Científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el CSIC, han demostrado la existencia de patrones patológicos comunes a todos los genotipos del parásito que causan la enfermedad de Chagas. Estos resultados pueden ayudar a comprender mejor su fisiopatología y optimizar su diagnóstico y seguimiento de los pacientes.

Existen al menos seis variedades del parásito Trypanosoma cruzi capaces de desarrollar chagas en humanos. Hasta ahora se planteaba la hipótesis de que esta variedad genética podría ser la causa de las distintas enfermedades asociadas (cardíacas, digestivas o ambas). Sin embargo, un trabajo reciente, publicado en Scientific Reports, ha demostrado que los distintos genotipos del parásito producen los mismos patrones patológicos.

Estos resultados son importantes porque podrían definir biomarcadores de pronóstico para predecir en la etapa inicial de la enfermedad si un paciente va a desarrollar trastornos importantes en el futuro.

En la etapa inicial, la enfermedad presenta síntomas parecidos a la gripe e inflamación en el lugar de la picadura del insecto vector (hematófagos, o que se alimentan de sangre, como el chinche). Luego transcurre un periodo donde los pacientes permanecen asintomáticos y que puede durar décadas.

En aproximadamente un 30 % de los casos, la enfermedad se convierte en crónica, dando lugar a la posible aparición de megavísceras: agrandamiento patológico del corazón (cardiomegalia), del esófago (megaesofago) o del colon (megacolon).

Diversas respuestas inmunológicas frente a las cepas

El trabajo estudió las características fisiopatológicas del chagas en un sistema de modelo infeccioso de ratón mediante el uso de cepas de T. cruzi genéticamente diversas, proporcionando una descripción en conjunto de la infección experimental.

?Analizamos múltiples parámetros para reunir e integrar un gran número de marcadores en las fases aguda y crónica de la enfermedad?, aseguran los autores, pertenecientes al Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el CSIC.

El análisis estadístico multidimensional mostró con precisión que la combinación de parámetros predice la fase de infección, la cepa infectante y la presentación clínica de la enfermedad.

?No obstante ?detallan los autores? mientras que una combinación de factores permite la identificación de la cepa infectante, algunos patrones se conservan durante la fisiopatogenia de la enfermedad de Chagas en todas las cepas de T. cruzi, a pesar de su diversidad genética?.

El chagas es una enfermedad desatendida que no tiene un tratamiento demostrado y para la que no existe vacuna. Tras Estados Unidos, España es el país no-endémico donde más casos se han detectado. En Latinoamérica afecta a cerca de siete millones de personas. Encontrar biomarcadores de pronóstico para esta enfermedad es un reto importante de la medicina actual.
septiembre 19/2017 (agenciasinc.es)

El cáncer, una de las principales causas de muerte en todo el mundo, surge a raíz de fallos en el ciclo vital de las células, como puede ser la proliferación descontrolada o la mala reparación del ADN. Gracias a los avances en las técnicas de secuenciación del genoma, los investigadores biomédicos han logrado identificar mutaciones genéticas frecuentes en los pacientes de cáncer y presentes en la mayoría de las células tumorales.

Pero no solo las mutaciones en el ADN pueden provocar cáncer. De acuerdo con un estudio recién publicado en la revista Cell Reports, alteraciones en el proceso conocido como splicing alternativo pueden también ser detonantes de la enfermedad.

Las funciones celulares se vehiculan a través de las proteínas. Así, el ADN es el libro de instrucciones que indica a la célula cuándo y cómo debe fabricar una determinada proteína. La producción de proteínas es un mecanismo altamente regulado y complejo: la maquinaria celular lee el fragmento de ADN que compone un gen, lo transcribe a ARN y, a partir del ARN, fabrica las proteínas.

Sin embargo, cada gen puede dar lugar a varias moléculas de ARN diferentes gracias a dicho splicing alternativo, un mecanismo esencial para numerosos procesos biológicos y que puede verse alterado en condiciones de enfermedad.

Mediante el análisis de datos de más de 4000 pacientes de cáncer provenientes del Atlas del Genoma del Cáncer (TCGA Project), un equipo liderado por Eduardo Eyras, profesor ICREA en el departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra (DCEXS-UPF), ha analizado las alteraciones en el splicing alternativo que ocurren en cada uno de los tumores de los pacientes y ha estudiado el impacto que estos cambios tienen sobre la función de los genes.

Los resultados revelan una pérdida generalizada de funciones esenciales de las proteínas y, en particular, de aquellas funciones que también se ven afectadas por mutaciones genéticas en pacientes de cáncer.

?Gracias a nuestras investigaciones previas, sabemos que el tipo y el estadio en el que se encuentra un tumor pueden predecirse observando las alteraciones del splicing alternativo?, comenta Eyras, jefe del grupo de investigación en Biología Computacional del ARN del Programa de Investigación en Informática Biomédica (GRIB), una unidad mixta del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) y la UPF.

Y añade: ?Ahora, con este nuevo estudio, hemos descubierto que los cambios en el splicing alternativo que ocurren en cáncer afectan a las funciones de las proteínas de una manera similar a las que se habían descrito anteriormente mediante mutaciones genéticas?.

Nuevas vías para la cura del cáncer

Estos cambios en las funciones proteicas provocan cambios en la morfología y la función de las células, otorgándoles las características propias de las células tumorales, como por ejemplo un elevado potencial de proliferación o la capacidad de evitar la muerte programada. De acuerdo con los autores, ?se trata de cambios en las células que tendrían por sí solos poder oncogénico, esto es, la capacidad de convertir una célula sana en tumoral?.

Un aspecto novedoso del estudio es que dichos cambios tienden a ocurrir en genes distintos a los que suelen aparecer mutados en cáncer, y en pacientes con un bajo número de genes mutados. Por lo que los autores concluyen que los cambios en el splicing alternativo ?proporcionan al cáncer nuevas vías por las que escapar a la fina regulación celular. Su estudio, pues, abre nuevas puertas a la investigación para la cura del cáncer, pudiendo aportar alternativas al tratamiento de esta enfermedad?.
septiembre 19/2017 (agenciasinc.es)

La empresa 4D-Nature, apoyada por el Vivero de Empresas del Parque Científico de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), ha desarrollado el el Qls-scope, una microscopía de nueva generación que permite realizar imágenes tridimensionales de muestras pequeñas (entre 1 milímetro y 2 centímetros) mediante el uso de un haz láser plano. Y lo consigue prácticamente en tiempo real, por lo que resulta posible realizar el seguimiento de animales en desarrollo.

?Podemos ver cómo late el corazón del pez cebra y reconstruir en tres dimensiones cómo va latiendo. Se puede utilizar para hacer muchos estudios sobre enfermedades cardiovasculares y entender mejor cómo funciona el corazón?, indica el profesor del departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M, Jorge Ripoll, fundador de la firma, junto con Alicia Arranz y César Nombela.

La compañía ya ha introducido en el mercado mundial varios modelos anteriores al Qls-scope, que ensambla, comercializa y distribuye PlaneLight. Esta innovación se fundamenta en una patente internacional propiedad de la UC3M y licenciada a 4D-Nature.

?Actualmente no hay ninguna empresa que ofrezca un aparato con características similares, siendo el resto de equipos unas diez veces más lentos y sin la posibilidad de combinar varias medidas angulares en muestras grandes?, indican desde la empresa.

Según sus creadores, esta tecnología representa el paso siguiente al microscopio confocal, que en las últimas dos décadas ha revolucionado el mundo de la biomedicina. El Qls-scope permite capturar unas 200 imágenes por segundo, en comparación con las aproximadamente cinco imágenes por segundo de un microscopio confocal moderno.

Marcar con distintos colores las células o procesos moleculares

Además de la velocidad, tiene otra ventaja: permite marcar con distintos colores las células o procesos moleculares que interesen mediante sus cuatro láseres y que son ampliables a seis. ?Eso permite hacer un seguimiento de hasta seis células distintas o seis tipos celulares distintos en la misma muestra?, indica Jorge Ripoll, que desarrolla sus investigaciones en el Grupo de Imagen e Instrumentación Biomédica (BiiG) de la UC3M.

Esta máquina podría ayudar a entender lo que ocurre a nivel celular en el desarrollo de los tejidos o en el funcionamiento interior de los órganos. ?Si se marcan las células con proteínas fluorescentes, se podría hacer un seguimiento específico a nivel celular de lo que pasa en cada órgano?, explica Ripoll. ?Generamos un plano de luz  con un láser, ese plano de luz excita una fluorescencia y al mover ese plano de luz obtenemos una imagen tridimensional de la muestra que hemos colocado?.

Qls-scope encuentra sobre todo aplicaciones en el sector de la imagen biomédica. Por un lado, resulta útil en laboratorios de investigación de biología molecular o del desarrollo, para estudiar órganos enteros o en modelos de animales In vivo. De hecho, las medidas que se han realizado al corazón del pez cebra fueron realizadas en colaboración con el grupo de Nadia Mercader del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC).

Por otra parte, también puede interesar a centros clínicos y farmacéuticas que usan la microscopía confocal tradicional. Además, se puede usar para monitorizar la calidad de fluidos y la presencia de impurezas, para realizar imágenes 3D de materiales transparentes o se puede aplicar mediante el uso de otras longitudes de onda del espectro electromagnético (terahercios o microondas, por ejemplo) en imágenes de materiales opacos.

La clave del funcionamiento del Qls-scope reside en el software, porque para realizar medidas en distintas posiciones de una muestra a una velocidad de 200 imágenes por segundo resulta necesario coordinar un conjunto de láseres, motores, cámaras y filtros de una forma eficaz.

Al poder medir tan rápido se abren nuevas posibilidades, como la de medir desde distintos ángulos la muestra. Esto permite mejorar la resolución y la calidad de los datos reconstruidos, pero requiere un software muy complejo capaz de combinar todas esas medidas.

?Nuestro objetivo ?apunta Ripol? es que el Qls-scope sea fácil de utilizar, con un software intuitivo, para que el usuario pueda ver la muestra y elegir dónde hacer los barridos, escoger los colores de excitación y generar una imagen tridimensional con tantos colores como haya escogido?.
septiembre 19/2017 (agenciasinc.es)

Un reciente estudio sobre el ?9-THCA (?9-tetrahidrocannabinol ácido), realizado por tres de las principales empresas que trabajan en el campo de la investigación del cannabis medicinal, ha demostrado su capacidad como un tratamiento prometedor para la enfermedad de Huntington (HD) y otras enfermedades metabólicas, neurodegenerativas y neuroinflamatorias.

La investigación médica fue realizada en el Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba (IMIBIC) como resultado de un esfuerzo colaborativo entre las empresas Phytoplant Research SL, VivaCell Biotechnology Spain SL (ambas ubicadas en el Parque Científico Tecnológico de Córdoba, Rabanales 21) y Emerald Health Pharmaceuticals, que ha dado a conocer la potente capacidad neuroprotectora del ?9-THCA, un fitocannabinoide producido en Cannabis sativa L.

Los resultados, publicados en el British Journal of Pharmacology, sugieren que el compuesto ?9-THCA puede proteger potencialmente las células del cerebro de enfermedades degenerativas, como la HD, y podría ser una opción de tratamiento viable para pacientes que sufren dichas enfermedades debilitantes como la esclerosis múltiple (EM), alzhéimer y de párkinson.

?Hemos demostrado que el ?9-THCA, el principal fitocannabinoide no psicoactivo biosintetizado por la planta Cannabis sativa L., ejerce una acción neuroprotectora en su forma cruda sin actuar sobre el sistema endocannabinoide, pero mediante la activación de los receptores PPAR?, evitando así los efectos psicotrópicos no deseados”, ha explicado Xavier Nadal, director del departamento de Extracción de I + D, de la empresa Phytoplant Research SL.

Este hallazgo abrirá una nueva gama de aplicaciones neuroprotectoras de los cannabinoides, evitando los efectos secundarios psicoactivos. ?9-THCA no solo es el cannabinoide no psicoactivo más abundante en la marihuana, sino que también es un fitocannabinoide ácido.

PPAR? es el receptor nuclear de algunos cannabinoides y la señalización vía PPAR? tiene un papel en la neuroinflamación y en la epilepsia. Siendo un potente agonista de PPAR?, este eficaz neuroprotector exhibió actividad neuroprotectora y neuroinflamatoria en un modelo animal de la HD.

El ?9-THCA aumenta la expresión de PGC-1?, un gen desregulado en HD y previene la muerte celular inducida por mHtt (huntingtina mutante) mediante la atenuación de su citotoxicidad en dos modelos celulares diferentes: STHdhQ7/Q7 y STHdhQ111/Q111.

Otras aplicaciones

El estudio también investigó la actividad neuroprotectora In vivo del ?9-THCA en ratones inyectados con la toxina mitocondrial ácido 3-nitropropiónico (3-NP). A través de una vía de PPAR?-dependiente, el ?9-THCA mejoró el déficit motor y previno la degeneración estriatal.

También aumentó la masa mitocondrial en las células N2a de neuroblastoma, y evitó la citotoxicidad inducida por la privación de suero en las células STHdhQ111/Q111 que los compuestos como estos tienen un potencial farmacológico significativo en células mHtt-q94 N2a.

Además, el ?9-THCA atenuó la microgliosis y la astrogliosis, y disminuyó la expresión de mediadores proinflamatorios y marcadores comúnmente asociados con HD.

La investigación concluyó que las preparaciones botánicas no descarboxiladas de marihuana medicinal (MMJ) pueden contener altos niveles de otros ácidos cannabinoides no psicotrópicos como CBDA y CBGA que también actúan sobre PPAR?.

Estudios como estos proporcionan evidencia de que este tipo de compuestos poseen potencial farmacológico significativo. El cannabis medicinal puede ser potencialmente un tratamiento eficaz para los pacientes que no tienen otras opciones de tratamiento.
septiembre 19/2017 (agenciasinc.es)