Estudios realizados en la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, han demostrado que, a diferencia de lo que se pensaba, el papel del sistema nervioso simpático en los tejidos musculares se extiende mucho más allá del control del flujo sanguíneo mediante la contracción o la relajación de los vasos.

Con el apoyo de la FAPESP y la colaboración de científicos de las universidades de Mannheim y Heidelberg, en Alemania, el grupo coordinado por la profesora Isis do Carmo Kettelhut, del Departamento de Bioquímica e Inmunología, y por el profesor Luiz Carlos Carvalho Navegantes, del Departamento de Fisiología, ambos de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP), demostró la importancia de la inervación simpática en el crecimiento y el mantenimiento de la masa muscular y también en el control de los movimientos.

Los resultados más recientes de esta investigación salieron publicados en la Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

?Aparte de aportar a una mejor comprensión de la fisiología de la musculatura esquelética, estos hallazgos tienen implicaciones en el tratamiento de enfermedades neuromusculares tales como los síndromes miasténicos, por ejemplo?, declaró a Agência FAPESP Luiz Carlos Carvalho Navegantes, coautor del artículo.

La línea de investigación orientada a entender de qué manera el sistema nervioso regula la expresión de proteínas en el tejido músculo esquelético se puso en marcha hace 23 años, cuando Carvalho Navegantes se unió a Kettelhut y al profesor Renato Migliorini en el Laboratorio de Control del Metabolismo de la FMRP-USP.

En una serie de estudios publicados entre 2000 y 2014, el grupo reveló el papel anabólico que esta inervación autonómica ?que también controla funciones tales como la frecuencia cardíaca, la dilatación de los bronquios y la motilidad intestinal? ejerce sobre el metabolismo de las proteínas en los músculos.

En experimentos con ratones, el grupo de la USP observó que la remoción quirúrgica o química de la inervación simpática en el tejido muscular interfería en el metabolismo del tejido, induciendo una intensa degradación de proteínas y, por consiguiente, una atrofia muscular.

Los resultados, inéditos en la literatura, despertaron el interés del grupo coordinado por Rüdiger Rudolf, en Alemania. Mediante un acuerdo suscrito entre la FAPESP y la Fundación Alemana de Investigación Científica (DFG), se puso en marcha en 2012 un proyecto colaborativo.

?Merced a la asociación con el grupo alemán, fue posible confirmar nuestra hipótesis que indica que la inervación simpática estaba presente y funcionalmente activa en la placa motora, la zona del tejido que genera la contracción muscular. También demostramos que esos nervios ayudan a la inervación motora a mantener la estructura de la placa y a controlar las contracciones?, comentó Carvalho Navegantes.

?Los colegas brasileños contribuyeron con su gran experiencia en el metabolismo de proteínas y en modelos experimentales de activación y bloqueo de las funciones simpáticas, como así también en el análisis bioquímico de la actividad simpática muscular. Nosotros aportamos el know-how en producción de imágenes In vivo utilizando biosensores y otras técnicas, como así también nuestra experiencia en fisiopatología de la unión neuromuscular. Ha sido un encaje perfecto y una interacción sumamente agradable?, declaró Rudolf a Agência FAPESP.

Inicialmente se emplearon técnicas de inmunohistoquímica ?que consisten en usar anticuerpos contra proteínas específicas para localizar esas moléculas y visualizarlas en el microscopio? para confirmar la presencia de la inervación simpática en la placa motora.

Luego, el grupo adoptó una metodología conocida como transferencia de energía por resonancia de Förster (FRET), que permite ver en el microscopio, con el animal vivo, la presencia y la dinámica de los neurotransmisores y receptores implicados en la transmisión de la señal de los nervios simpáticos al músculo.

?Observamos en la placa motora la presencia de receptores de tipo ?2-adrenérgico, que son activados por la noradrenalina [el neurotransmisor liberado por la inervación simpática]. Antes se creía que esos receptores estaban presentes únicamente en los vasos que irrigan los músculos y en las membranas de las fibras musculares?, dijo Carvalho Navegantes.

Las imágenes realizadas con la ayuda de biosensores fluorescentes mostraron que, cuando la noradrenalina liberada por el nervio simpático se acopla al receptor ?2-adrenérgico, se libera un segundo mensajero conocido como adenosín monofosfato cíclico (AMPc) en la placa motora. ?La presencia de AMPc comprueba que además de estar presente en la placa, la inervación simpática también se encuentra activa?, explicó Carvalho Navegantes.

Con base en datos de la literatura científica, los investigadores defienden la teoría de que el aumento de la concentración de AMPc contribuye a aumentar la estabilidad de los llamados receptores colinérgicos, aquéllos que reconocen al neurotransmisor acetilcolina, liberado por la inervación motora. De esta forma, la inervación simpática estaría ayudando indirectamente a la inervación motora en el control de la contracción muscular.

?Existen relatos en la literatura que indican que los receptores colinérgicos se vuelven más estables cuando se administran In vitro fármacos que aumentan la concentración de AMPc en la placa motora. Pero no se sabía de qué manera transcurría esta regulación, es decir, qué era lo que inducía el aumento de este segundo mensajero en la placa motora. Estamos sugiriendo que esa señal extracelular proviene de la noradrenalina liberada por la inervación simpática?, dijo Carvalho Navegantes.

El siguiente paso consistió en investigar qué sucedía con ratones cuando se eliminaba la inervación simpática del tejido muscular, en un proceso denominado desnervación. Para ello, los investigadores trataron ratones con una neurotoxina (6-hidroxi-dopamina) capaz de destruir las neuronas simpáticas de manera selectiva, es decir, sin interferir en la inervación motora o en las demás células.

?Luego de esa intervención, observamos que los animales pasaron a presentar deficiencia en la actividad contráctil. A través de la inmunohistoquímica, verificamos que tanto el tamaño como el formato de la placa motora se encontraban totalmente alterados. Hubo una disminución de alrededor del 57% de la cantidad de receptores colinérgicos. Esos resultados sugieren que la inervación simpática resulta esencial para el mantenimiento de la placa motora?, comentó Carvalho Navegantes.

Para intentar revertir la disfunción inducida por la droga, los científicos trataron a los animales con un simpatomimético, es decir, con una droga cuya estructura es muy similar a la de la noradrenalina liberada por la inervación simpática.

?Esta droga tiene afinidad con los receptores ?2-adrenérgicos que, tal como ya lo habíamos demostrado, estaban presentes en la placa. De esta forma, estaríamos simulando la liberación natural de noradrenalina realizada por la inervación simpática. Se observó una mejora en la estructura de la placa, como así también en el aspecto morfológico?, dijo el investigador.

En el experimento siguiente, el grupo probó el mismo tratamiento en un modelo animal de síndrome miasténico, en el cual se altera a los ratones genéticamente para desarrollar un cuadro similar al de pacientes humanos. En esos casos, tanto la placa motora como los receptores colinérgicos se encuentran alterados y, como consecuencia de ello, existe una deficiencia de la contracción muscular.

?Antes del tratamiento, el grupo alterado genéticamente exhibía una placa motora un 44 % menor que la del grupo de control. Con el simpatomimético, la diferencia se redujo al 6 % y la actividad locomotora de los animales mejoró?, comentó el investigador.

Si bien los efectos benéficos de esas drogas simpatomiméticas en el tratamiento de miastenia son conocidos, según explicó Carvalho Navegantes, el riesgo de que aparezcan efectos colaterales limita su uso. Se las considera anabólicas, y uno de sus efectos adversos posibles es la hipertrofia cardíaca, que puede derivar en insuficiencia de este órgano.

Sin embargo, como ahora ha sido dilucidado el mecanismo de acción de estos fármacos, se abre la posibilidad de testear nuevas sustancias, capaces de aumentar la concentración de AMPc en las células musculares sin activar los receptores ?2-adrenérgicos.

?Existen drogas aprobadas para su uso humano que hacen esto y nunca se las probó en el tratamiento de enfermedades neuromusculares o para combatir la pérdida de masa muscular que acomete a los pacientes con sepsis, diabetes, cáncer o distrofias. Éste es nuestro próximo paso?, comentó Carvalho Navegantes.
marzo 7/2017 (noticiasdelaciencia.com)

Una nueva investigación sugiere que el riesgo para el corazón debido a la contaminación del aire podría surgir del intestino.

Los autores del estudio han hallado que la exposición a la polución atmosférica causó que unos ratones experimentaran cambios en la composición normal de su población de bacterias en su intestino. Esto produjo una cascada de efectos negativos para la salud: los cambios en las bacterias del intestino promovieron la circulación del colesterol en el torrente sanguíneo, y la mayor presencia de este promovió la formación de placa en las arterias (efecto conocido como ateroesclerosis).

La nueva investigación llevada a cabo por el equipo de Tzung Hsiai, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) de Estados Unidos, proporciona por tanto nueva e inesperada información sobre los efectos perniciosos de la contaminación del aire sobre nuestra salud intestinal-vascular. Si los humanos sufrimos cambios parecidos, la exposición a la polución atmosférica podría posiblemente llevar a la ateroesclerosis y a la enfermedad intestinal inflamatoria.

Estudios epidemiológicos previos han asociado la polución del aire con trastornos gastrointestinales y con enfermedades cardiovasculares. Esta nueva investigación en ratones es la primera en determinar el mecanismo por el cual esto podría suceder y el vínculo entre ambos tipos de trastornos. Lo hallado sugiere que los problemas gastrointestinales y cardiovasculares no están separados sino que más bien están interrelacionados; el daño a las arterias podría ser debido a cambios nocivos en la población bacteriana del intestino.

El nuevo estudio sugiere que el riesgo de la contaminación atmosférica para el corazón podría proceder del intestino.

El siguiente paso en esta línea de investigación será examinar más de cerca cómo composiciones diferentes de poblaciones bacterianas intestinales podrían afectar a los resultados de la exposición posterior a aire contaminado. Averiguarlo podría aportar información reveladora sobre los efectos de los antibióticos al eliminar ciertas bacterias intestinales.
marzo 7/2017 (noticiasdelaciencia.com)
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Ambient Ultrafine Particle Ingestion Alters Gut Microbiota in Association with Increased Atherogenic Lipid Metabolites

Un cuarto de todas las muertes de niños menores de cinco años se deben a ambientes que no son sanos o están contaminados, incluyendo el aire y el agua, el humo de segunda mano o una higiene inadecuada, dijo el lunes la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Estos ambientes pueden llevar a casos de diarrea mortal, paludismo y neumonía, destacó la entidad en un reporte, en el que destacó que 1,7 millones de niños mueren al año por esas causas.

En el reporte, la OMS dijo que la exposición dañina a estos ambientes puede comenzar en el útero y continuar en los pequeños que son expuestos a la polución ambiental en ambientes cerrados o al aire libre, así como al humo de segunda mano.

Esto incrementa el riesgo de neumonía en la niñez y de problemas respiratorios crónicos como el asma durante toda la vida. La polución también aumenta las posibilidades de enfermedades cardíacas, infartos y cáncer, destaca el informe.

El reporte también sostuvo que los hogares sin acceso a agua limpia, o aquellos contaminados por el humo de combustibles como carbón o estiércol para cocinar o calefaccionar, corren un alto riesgo de diarrea y neumonía.
marzo 7/2017  (Reuters)

La apnea obstructiva del sueño, que ocasiona que las personas dejen brevemente de respirar mientras duermen, afecta a un porcentaje de la población estimado en un 5 por ciento, sin incluir a muchas más personas que ni siquiera son conscientes de que sufren el trastorno.

Los pacientes de esta dolencia son tratados a veces con una máquina que introduce aire en las vías aéreas del paciente a través de una mascarilla, pero no existe un tratamiento farmacológico capaz de mantener a raya su problema. En un avance que podría cambiar eso, el equipo de Chi-Sang Poon y Gang Song, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha descubierto que un suplemento dietético llamado yohimbina revierte la causa principal de la apnea obstructiva del sueño en un modelo animal.

La yohimbina, una sustancia derivada de la corteza del árbol africano yohimbe, tiene un largo historial de uso humano como afrodisíaco, y más recientemente ha sido utilizado por culturistas para quemar grasa. Sin embargo, no ha sido aprobado por la Administración estadounidense de Alimentos y Medicamentos (FDA) para ninguno de esos usos. Por eso, y por la prudencia inherente a todo hallazgo farmacológico demasiado reciente, Chi-Sang Poon advierte que, si bien los resultados del estudio sobre la apnea obstructiva del sueño son prometedores, las personas no deberían empezar a tomar el fármaco por sí mismas, especialmente aquellas que sufren de trastornos cardiacos, hipertensión o trastornos de ansiedad. Aquellos que tengan estos problemas podrían estar en peligro si usan la yohimbina. ?Antes de que se realicen los ensayos clínicos, no es aconsejable que el público en general la pruebe?, alerta Poon.

La apnea obstructiva del sueño está causada por un estrechamiento de las vías respiratorias que corta la respiración, siendo las personas obesas las que tienen un mayor riesgo de padecerlo. Los investigadores del MIT han descubierto un posible nuevo tratamiento para eliminar su causa.

El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales estadounidenses de Salud (NIH).
marzo 7/2017 (noticiasdelaciencia.com)

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?₂-Adrenergic blockade rescues hypoglossal motor defense against obstructive sleep apnea

El desarrollo de un modelo de investigación a cargo de un equipo de científicos argentinos permitirá mejorar la calidad de los estudios centrados en esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la demencia frontotemporal (DFT), dos enfermedades neurodegenerativas para las cuales todavía no existe cura.

En las dos enfermedades existe un proceso gradual y por ahora irreversible de muerte de las neuronas. Y, según estudios recientes, ambas también se asocian a anormalidades en una proteína llamada TDP-43. ?Entender el rol de esta proteína en los procesos normales y patológicos del sistema nervioso central podría ser clave para entender mejor y desarrollar terapias para estas enfermedades?, indicó el doctor Lionel Muller Igaz, investigador del Conicet y director del Laboratorio de Fisiopatología Neuronal del Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay (IFIBIO), que depende del Conicet y de la UBA, en Argentina.

Durante su estadía postdoctoral en Estados Unidos, Muller Igaz desarrolló nuevos modelos animales de ELA y DFT basados en ratones modificados genéticamente, que expresan mayor cantidad de la proteína TDP-43 en el cerebro. ?A pesar de que existen modelos animales similares en otros países del mundo, una de las características únicas del nuestro es que esta modificación afecta solo al cerebro pero no a la médula espinal, otra región del sistema nervioso afectada por la enfermedad. De ese modo, podemos hacer preguntas más específicas respecto a los cambios observados?, indicó el investigador del IFIBIO.

Tal como describe la revista Frontiers in Aging Neuroscience, Muller Igaz y dos integrantes de su laboratorio, Julio Alfieri y Pablo Silva, realizaron un minucioso estudio sobre la evolución del impacto de la proteína TDP-43 en el comportamiento de los roedores a lo largo del tiempo, desde su edad temprana hasta los 13 meses de vida (que equivale aproximadamente 60 años en humanos).

Las conclusiones principales del estudio indican que los animales transgénicos para TDP-43 presentan un rápido deterioro de las funciones cognitivas y sociales. ?Esto remeda los déficits en toma de decisiones, de memoria de trabajo y de sociabilidad que se observan sobre todo en pacientes con DFT [la segunda causa de demencia en la población general después del alzhéimer]?, afirma Muller Igaz.

Asimismo, a edades más avanzadas, los animales transgénicos desarrollan problemas en su motricidad, ?lo cual también refleja otros síntomas en el espectro de pacientes con ELA/DFT. De este modo, hemos establecido un novedoso modelo de esas enfermedades con algunas características diferentes a los que se encuentran disponibles en la actualidad?, afirmó el científico, quien el año pasado ganó un importante premio de la Fundación HD Lorena Scarafiocca para estudiar la enfermedad de Huntington.

El trabajo liderado por Muller Igaz establece un modelo que permitiría estudiar diferencialmente los mecanismos que relacionan a la proteína TDP-43 con cambios en distintos aspectos de la conducta, y de esa manera ?abordar? específicamente diferentes síntomas de la enfermedad a nivel experimental. ?Por otro lado, este modelo animal nos permite ?prender y apagar? el aumento en la cantidad de TDP-43. Esto posibilita determinar tanto los efectos de incrementar sus niveles como el de regresarlos la normalidad a fin de saber si existen períodos críticos de susceptibilidad en el desarrollo de la enfermedad?, indicó el investigador.

La ELA, la enfermedad que padecieron, por ejemplo, Roberto Fontanarrosa y Ricardo Piglia, afecta hasta a 5 de cada 100 000 habitantes al año en Argentina, lo que equivale a aproximadamente a 2000 personas. La DFT, en tanto, podría aquejar al 1-4 % de los mayores de 65 años
marzo 7/2017 (noticiasdelaciencia.com)

Un estudio internacional coordinado por la Universitat de València, la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (FISABIO), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad CEU San Pablo, en España, ha revelado que 10 de los 5000 géneros bacterianos que conforman la microbiota humana se ven muy influidos por factores como las enfermedades y los medicamentos. Dado que algunos de los 10 géneros tienen un efecto beneficioso en la salud, los resultados del estudio, publicado en la FEMS Microbiology Reviews, podrían ayudar en la creación de nuevas terapias para la prevención de complicaciones asociadas a los déficits bacterianos.

Asimismo, los resultados de la investigación reflejan por primera vez que una misma bacteria puede comportarse de manera diferente cuando el organismo está sometido a diferentes perturbaciones. ?El estudio también sugiere la posibilidad de que una misma bacteria ayude a contrarrestar el efecto negativo de distintas enfermedades mediante mecanismos o moléculas diferentes en cada caso?, ha destacado Andrés Moya, catedrático de Genética de la Universitat de València, investigador en el recientemente creado Instituto de Biología Integrativa y de Sistemas (I2SYSBIO, UV-CSIC) y en FISABIO.

El cuerpo humano está habitado por al menos 5000 géneros de microorganismos que residen en la piel, las mucosas, el tracto respiratorio, la vagina o el tracto digestivo. Estos microorganismos conforman la microbiota, que presenta peculiaridades y características que se pueden ver alteradas por múltiples factores. El grado y las consecuencias de estas alteraciones dependen de la naturaleza, fuerza y duración de las perturbaciones. ?No todos los microorganismos de nuestro cuerpo son igualmente resistentes o estables?, señala Manuel Ferrer, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.

?Basándonos en estudios previos hemos realizado un análisis comparativo de 105 enfermedades, 68 tratamientos antibióticos y otros 22 tipos de factores. Entre otros, hemos seleccionado: edad, dieta, medicamentos, relaciones sexuales, tabaco, tratamientos con prebióticos y probióticos, clima o zona geográfica donde se reside. Los resultados señalan cambios en 250 géneros de los 5000 que habitan en nuestro cuerpo y 10 de ellos se ven muy influidos por al menos el 50 % de los factores estudiados?, apunta Rafael Bargiela, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.

Las 10 bacterias más susceptibles a las alteraciones son las de los géneros Lactobacillus, Clostridium, Blautia, Faecalibacterium, Streptococcus y Enterococcus (filo Firmicutes), Bacteroides y Prevotella (filo Bacteroidetes), Bifidobacterium (filo Actinobacteria) y Escherichia (filo Proteobacteria). ?Los factores estudiados en esta investigación provocan modificaciones en la cantidad de estos microorganismos. Conocer dicha información es fundamental ya que muchas de estas bacterias tienen un efecto beneficioso en nuestra salud?, añade Manuel Ferrer.

La identificación de los microorganismos beneficiosos para un buen funcionamiento del cuerpo humano, y que son muy sensibles a los cambios del entorno, podría ayudar ?en el diseño de nuevos alimentos probióticos enriquecidos con algunas de estas bacterias, dietas o terapias que favorezcan su crecimiento?, completa Ferrer.

?La estrategia pasa por una combinación de diferentes tecnologías ?ómicas y computacionales? que nos permitan con cierta nitidez identificar, a partir del análisis diferencial de las funciones en casos control frente a enfermedad, la identificación de aquellas bacterias, o con conjuntos de ellas, que son responsables de las diferencias?, concluye Andrés Moya.

En el estudio también han participado la Medical University of Bialystok (Polonia) y la científica Celia Méndez García, del Carl R. Woese Institute for Genomic Biology (Estados Unidos).
marzo 7/2017 (noticiasdelaciencia.com)

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Genomic and phenotypic evidence for probiotic influences of Lactobacillus gasseri on human health