos organismos.

Según los investigadores que han llevado a cabo el trabajo, los resultados permitirán investigar por qué los árboles pueden llegar a vivir miles de años, y abren nuevas vías para entender el cáncer y el envejecimiento.

Fuente:http://www.rtve.es/noticias

Alergia, ¿se nace con ella o se hace?

¿Es que se nace alérgico? “El alérgico nace, en parte, porque hay un componente genético, pero fundamentalmente se hace”, sostiene Antonio Sastre, presidente de la Sociedad Española de Alergología e Inmunología Clínica.

“No se es alérgico de nacimiento”, aclara el inmunólogo José Luis Subiza, , ya que para serlo hay que exponerse previamente a los pólenes frente a los que el organismo reacciona produciendo un tipo de anticuerpos (IgE). Sin embargo, “los factores ambientales a los que está expuesta la madre durante el embarazo pueden condicionar la predisposición a desarrollar alergia en edades tempranas”.

Factores ambientales para hacerse alérgico los hay de sobra, desde la contaminación hasta la controvertida teoría de la higiene, que apunta a las vacunas, al consumo de antibióticos y a una alimentación esterilizada como causas que impiden la exposición a gérmenes en los primeros meses de vida y, por tanto, el desarrollo de inmunidad.

La solución pasa por controlar los síntomas con antihistamínicos y la vacuna para modificar la evolución de la alteración. El aumento del número de pacientes alérgicos se refleja en la venta de estos fármacos que, durante el año pasado fue de casi 20 millones de envases (un 2,8% más que el año anterior).

Si hay una cuestión en la que existe unanimidad total entre los alergólogos es sobre las vacunas. Estas se presentan como el único tratamiento para controlar la alergia, aunque requiere constancia para ver los resultados. Subiza explica que “el paciente mejora un 30% durante el primer año, para llegar al 60% el segundo, y entre el 70% y el 80% el tercer año”.

Entonces, ¿la alergia se cura? “La vacuna puede funcionar durante muchos años, pero el alérgico lo será toda la vida” opina Sastre. Más optimista es Subiza: “Se puede llegar a curar con vacunas”; aunque Palomares opina que “es necesario diseñar nuevas vacunas que mejoren la eficacia, la seguridad, y que reduzcan el tiempo necesario para adquirir tolerancia”.

Nueva vía metabólica para lograr una mejor producción de biocombustibles mediante levadura.



Hoy en día se necesitan combustibles para el transporte que sean limpios y renovables, así como los que son capaces de reemplazar a la gasolina, el gasóleo y al combustible para aviones a reacción. También se necesitan alternativas verdes y sostenibles a las sustancias petroquímicas.

La fermentación microbiana de los azúcares almacenados en las paredes celulares de las plantas y otras formas de biomasa es una fuente muy importante de biocombustibles y sustancias químicas de utilidad industrial. Esto precisa la conversión de los azúcares complejos en azúcares simples que puedan ser fermentados.

Se ha descubierto una forma de incrementar la producción de biocombustibles y otras sustancias químicas de utilidad industrial, a partir de biomasa fermentada por levadura.

Los científicos del Instituto de Biociencias de la Energía, un centro impulsado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, y la Universidad de California en Berkeley, ambas instituciones en Estados Unidos.

Introduciendo nuevas vías metabólicas en la levadura, el equipo de Jamie Cate ha capacitado a esos microorganismos para fermentar de forma eficiente la celulosa y la hemicelulosa, las dos familias principales de azúcares encontradas en la pared celular de las plantas.

 Los científicos identificaron nuevas vías metabólicas en el hongo Neurospora crassa que se emplean para digerir la xilosa, uno de los azúcares más abundantes en la hemicelulosa. La levadura Saccharomyces cerevisiae, el microbio usado más habitualmente para la producción de biocombustibles, esta no puede fermentar la xilosa.

Para conseguir que las vías metabólicas del N. crassa funcionen en la levadura, los investigadores introdujeron cinco nuevos genes en la levadura. Si bien las nuevas vías y genes permiten a la levadura fermentar directamente los azúcares de xilosa convirtiéndolos en el biocombustible o producto químico deseados, esos azúcares aún tienen que ser liberados de las paredes celulares vegetales. Esto puede hacerse, sin embargo, con un simple pretratamiento con agua caliente, en vez de con los ácidos y líquidos iónicos que utilizan los actuales métodos de pretratamiento.

Una vacuna contra el paso del tiempo

El investigador español Juan Carlos Izpisúa y sus colegas del Instituto Salk de California y la Academia China de las Ciencias en Pekín presentan en Science un descubrimiento clave no para curar el envejecimiento, sino para algo todavía mejor: entenderlo. La historia de la ciencia muestra que el conocimiento profundo de un fenómeno anticipa de manera invariable su aplicación tecnológica y social. El envejecimiento no va a ser menos que la gravitación, el electromagnetismo o el bosón de Higgs. Es solo que ha llegado más tarde a la agenda científica.

El enfoque del envejecimiento que han concebido los científicos del Salk es un cóctel de audacia y vanguardia tecnológica. No han hecho papilla las células de un joven y un viejo para comparar el cosmos de agujas en un pajar que se revelan allí. En vez de eso, han metido las narices en el mismo centro lógico del proceso. Y las pistas estaban allí desde hace décadas.

El síndrome de Wenner, se llama en los textos de patología. Progeria adulta, se le dice también, y se clasifica como una enfermedad rara porque solo afecta a una de cada 20.000 personas. Consiste en un envejecimiento prematuro, y su nombre se debe al científico alemán Otto Werner, que lo describió en cuatro hermanos que ya eran viejos a los 20 años para la tesis doctoral que leyó en 1904. Hay 1.300 casos descritos en la literatura médica, lo que da una idea de la atracción fatal de los investigadores esta singular mutación: un desafío genético al paso del tiempo.

El estudio del grupo de Izpisúa demuestra que la causa genética del síndrome de Werner, la mutación de un gen llamado WRN, provoca un envejecimiento prematuro al perturbar la organización geométrica a gran escala del ADN de cada núcleo de cada célula. Son los interruptores generales que activan o reprimen grandes geografías genómicas en según qué tiempos y lugares. Los artífices de la epigenética, los coreógrafos de la construcción del cuerpo de cualquier animal del planeta.

El envejecimiento es negociable en biología, y los científicos ya tienen una buena idea para pararlo, o incluso revertirlo

“Demostramos”, explica Izpisúa, “que la mutación que causa el síndrome de Werner conduce a la desorganización de la heterocromatina, y que ello es uno de las causas clave del envejecimiento”. Izpisúa no tiene ningún interés obsesivo en el Werner: más bien lo ve como un modelo ideal para estudiar las causas profundas del envejecimiento en general. Lo que persigue no es una cura de la progeria, sino una vacuna del envejecimiento. No precisamente una enfermedad rara.

“Hemos identificado un mecanismo central del envejecimiento”, dice Izpisúa, “y es la desorganización de la heterocromatina, que ya sabemos que es reversible”. El reloj de la biografía funcionando hacia atrás, como una máquina del tiempo de serie B. La B de biología.

Los pacientes de síndrome de Werner no suelen vivir mas de 50 años. Pese a ello, sufren desde una temprana edad cataratas, diabetes de tipo 2, arterosclerosis, osteoporosis y cáncer: las enfermedades de la edad, solo que antes de tiempo. No es que las personas con Werner parezcan más viejas. Es que lo son, pese a todo lo que diga el calendario.

Los científicos norteamericanos y chinos han utilizado las tecnologías biológicas de vanguardia. Se han basado en cultivos de células madre embrionarias humanas, y han utilizado las rompedoras técnicas de edición genómica para inactivar su gen WRN. Han generado así un modelo celular en cultivo del envejecimiento. Las células se deterioran de la manera normal, pero a una velocidad acelerada. A esos cultivos se les pueden hacer todas las perrerías que no se puede hacer a un ser humano. Los resultados son rápidos y brillantes.

Descubierta la 'llave' que abre las células inmunitarias para el VIH.

El proceso clave de toda infección es el momento en que el patógeno entra en las células que quiere colonizar. En el caso del VIH este paso es especialmente delicado, ya que su diana son las propias células del sistema inmunitario responsables de combatir a los invasores, las células dendríticas. Y un equipo liderado por el Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha encontrado el salvoconducto que permite esa entrada, lo que origina la difusión posterior de la infección.

El trabajo, que publica PLOS Biology, es un cambio frente a lo que se conocía hasta ahora, en el que los estudios se centraban en las proteínas de la cubierta del virus. El compuesto descubierto es un gangliósido (una compleja combinación de un lípido, un azúcar y el ácido siálico). Obviamente, una vez conocida la llave, la idea a largo plazo es encontrar la manera de bloquear la cerradura. O, en términos médicos, desarrollar fármacos que inhiban el proceso. Algo que en tiempo puede suponer de 15 a 20 años. Si se impide que el VIH entre en las células dendríticas quedarán expuestas a la acción del sistema inmunitario y serán más fáciles de erradicar. Porque la complicación de las infecciones con retrovirus (la familia a la que pertenece el VIH) es que cuando entran en las células integran su material genético en el del anfitrión, con lo que no hay forma de atacarlo, y por eso la infección puede quedar latente y hay que estar siempre pendiente de no se active.

 “Hemos comprobado es la hipótesis que barajábamos: que el virus es capturado por las células dendríticas gracias a los gangliósidos de su superficie”, ha dicho Fina Casas, una de la investigadoras de un equipo en el que están también Gemma Fabriá y colaboradores de la universidad de Heidelberg.

Durante los experimentos, los investigadores alteraron la composición de gangliósidos en la superficie de virus artificiales y liposomas (vesículas esféricas formadas por los componentes de las membranas celulares). Al poner en contacto estas partículas con las células dendríticas, demostraron que únicamente podían entrar en las células aquellas vesículas con gangliósidos específicos en su superficie. Finalmente, comprobaron que eliminar los gangliósidos directamente del virus evita que las células dendríticas puedan atrapar el VIH‐1.

En verdad, el objetivo final del VIH no son las células dendríticas. Son otros componentes del sistema inmunitario, las células CD-4, a las que coloniza y destruye durante su proceso de reproducción. Por eso los investigadores dicen que este mecanismo descrito es el de un caballo de Troya, ya que permite que el virus se aproxime a su objetivo en una forma que no desata las alarmas.

Imagen del VIH.
Fuente: El País

Hallan remedio natural medieval contra las bacterias.

LONDRES, REINO UNIDO (01/ABR/2015) .- Un remedio natural contra infecciones oculares, descrito en un manuscrito que data de hace un siglo, podría ser la clave para acabar con las superbacterias resistentes a los antibióticos, estiman especialistas británicos.

Los científicos recrearon un receta medieval utilizando cebolla, ajo y una parte del estómago de una vaca, y encontraron que este remedio "aniquila casi por completo" a la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina. 

El remedio está plasmado en el Bald's Leechbook, un libro de medicina anglosajona del siglo IX que contiene varios tratamientos curativos, el cual se encuentra bajo resguardo de la Biblioteca Británica.

La experta en anglosajón, la doctora Chritina Lee, tradujo la receta de un "bálsamo de ojo", que incluye ajo, cebolla, vino y hiel de vaca, y especialistas en microbiología lo elaboraron para realizar pruebas con amplios cultivos de bacterias.

Los expertos, de la misma universidad, encontraron que este remedio natural prácticamente "mata" al SARM (en un 90 por ciento), el cual se volvió resistente a la penicilina y más tarde a la meticilina.

En el efecto de la receta intervienen todos los ingredientes, "no solo uno", aseguran los especialistas, que presentarán sus conclusiones en la próxima conferencia nacional de microbiología.

El Bald's Leechbook es uno de los primeros ejemplos de lo que podría llamarse vagamente un libro de texto médico, pues contiene lecciones importantes para combatir enfermedades microbianas, precisa la cadena británica de noticias BBC. 

Al parecer, los médicos anglosajones en realidad habrían practicado algo muy parecido al método científico moderno, con su énfasis en la observación y la experimentación, añade.

La doctora Lee afirma que hay muchos libros medievales similares con tratamientos naturales contra infecciones bacterianas, lo cual sugiere que las personas de aquella época estaban realizando estudios detallados desde mucho antes de que se descubrieran las bacterias.