Identificado el primer gen asociado al desarrollo del síndrome de Tourette

El síndrome de Tourette es un trastorno neurológico complejo y hereditario caracterizado por la presentación de tics motores y vocales totalmente involuntarios. Un trastorno que, según las estimaciones, padece una de cada 2.000 personas y para el cual no existen tratamientos demasiado eficaces, fundamentalmente porque las causas –sobre todo genéticas– que lo desencadenan permanecen aún desconocidas. De ahí la importancia de un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de California en San Francisco (EE.UU.), en el que se describe el primer gen directamente asociado al desarrollo del síndrome de Tourette –y se identifican otros tres genes candidatos que, muy probablemente, también se encuentran implicados en su aparición.

Como explica Matthew State, co-director de esta investigación publicada en la revista «Neuron», «en la práctica clínica veo continuamente la frustración que experimentan los pacientes y sus familias ante nuestra falta de conocimientos sobre el trastorno y las limitaciones de los tratamientos disponibles. Pero ahora, y gracias las nuevas tecnologías genómicas y a una larga y exitosa colaboración entre los médicos y los genetistas, hemos dado un primer gran paso para cambiar esta realidad. Y es que nuestros resultados suponen un avance en el conocimiento de la biología de este síndrome, lo que facilitará la búsqueda de mejores tratamientos».

Genes candidatos

Para llevar a cabo el estudio, los autores han aplicado un modelo de investigación que ha posibilitado notables avances en los últimos cinco años en el conocimiento de las bases genéticas de los trastornos del espectro autista (TEA). Concretamente, lo que hicieron fue comparar las regiones codificantes de proteínas del genoma de niños con síndrome de Tourette con las de sus padres –con o sin el trastorno– para, así, identificar la presencia de mutaciones genéticas ‘de novo’, es decir, no heredadas sino generadas de forma espontánea.

Como indica Jeremy Willsey, co-director de la investigación, «las variantes ‘de novo’ suelen tener efectos biológicos más fuertes que las variantes heredadas que se transmiten a través de las generaciones. Así, y si bien son ciertamente raras, hemos estudiado estas variantes ‘de novo’ porque suelen conllevar efectos ‘extremos’ y pueden ofrecernos mucha información sobre las causas subyacentes de una enfermedad».

Finalmente, los autores cogieron sus resultados y recurrieron a las grandes bases de datos genéticos sobre el síndrome de Tourette –entre otros, el Consorcio Internacional para la Genética del Síndrome de Tourette (TSAICG)– con objeto de identificar a aquellos genes con mayor riesgo de desencadenar el síndrome. Y lo que observaron es que la presencia de variantes en el gen ‘WWC1’ –o gen ‘KIBRA’, implicado en el desarrollo cerebral, la memoria y la respuesta cerebral a los estrógenos– se asocia a una probabilidad superior al 90% de contribuir a la aparición del trastorno.

Es más; los autores también identificaron otros tres genes cuyas variantes, si bien con una probabilidad cercana al 70%, parecen igualmente contribuir al desarrollo del síndrome: los genes ‘FN1’ y ‘CELSR3’, implicados en el desarrollo de los circuitos cerebrales; y el gen ‘NIPBL’, implicado en la regulación de la expresión génica en el cerebro y ya asociado con otros trastornos neurológicos en humanos –entre otros, el síndrome de Cornelia de Lange, el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) y el trastorno obsesivo-compulsivo.

La vitrificación de ovocitos como método para preservar la fertilidad de la mujer

Retrasar la edad en la que una mujer decide ser madre se ha convertido, más que en una tendencia, en una realidad social. Aquellas que toman la decisión de tener hijos suelen hacerlo más cerca de los 40 que de los 30 años por distintos motivos. Algunas incluso se ven obligadas a ello como consecuencia de ciertos tratamientos médicos.

Sin embargo, la naturaleza va por otro lado y se encarga de recordar que lo óptimo, a efectos biológicos, es tomar la decisión mucho antes.

Este escenario ha convertido a la vitrificación de ovocitos en la técnica más usada cuando se decide posponer el embarazo, ya sea por motivos personales o médicos. De hecho, nació como método de preservación de la fertilidad para aquellas mujeres que iban a someterse a una cirugía de ovarios o a tratamientos oncológicos. No obstante, los profesionales de la reproducción asistida advierten que la edad a la que se congelan los óvulos es un factor de extrema importancia, tal y como han recordado durante las primeras sesiones del Congreso Internacional del IVI que celebra esta semana en Bilbao su séptima edición.

La mujer nace con cerca de un millón de ovocitos, un número que comienza a disminuir antes de la pubertad, quedando entonces en unos 400.000. En cada ciclo menstrual ese número se reduce en 1.000.

“A partir de los 35 años, esta reserva ovárica ya está en casi el 10 % del total y la calidad de los óvulos es peor. Nos encontramos con que una mujer de 40 años apenas tiene óvulos buenos para gestar un niño sin fallos reproductivos y o cromosómicos”, asegura el profesor José Remohí, copresidente y fundador de Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI).

El sentido del olfato del ser humano es tan bueno como el de los animales

Nos han hecho creer que el sentido del olfato humano es peor que el de los animales y que de ninguna manera podemos competir con perros y roedores, algunos de los mejores olfateadores del reino animal.

Sin embargo, un artículo de revisión, publicado en la revista Science esta semana por el neurocientífico John McGann, del departamento de Psicología de la Universidad de Rutgers-New Brunswick (Nueva Jersey, EE UU), indica que esta idea “se basa más en un viejo mito que en una hipótesis basada en hechos”.

Durante los últimos 14 años, McGann ha estudiado el sistema olfativo y ha revisado las investigaciones existentes sobre el tema. Para ello, ha examinado los datos y profundizando en los escritos históricos que llevaron a establecer la antigua concepción errónea de que este sentido es inferior en los humanos, debido al tamaño del bulbo olfatorio.

"La realidad es que nuestro sentido del olfato es tan bueno como el de otros mamíferos, como por ejemplo, roedores y perros. Los seres humanos pueden discriminar en torno a un billón de olores diferentes”, agrega. Esto es mucho más que lo que han afirmado libros de psicología mal fundamentados y la sabiduría popular, que han insistido durante mucho tiempo en que solo podemos detectar unos 10.000 olores diferentes.

  

"Ha existido una amplia creencia cultural de que una persona razonable o racional no se podía dejar dominar por el sentido del olfato", añade. "El olor estaba más ligado a una percepción animal".

Lo cierto es que el bulbo olfatorio humano, que envía señales a áreas del cerebro para ayudar a identificar olores, es bastante grande y similar en el número de neuronas al de otros mamíferos, según el experto.

En los escritos de Broca de 1879, se afirmaba que el menor volumen del área olfativa comparado con el resto del cerebro significaba que los seres humanos tenían libre albedrío y no tenían que depender del olfato para sobrevivir y mantenerse vivos como los perros y otros mamíferos. Pero en realidad, no hay apoyo para la idea de que un bulbo olfatorio más grande aumente el sentido del olfato. "Los perros pueden ser mejores que los humanos en diferenciar el olor de orina y los humanos en saber reconocer el aroma de un buen vino, pero pocas de estas comparaciones tienen apoyo experimental real", destaca.

La idea de que no tenemos las mismas habilidades olfativas que los animales se ha mantenido a largo de los años, a causa de algunos estudios genéticos que descubrieron que las ratas y ratones tienen genes para alrededor de 1.000 diferentes tipos de receptores que se activan por olores, comparados con los 400 que tienen los humanos.Pero el neurocientífico opina que el hecho de que los humanos tengan una cifra menor de receptores no significa automáticamente que tengan un peor sentido del olfato. El problema es que el olfato es mucho más importante de lo que pensamos. "Influye en gran medida en el comportamiento humano, suscita recuerdos y emociones, y forma percepciones”, subraya.

Según McGann, este sentido desempeña un papel importante, a veces inconsciente, en cómo percibimos e interactuamos con otros o seleccionamos pareja. También nos ayuda a decidir qué nos gusta comer. Y cuando se trata de manejar experiencias, puede ser un desencadenante en la activación del trastorno por estrés postraumático.

El olfato puede comenzar a deteriorarse como parte del proceso de envejecimiento."Algunos estudios indican que la pérdida del sentido del olfato puede ser el inicio de problemas de memoria y enfermedades como el alzhéimer y el párkinson", dice McGann.

Las ‘prótesis moleculares’ pueden tener la clave para curar las anemias y la fibrosis quística

A día de hoy se sabe de la existencia de un gran número de enfermedades causadas por la deficiencia –o, incluso, total ausencia– de una proteína. Es el caso, por ejemplo, de las enfermedades originadas por una carencia, parcial o total, de la proteína responsable de transportar el hierro al interior de las células. Entonces, ¿qué se puede hacer para paliar la deficiencia proteínica? Pues a día de hoy, muy poco, lo que hace que estas enfermedades, caso de ciertos tipos de anemia, de la fibrosis quística y de algunas patologías coronarias, sigan siendo incurables. Sin embargo, un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Illinois en Champaign (EE.UU.) podrían haber dado con la solución a este problema. Y para ello, solo habría que administrar una molécula –o como aluden los propios autores, una ‘prótesis molecular’– que supla la función de la proteína deficiente.

Como explica Martin D. Burke, director de esta investigación publicada en la revista «Science», «cuando una persona pierde una mano, cualquier dispositivo prostético, por muy simple que sea, puede resultar de gran ayuda. Y de la misma manera, hemos encontrado que una pequeña molécula que replica la función principal de una proteína ausente puede ser suficiente para restaurar su funcionalidad tanto en células como en modelos animales».

Prótesis moleculares

Concretamente, el estudio descubre cómo el ‘hinokitiol’, pequeña molécula derivada de una especie de ciprés que crece en Japón, es capaz de transportar el hierro a través de las membranas celulares en aquellos casos en las que las proteínas responsables están ausentes.

En condiciones normales, las proteínas transportadoras que se encuentran en las membranas celulares se unen al hierro y lo introducen en el interior de las células. Un transporte que resulta totalmente vital para el organismo y que posibilita, entre otras muchas funciones, la formación de la hemoglobina para el transporte de oxígeno y CO2 a través de la sangre. El problema llega cuando hay un déficit de esta proteína y el hierro no llega a las células –y se acumula en el exterior celular–, lo que origina una anemia crónica que pone en peligro la vida del paciente.

Como refiere Martin Burke «si una persona padece una enfermedad porque tiene una proteína ‘excesivamente funcional’, entonces habrá muchas ocasiones en las que podamos hacer algo. Pero si el origen de la enfermedad se encuentra en la ausencia de una proteína que desempeña una función esencial, entonces debemos realizar un esfuerzo para poder hacer algo más allá de tratar los síntomas. Se trata de una necesidad médica enorme que aún no ha sido satisfecha».

En el estudio, los autores observaron que tres moléculas de hinokitiol son suficientes para rodear y capturar un átomo de hierro que se encuentre en el exterior celular y transportarlo al interior de las células. Entonces, ¿puede esperarse que el hinokitiol sea eficaz para paliar la anemia causada por el déficit de proteínas transportadoras del hierro? Pues para averiguarlo, los autores administraron hinokitiol por vía oral a modelos animales –ratones, ratas y peces cebra– genéticamente manipulados para carecer de estas proteínas. Y lo que vieron es que el tratamiento con hinokitiol restauró la captación del hierro en los intestinos de los ratones y las ratas; y que el simple hecho de poner el hinokitiol en las peceras de los peces cebra fue suficiente para que los animales comenzaran a producir hemoglobina.

Y más allá de su eficacia en modelos animales, ¿el hinokitiol también puede ser la solución para las anemias en humanos? Pues parece que sí. De hecho, fue capaz de restaurar el transporte de hierro en cultivos de células humanas tomadas de las paredes del intestino. Leer más.

Juan Carlos Izpisua candidato a los premios Princesa de Asturias 2017

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Científicos hallan un anticuerpo contra el virus Zika que ofrece esperanza para desarrollar una vacuna

Un equipo de investigación con sede en la Universidad Rockefeller, en Nueva York, Estados Unidos, ha identificado una potente nueva arma contra el virus Zika en la sangre de las personas que han sido infectadas. Este descubrimiento, del que se informa en la revista ‘Cell’, podría llevar a nuevas formas de combatir la enfermedad, incluida una vacuna.
En muestras de sangre tomadas de individuos en México y Brasil, los científicos encontraron anticuerpos –proteínas producidas por el sistema inmunológico– que evitan que el virus inicie una infección. Estos anticuerpos parecían haber sido inicialmente generados en respuesta a una infección anterior por un virus relacionado que causa el dengue. Uno de estos anticuerpos, que llaman Z004, fue particularmente eficaz para neutralizar Zika.
“Estos anticuerpos podrían ser muy útiles en un futuro cercano, por ejemplo, para la administración de Z004 para prevenir Zika con seguridad entre las mujeres embarazadas u otras personas en riesgo de contraer la enfermedad”, dice Davide F. Robbiani, profesor asociado de Investigación en el laboratorio de Michel Nussenzweig,. Él y Leonia Bozzacco, científica afiliada en el laboratorio de Charles M. Rice, dirigieron el estudio.

El examen detallado del equipo de la interacción entre este anticuerpo y el virus también reveló una nueva estrategia potencial para desarrollar una vacuna. Zika, un virus transmitido por mosquitos, por lo general causa síntomas leves en los que la contraen, pero pueden producirse efectos dramáticos en la descendencia, con los bebés nacidos de mujeres infectadas durante el embarazo que corren el riesgo de sufrir anomalías devastadoras del neurodesarrollo. La única manera de prevenir Zika es evitar picaduras de mosquitos; ya que actualmente no hay vacunas u otras medidas médicas para hacerlo.

Una infección comienza cuando el virus, que viaja en una partícula esférica salpicada con la proteína viral de la envoltura, se acopla a una célula huésped y fuerza su camino hacia el interior. Frente a una amenaza viral, el sistema inmune humano genera los anticuerpos que reconocen el virus y frenan la invasión de las células. El equipo se propuso encontrar anticuerpos ajustados a un objetivo particular: una parte de la proteína de la envoltura de Zika que necesita el virus para lanzar un ataque.
CÓMO INTERACTÚAN EL ANTICUPERO Y EL VIRUS

A través de colaboradores de Pau da Lima, Brasil, y Santa Maria Mixtequilla, México, obtuvieron muestras de sangre de más de 400 personas, recogidas poco después de que Zika estuviera circulando. Las respuestas individuales al mismo patógeno pueden variar enormemente, pero un análisis más profundo de muestras de seis de los voluntarios con los anticuerpos más prometedores reveló una sorpresa: cinco de ellos contenían la misma especie de anticuerpos casi idénticos. Esta similitud sugiere que estas moléculas son particularmente buenas en la lucha contra el virus.

Cuando el equipo examinó el funcionamiento de estos anticuerpos estrechamente relacionados contra Zika, destacó uno: Z004, un anticuerpo de la sangre de un voluntario mexicano. Cuando se administró a ratones que eran vulnerables al virus Zika, el anticuerpo los protegía de desarrollar infecciones graves.
Para ver de cerca la interacción entre el anticuerpo y un fragmento de la proteína de la envoltura del virus, los científicos del laboratorio de Pamela J. Bjorkman en Caltech, Estados Unidos, determinaron la estructura molecular formada cuando las dos unidades interactuaban. Sus mapas detallados revelaron cómo el anticuerpo pellizca una rugosidad en el virus cuando se une a él.

Mientras que algunos esfuerzos para desarrollar una vacuna usan la totalidad o la mayor parte del virus para estimular el sistema inmunológico, los investigadores creen que podría ser más seguro emplear sólo un pequeño fragmento que contenga esta rugosidad o cresta. Zika no es el único virus que muestra la cresta, ya que también está presente en la envoltura de otros virus de la misma familia: ell virus del dengue 1, un pariente cercano de Zika y uno de los cuatro tipos de dengue, tiene una rugosidad que es notablemente similar a la de Zika. Cuando se enfrentó al dengue 1, Z004 también lo neutralizó.
Al evaluar las muestras de los brasileños, recogidas seis meses antes de que Zika llegara por un equipo liderado por Albert Ko, de la Universidad de Yale, Estados Unidos, reveló evidencia de infecciones previas de dengue 1 en algunos y una posible explicación de por qué el sistema inmunológico de ciertas personas mejoró contra Zika.
“Incluso antes de Zika, sus muestras de sangre probablemente tenían anticuerpos que podrían interactuar con este mismo punto en la proteína de la envoltura”, dice Margaret R. MacDonald, profesora asociada de Investigación en el Laboratorio de Rice. “Parece que, al igual que una vacuna, el dengue 1 puede preparar al sistema inmunológico para responder a Zika”, añade.

El alérgico, ¿nace o se hace?

"Las reacciones inmunológicas han estallado. Y después de la tormenta, no llega la calma".

Hay más de 16 millones de personas alérgicas que viven en España, de las cuales la mitad lo son al polen, una cifra que crece año tras año desde hace tres décadas. Además, hay niños muy pequeños, incluso de dos años, que presentar esta alergia, algo impensable en los años ochenta. ¿Es que se nace alérgico? “El alérgico nace, en parte, porque hay un componente genético, pero fundamentalmente se hace”.

“No se es alérgico de nacimiento”, aclara el inmunólogo José Luis Subiza, del Hospital Clínico San Carlos de Madrid, 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”, añade Oscar Palomares, del departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid.

Si hay una cuestión en la que existe unanimidad total entre los alergólogos es sobre las vacunas. Estas (ganan fuerza las sublinguales y subcutáneas) 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”. La vacuna se debe poner una vez al mes durante un mínimo de tres años y un máximo de cinco. Pero la alegría de verse libre puede no durar mucho porque, como advierte el presidente de la SEAIC, “cuando desaparece la alergia a un polen puede surgir la sensibilización a otro”.

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”.