Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han conseguido medir los parámetros estructurales fundamentales de las sinapsis existentes entre los axones de las neuronas del tálamo y las de la corteza cerebral.

Este es un significativo avance, tanto técnico como conceptual, para comprender cómo el ?hardware celular? contribuye a crear orden jerárquico en el flujo de información a través de las redes neuronales del cerebro. Los resultados se publican en la revista Cerebral Cortex.

?Hemos descubierto especializaciones estructurales que podrían explicar por qué estas sinapsis en particular tienen tal potencia funcional que, pese a su pequeño número relativo, imponen su ritmo de actividad eléctrica y su campo receptivo a las neuronas de la corteza cerebral a las que inervan, haciendo así que, por ejemplo, una determinada región de la corteza cerebral se dedique a procesar selectivamente información táctil, o visual, etc.?, Francisco Clascá, director del estudio.

?Los parámetros que se han logrado medir son, además, un dato valioso para el desarrollo de modelos computacionales avanzados del funcionamiento de los circuitos del cerebro?, agrega el profesor.

Durante los tres años en los que se llevó a cabo el trabajo, los investigadores se valieron de técnicas de marcado selectivo a larga distancia de axones en el cerebro de ratones. Estas las combinaron con técnicas avanzadas de microscopía electrónica tridimensional (S-TEM y FIB/SEM) para visualizar y medir con precisión las diminutas estructuras subcelulares.

El estudio contó con la colaboración de investigadores del Instituto de Neurociencia y Medicina del Forschungszentrum Julich (Alemania) y del Laboratorio de Circuitos Corticales de la Universidad Politécnica de Madrid, y se ha realizado en el ámbito del proyecto internacional The Human Brain Project, financiado por la Unión Europea.
noviembre 6/2017 (agenciasinc.es)

Un trabajo dirigido desde la Universidad de Maastricht (Países Bajos) y en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha descubierto que la encima NOX4 desempeña un papel crucial en los infartos cerebrales.

El estudio, publicado en PNAS, demuestra que NOX4 aumenta su expresión en distintos órganos en el momento en que se produce la falta de oxígeno. Aunque esto provoca pocos efectos nocivos en la mayoría de órganos, en el cerebro el incremento de esta enzima resulta devastador.

?Hace mucho tiempo que se sabía que la deficiencia de oxígeno provoca daños en el cerebro, pero no se había esclarecido por qué. Conocer el papel crucial que desempeña la enzima NOX4 abre la puerta a nuevas posibilidades de tratamiento para proteger al órgano durante un infarto?, asegura Harald Schmidt, profesor en Maastricht y autor principal del artículo.

Ahora, con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación (CEI), los investigadores trabajan en el desarrollo de fármacos que combatan los devastadores efectos que causa NOX4 en el cerebro.

NOX4 y accidentes cerebrovasculares

Un infarto cerebral se provoca cuando un coágulo de sangre bloquea un vaso sanguíneo del cerebro evitando que llegue oxígeno a algunas partes de este órgano. Para que no se produzca la muerte del paciente, es esencial deshacer el coágulo lo antes posible con fármacos anticoagulantes o eliminarlo por medio de un catéter.

Aunque se atiendan rápido, las personas que sobreviven a un infarto cerebral normalmente tienen que enfrentarse a las secuelas asociadas a los daños sufridos, que pueden incluir parálisis, trastornos en el habla o fallos de memoria.

Los expertos describen que NOX4 posee un papel crucial y específico en los infartos cerebrales. En primer lugar, esta enzima provoca que se rompan las células que forman la barrera hematoencefálica que, entre otras funciones, sirve de división natural para proteger al cerebro de la sangre y de otros componentes del exterior. En segundo lugar, NOX4 activa un mecanismo de autodestrucción presente en las neuronas.

Cuando se elimina el gen de NOX4 o se inhibe su actividad con el uso de fármacos, tanto la barrera hematoencefálica como las neuronas permanecen intactas y se previene el daño cerebral. ?Si no hay presencia de la enzima NOX4, las células cerebrales y la barrera hematoencefálica permanecen protegidas, sin consecuencias nocivas para el cerebro?, detallan los investigadores.

Las bacterias son fundamentales para la vida y la salud humana. Desde hace años, el papel de la microbiota intestinal va tomando importancia en numerosas enfermedades, entre ellas, el cáncer. Recientemente la revista Science publicó dos estudios sobre cómo los microbios que viven en el tracto digestivo humano pueden influir en la respuesta del cáncer a la inmunoterapia, lo que abre una nueva vía para optimizar su tratamiento.

Ambas investigaciones sugieren que mantener una flora intestinal saludable ayudaría a combatir diversos tumores. En primer lugar, Bertrand Routy y su equipo, del centro francés de investigación Gustave Roussy, exploraron la influencia de los antibióticos en los pacientes con cáncer de pulmón o riñón sometidos a un tipo de inmunoterapia que activa el sistema inmunitario para atacar los tumores, llamada anti PD-1.

Los pacientes que habían tomado previamente antibióticos para algún tipo de infección presentaron una supervivencia menor que aquellos que no los consumieron.

Tras el análisis de los microbios intestinales, los autores observaron que la abundancia de la bacteria Akkermansia muciniphila se asociaba con el mejor resultado clínico. La especie fue detectada en el 69 % de los pacientes que presentaron una respuesta parcial y en el 58 % de aquellos que mantuvieron la enfermedad estable con el tratamiento. Sin embargo, solo fue detectable en el 34 % de los pacientes que no respondieron a la terapia.

Además, los científicos comprobaron que, en ratones tratados con antibióticos, los suplementos orales con bacterias aumentaron la eficacia de las células inmunitarias de los roedores.

La importancia de crear bacterias ?saludables?

En el segundo estudio, los autores ?de la Universidad de Texas y el centro del cáncer MD Anderson de Houston, ambos en Estados Unidos? afirman que los pacientes con melanoma que responden mejor a la misma inmunoterapia PD-1 poseen mayor diversidad de microbios intestinales y abundancia de ciertas bacterias.

“Se puede cambiar el microbioma, no es tan difícil, así que estos hallazgos abren oportunidades enormes”, explica Jennifer Wargo, líder del estudio. “Nuestras investigaciones en pacientes y el posterior trabajo con ratones revela que nuestras bacterias intestinales modulan la inmunidad tanto sistémica como antitumoral”.

Para llegar a estas conclusiones, publicadas en Science, recolectaron muestras fecales de 112 pacientes con melanoma avanzado que también estaban tomando inhibidores de PD-1 y analizaron su microbioma.

Los pacientes cuya flora intestinal estaba enriquecida con las bacterias Faecalibacterium y Clostridiales tenían más probabilidades de responder al tratamiento y experimentar una mayor supervivencia libre de progresión, es decir, más tiempo en el que la enfermedad no empeora durante y después de la medicación.

Por el contrario, se observó justo lo opuesto en los pacientes cuyos microbiomas se enriquecieron más con las bacterias del orden Bacteroidales, que presentaban una progresión más rápida de la enfermedad.

El peligro de automedicarse

Cuando los científicos de Texas trasplantaron a ratones libres de gérmenes los microbios de los pacientes que respondieron al tratamiento, se obtuvieron resultados similares a los observados en humanos.

Al monitorear su respuesta a la inmunoterapia, los ratones que recibieron trasplantes de pacientes con buena respuesta tuvieron un crecimiento tumoral reducido, así como una mayor densidad de células T beneficiosas y niveles más bajos de células inmunosupresoras.

Los expertos advierten que aún hay mucho que aprender sobre la relación entre el microbioma y el tratamiento del cáncer, por lo que instan a los pacientes a no automedicarse con probióticos u otros métodos.

La contaminación atmosférica está clasificada como cancerígena para las personas por su relación con el cáncer de pulmón, pero hay poca evidencia científica de su posible asociación con otros tipos de cáncer.

Ahora, un nuevo estudio epidemiológico a gran escala realizado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) y la Sociedad Americana contra el Cáncer vincula algunos contaminantes del aire con la mortalidad por cáncer de riñón, vejiga y colorrectal.

La investigación, publicada en la Environmental Health Perspectives, hizo un seguimiento durante 22 años (de 1982 a 2004) a más de 600 000 personas adultas de Estados Unidos que forman parte del Estudio II de Prevención contra el Cáncer. El equipo científico relacionó la mortalidad por 29 tipos de cáncer con la exposición residencial a tres contaminantes ambientales: PM_2,5, dióxido de nitrógeno (NO₂) y ozono (O₃).

De entre toda la población estudiada, se registraron más de 43 000 muertes por cáncer no pulmonar. Las partículas PM_2,5 se asociaron con la mortalidad por cáncer de riñón y vejiga, con un aumento del 14 % y del 13 %, respectivamente, por cada incremento de exposición de 4.4 ?g/m3. Por otro lado, la exposición a NO₂ se asoció con la mortalidad por cáncer colorrectal, con un aumento del 6 % por cada incremento de 6.5 ppb. No se observaron asociaciones significativas con otros cánceres.

?Este estudio sugiere que la contaminación del aire no se asocia con la mayoría de cánceres, pero la asociación con muertes por cáncer de riñón, vejiga y colorectal merece mayor investigación?, concluye Turner.
noviembre 6/2017 (agenciasinc.es)