Científicos chinos han creado macacos transgénicos con copias extra de un gen asociado al autismo, que muestran conductas propias de estos trastornos, lo que los convierte en excelentes modelos de investigación.

Un equipo científico ha logrado que un grupo de macacos cangrejeros (Chlorocebus fascicularis) modificados en el laboratorio sobre exprese el gen MECP2 asociado con el autismo en humanos, y ha comprobado que estos monos son capaces de transmitir la modificación genética a sus descendientes, según publica la revista Nature.

Ambas generaciones mostraron conductas asociales, propias de los trastornos del espectro autista en humanos.

La historia empezó hace años. En 2010, el equipo de investigadores liderados por Zhen Liu, del Instituto de Neurociencias de Shanghái, de la Academia de Ciencias de China, mezclaron genes MECP2 humanos ?asociados al autismo? con un virus inocuo, y lo inyectaron en óvulos de macacos hembra. Estos huevos se fecundaron, los embriones se implantaron y nacieron ocho nuevos macacos transgénicos.

Cada una de las ocho crías poseían entre una y siete copias extra del gen MECP2, y las copias adicionales se expresaban en el cerebro. ?Ese fue el primer momento emocionante”, declara a Nature Zilong Qiu, biólogo molecular en el Instituto de Neurociencia y otro de los autores del trabajo.

Las funciones cognitivas de estos pequeños primates eran normales. El siguiente descubrimiento llegó un año después, cuando los macacos mostraron cambios en su comportamiento que parecían asociados al autismo: se desplazaban en círculos dentro de su jaula y presentaban problemas de interacción social, evitando la compañía de otros individuos.

?Si otro mono se encontraba en su camino, o bien saltaban por encima de él o lo rodeaban, pero después volvían a su trayectoria circular original?, dice Qiang Sun, otro de los coautores del trabajo.

Más tarde, crearon una segunda generación de macacos a partir de tejido testicular de los machos transgénicos y óvulos de hembras normales. Los nuevos monos comenzaron a mostrar comportamientos asociales a los once meses de vida, demostrando que el gen había sido transmitido de los progenitores a sus crías.

El trabajo actual demuestra, según los autores, la viabilidad del uso de primates modificados genéticamente para estudiar trastornos en el neurodesarrollo, y podría contribuir al desarrollo de estrategias terapéuticas para tratar los síntomas.

Los expertos aconsejan prudencia

Uno de los principales retos para el estudio de los trastornos del espectro autista es la falta de animales que puedan reproducir los síntomas del autismo observados en humanos. Aunque se han hecho muchos progresos con modelos de roedores, los científicos consideran que son los primates los que podrían representar mejores modelos de estos trastornos tan complejos.

No obstante, hay especialistas que se muestran reticentes con este nuevo logro. Huda Zoghbi, investigadora en la Escuela de Medicina de Baylor en Houston, en Estados Unidos, y pionera en estudiar el gen MECP2 en ratones, aconseja precaución, porque este modelo no es suficiente para hacer suposiciones sobre el autismo humano.

Según explica en la web de Nature, los monos no muestran algunos síntomas de la duplicación del gen MECP2 en humanos, como convulsiones y problemas cognitivos. Esto podría deberse a que la expresión del gen en macacos es provocada por mecanismos diferentes a los de los humanos, una limitación que los autores del estudio reconocen.

Aun así, estos se muestran emocionados ante la posibilidad de utilizar estos primates para identificar exactamente en qué parte del cerebro causa problemas la sobreexpresión del gen MECP2 y ya han empezado a utilizar tecnologías específicas para identificar esas áreas.

febrero 01/ 2016 (SINC)

Un estudio desvela que quienes realizan actividades físicas intensas consumen las mismas calorías que quienes lo hacen de forma moderada.

Un equipo internacional ha examinado la relación entre el gasto energético diario y el nivel de actividad física en más de 332 personas de cinco países (Ghana, Sudáfrica, República de las Seychelles, Jamaica y Estados Unidos) durante una semana, y ha descubierto que hacer más ejercicio no implica consumir más calorías.

Los resultados, publicados esta semana en la revista Current Biology, revelan que cuando la actividad física supera niveles moderados, el consumo energético no aumenta, sino que se estabiliza. Esto indica que el cuerpo humano es capaz de adaptarse a los cambios para regular y mantener el gasto total de energía.

?Los expertos en salud pública, por lo general, hacen un planteamiento muy sencillo: más actividad física se traduce en un gasto calórico mayor. Ahora hemos puesto a prueba esta teoría?, explica Herman Pontzer, investigador en la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos, y autor principal del estudio.

Pontzer advierte que su estudio no cuestiona los beneficios del deporte: ?Hay muchas evidencias de que el ejercicio es importante para mantener el cuerpo y la mente sanos. Nuestro trabajo añade que para controlar el peso también debemos centrarnos en la dieta?.

Lo que han observado es que, a partir de un determinado nivel de actividad física, el consumo de energía del cuerpo humano no cambia, por mucho que la persona haga más ejercicio. Por el contrario, sí se aprecian diferencias en individuos poco activos. ?Quienes llevan un estilo de vida muy sedentario gastan unas 200 kcal al día menos que aquellos que son moderadamente activos?, indica.

La importancia de lo que comemos

El científico empezó a reflexionar sobre este tema cuando trabajaba con los hadza, una población de cazadores-recolectores del norte de Tanzania. ?Los hadza son increíblemente activos, caminan largas distancias cada día y hacen un trabajo físico muy duro en su vida cotidiana?, dice Pontzer. ?A pesar de sus altos niveles de actividad, nos dimos cuenta de que su gasto de energía diaria es similar al de otras personas más sedentarias con estilos de vida urbanitas en Estados Unidos y Europa. Eso me sorprendió y me hizo pensar en la relación entre la actividad y el gasto energético?.

Para explorar el problema, Pontzer y su equipo midieron el gasto energético y la actividad diaria de más de 300 hombres y mujeres a lo largo de una semana. En los datos que recogieron, se apreciaba un efecto débil, pero mesurable, de la actividad sobre el consumo. Sin embargo, al llevar a cabo un análisis más detallado, este patrón solo se observaba entre los sujetos en la mitad inferior del espectro de actividad física. Las personas con actividad moderada gastaban unas 200 kilocalorías más al día que las sedentarias; pero los que superaban los niveles de actividad moderados no consumían más calorías por hacer ejercicio extra.

Según sus resultados, el gasto calórico no es solo resultado del nivel de actividad física y, por lo tanto, los investigadores creen que llevar una dieta adecuada puede tener más importancia que dejarse la piel en el gimnasio, sobre todo a partir de ciertos niveles de actividad.

?El cuerpo humano es dinámico y complejo, y tiende a adaptarse a los cambios. Hacer ejercicio es muy importante para la salud y puede ayudar a perder peso, pero nuestro estudio demuestra que cuidar lo que comemos puede tener un impacto mucho más positivo?, declara el experto.

Los autores señalan que un objetivo fundamental para futuras investigaciones será entender los mecanismos que determinan y regulan el consumo energético en respuesta a la actividad física.

Por ello, Pontzer y su equipo quieren estudiar cómo responde el cuerpo humano a las variaciones en el nivel de actividad, examinando otros cambios ?por ejemplo, en la función inmune o el sistema reproductivo? que puedan explicar cómo se adapta el organismo a mayores exigencias físicas sin consumir calorías adicionales.

febrero 01/ 2016 (JANO)

En 2010, un extenso estudio en Dinamarca encontró que las mujeres que sufrían de una infección lo bastante grave como para requerir ser hospitalizadas mientras estaban embarazadas tenían una probabilidad mucho mayor de dar a luz a un niño con autismo (aunque el riesgo total de dar a luz un niño con autismo seguía siendo bajo).

Aquel estudio se hizo sobre niños nacidos en Dinamarca entre 1980 y 2005. En él se constató que entre esas infecciones graves sufridas por la madre y relacionadas con un mayor riesgo de autismo en sus hijos figuraban la gripe (influenza o gripa), la gastroenteritis vírica, e infecciones urinarias. Las infecciones víricas graves durante el primer trimestre del embarazo se tradujeron en un riesgo tres veces superior de sufrir autismo, y las infecciones bacterianas graves durante el segundo trimestre se relacionaron con un incremento del riesgo de 1,5 veces.

Ahora, una investigación a cargo de expertos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, la Universidad de Massachusetts, la de Colorado, y la de Nueva York, todas estas instituciones en Estados Unidos, revela un posible mecanismo por el cual esto sucede.

En el estudio realizado sobre ratones por el equipo de Gloria Choi (MIT), se encontró que las células inmunitarias activadas en la madre durante una inflamación grave producen una molécula inmunitaria efectora llamada IL-17, que parece interferir en el desarrollo del cerebro.

Los investigadores también han obtenido indicios de que bloquear esta señal podría restaurar el comportamiento y la estructura cerebral normales. Han comprobado en animales que tratando a la madre gestante con anticuerpos que bloquean la IL-17, después de que la inflamación se hubiera puesto en marcha, ello tendía a mejorar los síntomas de comportamiento que se observaban en las crías. Sin embargo, los autores del estudio no saben aún cuánto de eso puede trasladarse a los humanos.

 febrero 01/ 2016 (Noticias de la ciencia)

“No hay precedentes de un péptido que pueda ofrecer tanto alivio del dolor con tan pocos efectos secundarios”, señalan los autores del estudio.

Investigadores de la Universidad de Tulane y el Sistema sanitario de veteranos del suroeste de Luisiana, Estados Unidos han desarrollado un analgésico tan potente como la morfina para aliviar el dolor que, a su vez, no parece generar tanta adicción o efectos secundarios como este fármaco.

En un estudio en ratones, cuyos resultados publica la revista Neuropharmacology, probaron diferentes variantes de una endomorfina neuroquímica que se produce de forma natural en el organismo y se dirige al mismo receptor opioide que usa la morfina para aliviar el dolor. El problema de éste y otros fármacos indicados para tratar el dolor crónico o severo es que pueden resultar muy adictivos. De hecho, su consumo abusivo causa cada año miles de muertes por sobredosis solo en Estados Unidos.

Además, pueden causar un deterioro motor y respiratorio que puede ser potencialmente mortal, y los consumidores van desarrollando una tolerancia a su mecanismo de acción con el tiempo que favorece el riesgo de sobredosis. Sin embargo, con este nuevo compuesto “estos efectos secundarios no se observaron o aparecieron levemente”, ha destacado James Zadina, profesor de Farmacología y Neurociencia de la Universidad de Tulane.

“No hay precedentes de un péptido que ofrezca tanto alivio del dolor con tan pocos efectos secundarios”, ha indicado este experto, que recuerda que en el estudio el dolor se redujo durante un periodo prolongado sin ralentizar la respiración de los roedores, cuando el uso de una dosis similar de morfina podía causar problemas respiratorios significativos. Asimismo, tampoco se observaron problemas de coordinación motora.

Los científicos realizaron varios experimentos para probar si el fármaco sería adictivo. En uno vieron que, mientras las ratas pasaban más tiempo en un compartimiento donde habían recibido morfina, con el nuevo fármaco no observaron este comportamiento. Otra prueba evidenció que los roedores se esforzaban más para conseguir la morfina que el nuevo compuesto.

Sendas pruebas que suelen servir para predecir el consumo de drogas en humanos, ha explicado Zadina, que confía en iniciar en los próximos dos años los primeros ensayos clínicos con voluntarios.

febrero 01/ 2016 (JANO)

Describen el modelo de comportamiento de una colonia bacteriana que se protege de sustancias tóxicas durante el proceso de colonización.

Investigadores del Grupo de Microbiología Molecular del Departamento de Genética y Microbiología de la UAB han descrito por primera vez, en un artículo publicado en PLOS ONE, el modelo de comportamiento de una colonia bacteriana que demuestra cómo se protege ante la presencia de sustancias tóxicas, como los antibióticos, durante el proceso de colonización.

Los investigadores han comprobado que la alteración del equilibrio entre dos proteínas de Salmonella entérica en presencia de antibióticos da lugar a la desorganización de las estructuras que permiten el movimiento poblacional, haciendo que las células de la colonia bacteriana más próximas al nivel nocivo de medicamento se paren mientras el resto se expande por las zonas en que la concentración del antibiótico es inferior.

Las poblaciones bacterianas se desplazan por encima de las superficies de una manera coordinada en lo que se conoce como movimiento en enjambre, que les permite incrementar la extensión de la colonización de órganos y tejidos y el efecto virulento de la infección. Este movimiento se produce gracias a la acción de los flagelos y quimiorreceptores, que son los sistemas responsables de la identificación de compuestos químicos presentes en el medio, y que se hallan anclados en los polos de sus células, formando unas estructuras muy organizadas -racimos polares-, de las que forma parte la proteína CheW.

Los investigadores han demostrado que la presencia de compuestos tóxicos para las bacterias, como los antibióticos, induce en estas una respuesta celular conocida como sistema SOS que provoca el aumento de la concentración de la proteína RecA, lo que interfiere en la distribución de CheW alterando la organización de los quimiorreceptores y parando el movimiento en enjambre.

El desequilibrio entre las concentraciones de ambas proteínas hace que la colonia bacteriana evite las zonas de la superficie que está colonizando que presentan una concentración lesiva de antibiótico, deteniendo el movimiento en enjambre en las zonas más cercanas al medicamento y permitiendo la colonización del resto de la superficie.

El trabajo también demuestra que si la dosis del antibiótico en aquella zona se reduce a niveles no nocivos, la disminución de la concentración de RecA, y el restablecimiento del equilibrio con CheW, permite de nuevo la estructuración de los quimiorreceptores, restableciendo el movimiento en enjambre y, por tanto, la colonización de aquella región.

El equilibrio molecular entre las dos proteínas resulta así crucial para la formación de los racimos polares de quimiorreceptores en las células de la bacteria y su desplazamiento colonizador. Los resultados muestran claramente que las poblaciones bacterianas se mueven sobre las superficies utilizando mecanismos específicos como el descrito en este trabajo para evitar el contacto con los compuestos que dañan su DNA, indican los investigadores.

Salmonella entérica es miembro de un grupo bacteriano al que pertenecen numerosas especies patógenas que causan enfermedades de los sistemas digestivo y respiratorio, así como septicemias e infecciones sistémicas.

El trabajo abre las puertas al diseño de nuevos compuestos que puedan neutralizar esta estrategia bacteriana, que disminuye la eficiencia del tratamiento con los antibióticos.

febrero 01/ 2016 (JANO)

Experimentos con la mosca Drosophila melanogaster demuestran que la hipótesis de que la resistencia a toxinas xenobióticas es importante o incluso esencial para la longevidad, no es cierta en su totalidad.

A pesar de lo que proponen varias teorías sobre el envejecimiento, la activación de los sistemas celulares que eliminan componentes tóxicos en los organismos, no es esencial ni suficiente para incrementar la supervivencia. Un estudio publicado en la revista PNAS ,  acaba de demostrar que la hipótesis de que la resistencia a toxinas xenobióticas es importante o incluso esencial para la longevidad no es cierta en su totalidad, aunque en cada especie por separado, los animales más longevos sean frecuentemente resistentes a estas toxinas.

El envejecimiento, que se caracteriza por un deterioro progresivo de la integridad fisiológica, es el principal factor de riesgo para la mayoría de las enfermedades humanas como el cáncer, la diabetes, los trastornos cardiovasculares y las enfermedades neurodegenerativas. La tasa de envejecimiento se ve afectada por vías genéticas y procesos bioquímicos, muchos de los cuales se conservan en evolución entre los organismos humanos y de modelos utilizados para la investigación del envejecimiento, como ratones, moscas y gusanos nematodos.

Los organismos vivos están equipados con una variedad de mecanismos de defensa homeostáticos, que se ocupan de mantener el balance entre el organismo y su ambiente y que se activan bajo condiciones de estrés. Una de estas tensiones es la exposición a toxinas xenobióticas, que son compuestos químicos que no se encuentran normalmente en el cuerpo, como por ejemplo, drogas y pesticidas.

Muchas de las intervenciones ambientales y genéticas que aumentan la vida útil en organismos modelos también muestran una mayor resistencia a toxinas xenobióticas, debido al aumento de la expresión de genes implicados en su eliminación. Se ha propuesto que la longevidad puede estar causada por la resistencia a dichas toxinas xenobióticas, por la “teoría verde del envejecimiento”, que propone que la vida útil está limitada por la acumulación de toxinas y el daño molecular subsiguiente.

Los experimentos realizados por Janne Toivonen, científico Ramón y Cajal del grupo de investigación Lagenbio de la Universidad de Zaragoza demuestran que la resistencia a xenobióticos no es por si sola suficiente para incrementar la esperanza de vida en el modelo de mosca Drosophila melanogaster, organismo reconocido por la comunidad científica como estrella en los estudios genéticos.

Se observó que en los animales que presentan una mayor longevidad (al tener varias mutaciones genéticas relacionadas con la ruta de la insulina) poseen un incremento en los mecanismos de resistencia a estas toxinas. Sin embargo, cuando su genoma se modifica para eliminar esta resistencia la supervivencia sigue estando incrementada.

Por lo tanto, una mayor resistencia a xenobióticos no es la causa de una mayor esperanza de vida en los animales, al menos en los modelos de la mosca más utilizados para estudiar envejecimiento y longevidad. Como continuación a este trabajo y para comprender la posible importancia funcional que una mayor resistencia a toxinas presenta en el incremento de vida en los animales, será importante poner a prueba el papel de la resistencia a las toxinas xenobióticas en otros modelos mamíferos de envejecimiento y longevidad, más cercanos a la especie humana.

febrero 01/ 2016 (SINC)