El dolor es una sensación que produce el sistema nervioso y que tiene como función alertarnos de un eventual daño interno o externo. En ocasiones, la sensación dolorosa se prolonga en el tiempo perdiendo su función fisiológica y transformándose en una enfermedad conocida como dolor crónico.

A diferencia del dolor agudo, el crónico presenta un difícil tratamiento, como se evidencia en enfermedades complejas, entre éstas: fibromialgia, neuralgia del trigémino, neuropatía diabética, dolor lumbar crónico, dolor oncológico, entre otros.

Hasta ahora, pese a que existen abundantes conocimientos sobre las vías y neurotransmisores que conducen la información dolorosa a la corteza cerebral, resta mucho por investigar sobre los mecanismos reguladores involucrados.

En ese contexto, desde el año 2001, el Dr. Luis Constandil Córdova, académico e investigador de la Facultad QyB y Cedenna, junto a su equipo, ha centrado su trabajo en el estudio de los mecanismos neurobiológicos implicados en la generación y mantención del dolor crónico a nivel de la médula espinal.

Entre sus recientes investigaciones, el equipo demostró por primera vez, que la proteína panexina 1 (PANX1) -considerada una de las grandes compuertas o canales insertos en la membrana plasmática en todos los tejidos, que permiten que entren o salgan iones de una determinada célula o neurona (que transmiten la señal e intensidad de dolor), presenta un rol relevante en la generación del dolor crónico.

Con la obtención de este nuevo conocimiento, el equipo decidió profundizar en el papel que juega esta proteína específica en la transmisión del dolor.

Al respecto, el investigador explica que ?cuando estas proteínas se abren o cierran, son capaces de generar cambios muy bruscos y muy intensos dentro de las neuronas, y por eso la estamos estudiando?.

En esa línea, el Dr. Constandil explica que la apuesta del equipo es que la apertura de ésta proteína se debería a la acción de una proteína intracelular ?conocida como SRC? cuando es estimulado alguno de los tres receptores presentes en el proceso (de ATP, NMDA y BDNF).

De comprobarse ésta hipótesis, el equipo podría identificar nuevos blancos farmacológicos que permitan aliviar dolores crónicos.

Proyecto

Según el último estudio publicado por la Asociación Chilena para el Estudio del Dolor (Ached), la prevalencia de dolor crónico no oncológico alcanza al 32 % de la población. Si bien, actualmente existen varios medicamentos capaces de inhibir el dolor agudo, estos no son capaces de inhibir completamente los tipos de dolor crónico.

Es así, como el nuevo proyecto Fondef Regular 2018-2021: Preclinical study on the participation of pannexin 1 (PANX1) in spinal cord circuitry and its role in the mechanisms of chronic pain, busca avanzar en la generación de conocimiento para combatir enfermedades -muchas veces invisibilizadas a juicio del investigador-, pero que afectan a un número importante de la población.

En ese contexto, en palabras del científico, conocer molecularmente como se regula su apertura y cierre permitiría ?intervenir para disminuir o atenuar la señal que conduce la información nociceptiva (dolorosa) hacia la corteza cerebral y generar de esa forma un alivio en la percepción del dolor?, explica.

Cabe destacar, que la línea de investigación ha derivado una serie de estudios relacionados, entre ellos, se encuentran desarrollando paralelamente nanopartículas para el tratamiento del dolor crónico, y han presentado tres patentes asociadas a la línea de investigación.
agosto 1/2018 (dicyt.com)

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo método que permite potenciar la producción de colágeno a partir de cultivos celulares. Los resultados del estudio, publicados en la revista Scientifics Reports, podrían aplicarse en el campo de la medicina regenerativa, ya que mejoran el proceso de formación de biomateriales destinados a la regeneración de tejidos dañados o mal formados. Este protocolo se encuentra protegido bajo una patente del CSIC.

La mayor parte de las células de nuestro organismo se encuentra inmersa en una intrincada red tridimensional denominada matriz extracelular. Este sustrato aporta forma y sostén a las células y establece con ellas una compleja comunicación molecular, de tal manera que ese binomio célula-matriz es el que define las características propias de un tejido.

Bajo este concepto, la medicina regenerativa, también conocida como ingeniería de tejidos, desarrolla sistemas basados en la combinación de células y una matriz de soporte adecuada para reparar o reemplazar parcial o totalmente tejidos dañados o alterados, como, por ejemplo, huesos y cartílago, entre otros.

El uso de sustratos nativos, producidos por células, presenta ventajas por su biocompatibilidad con polímeros sintéticos. ?Existe un gran interés en el desarrollo de sistemas celulares capaces de producir y depositar componentes de matriz para su uso en regeneración de tejidos. Sin embargo, aunque parece sencillo mantener células en cultivo y dejar que produzcan su propia matriz extracelular, en realidad el proceso es poco eficiente debido a que ciertos componentes enzimáticos presentan baja actividad en los medios de cultivo?, explica el investigador del CSIC Fernando Rodríguez, del Centro de Biología Molecular (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid).

Según sus autores, este nuevo método consigue incrementar la capacidad de las células para producir colágeno e incorporarlo a la matriz extracelular. ?Mediante un proceso de decelularización o eliminación de los fibroblastos, hemos probado la capacidad de las matrices generadas con este sistema de ejercer como sustrato para el crecimiento y la diferenciación de células madre mesenquimales, capaces de dar lugar a células de hueso o cartílago, es decir, con potencial para ser utilizadas en la regeneración de tejidos dañados o mal formados?, añade el investigador.
agosto 1/2018 (dicyt.com)

Los hábitos sexuales del Trichophyton rubrum -el hongo causante del pie de atleta y de otros tipos de micosis de la piel y de las uñas- constituyeron el tema de una investigación que publicaron científicos brasileños y colaboradores internacionales en la revista Genetics.

Los resultados de dicha investigación sugieren que la reproducción asexuada es la regla en esta especie, es decir, que el apareamiento entre los ejemplares no es común y, de suceder eventualmente, requiere que existan condiciones sumamente específicas. Como consecuencia de ello, la variabilidad genética de la población es pequeña, incluso si se comparan aislados provenientes de distintas partes del mundo.

?Podemos entonces arribar a la conclusión de que se trata de una población clonal, es decir que prácticamente no existe cruzamiento entre los ejemplares. De este modo, se generan pocas variaciones en el genoma?, comentó Gabriela Felix Persinoti, la primera autora del trabajo, realizado con el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo ? FAPESP durante su posdoctorado.

Tal como explicó Nilce Martinez-Rossi, supervisora de la investigación y docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FMRP-USP), en Brasil, la comprensión sobre cómo se reproducen estos hongos constituye un conocimiento de ciencia básica, sin el cual no se logra avanzar en términos de investigación aplicada.

?La variabilidad genética es un factor que debe tenerse en cuenta cuando se está desarrollando un nuevo fármaco, por ejemplo, pues puede indicar el riesgo de que el patógeno desarrolle resistencia al tratamiento?, comentó.

Se sabe que cuanto mayor es la variabilidad genética entre los ejemplares de una determinada especie, mayores son las probabilidades de que los mismos se adapten y sobrevivan a situaciones adversas.

El trabajo de Felix Persinoti forma parte de una de las líneas de investigación que coordina Martinez-Rossi en la USP, cuyo objetivo consiste en comprender de qué manera interactúan los hongos dermatofitos -capaces de provocar infecciones en la piel, en los pelos y en las uñas de animales y de humanos- con sus huéspedes. Otra línea que coordina la investigadora apunta a entender los mecanismos de resistencia a los fármacos de este mismo grupo de microorganismos.

Según Martinez-Rossi, el T. rubrum es una especie de dermatofito que infecta exclusivamente a los humanos. En general se trata de infecciones crónicas y superficiales, pues el hongo se alimenta de la queratina presente en la piel y en las uñas. Y causan molestias, comezón y daños estructurales en las uñas, razón por la cual provocan un deterioro de la calidad de vida de las personas afectadas. En raros casos, generalmente asociados con la baja inmunidad, la infección puede propagarse por el organismo y convertirse en una amenaza a la vida del paciente.

?Procuramos develar los mecanismos moleculares de patogenicidad de estos dermatofitos, es decir, entender de qué manera causan la infección, y el revelar las ?armas? que estos hongos utilizan durante el proceso infeccioso ayuda en el desarrollo de fármacos destinados a combatirlos?, dijo Martinez-Rossi.

La investigación estuvo a cargo de Felix Persinoti en el laboratorio de Christina Cuomo, del Broad Institute -un órgano vinculado al Massachusetts Institute of Technology (MIT) y a la Harvard University, en Estados Unidos-.

Análisis genómicos

Tal como explicaron los autores en el artículo, la especie Trichophyton rubrum es a decir verdad un complejo que puede subdividirse en distintos morfotipos. Estos hongos son muy parecidos, pero exhiben pequeñas variaciones de color, de estructura o de los compuestos producidos.

En una primera etapa de la investigación, Felix Persinoti y sus colaboradores analizaron la variabilidad genética de 100 morfotipos aislados en diversas partes del mundo mediante un método conocido con el nombre de Multi Locus Secuence Typing (MLST), con el cual no se analiza el genoma entero sino algunos puntos claves específicos.

?Para complementar la investigación, se sometió a 12 aislados a la secuenciación completa del genoma?, comentó la investigadora.

Esta muestra analizada más profundamente estaba compuesta por 10 morfotipos de T. rubrum y otros dos aislados de la especie T. interdigitale, también capaz de infectar a los humanos (pero no exclusivamente) y para la cual aún no existía ningún genoma descrito.

Tras la secuenciación, el grupo se concentró en el análisis de una región del genoma conocida como mating type (MAT, que en inglés significa tipos de apareamiento). Para que pueda concretarse el cruzamiento entre ejemplares, éstos deben tener MATs complementarios: uno debe tener el MAT tipo 1 y el otro MAT tipo 2, por ejemplo.

El apareamiento ya se ha observado en algunos dermatofitos en estudios de otros grupos, pero hasta ahora nunca había sido observado en T. rubrum.

?Al estudiar esta región del genoma, notamos que casi todos los morfotipos de T. rubrum exhibían MAT tipo 1. Solamente uno de ellos presentaba el tipo 2?, dijo Felix Persinoti.

Aunque lo intentaron en los experimentos realizados en laboratorio, los científicos no lograron hacer que el aislado con MAT tipo 2 se reprodujera sexuadamente con otros ejemplares del tipo 1.

?Esto nos lleva a la conclusión de que es muy probable que la reproducción sexuada no exista en esta especie. O que para se produzca sea necesario que exista una condición muy específica?, dijo Felix Persinoti.

Esta conclusión quedó reforzada por análisis complementarios según las cuales el índice de similitud en el genoma de los ejemplares analizados se mostró superior al 99 %.

Sin embargo, de acuerdo con la investigadora, los genes necesarios para la reproducción sexuada hallados en otros dermatofitos aún se encuentran presentes en el T. rubrum. Esto sugiere que la transición hacia el modo de reproducción asexuada constituye un evento reciente en la especie, posiblemente asociado con la especialización de este hongo para infectar humanos.

?Efectuamos una serie de comparaciones filogenéticas entre los distintos morfotipos y los resultados nos permitirán establecer una delimitación más correcta de las especies. Uno de los morfotipos, conocido como soudanense, se mostró divergente con respecto a los demás y por ello podría llegar a considerárselo como una especie separada?, comentó Felix Persinoti.
agosto 1/2018 (dicyt.com)

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Whole-Genome Analysis Illustrates Global Clonal Population Structure of the Ubiquitous Dermatophyte Pathogen Trichophyton rubrum

Se presentaron los principales resultados de la investigación ‘Crecimiento intrauterino, postnatal y depresión materna como determinantes de alteraciones nutricionales y del desarrollo psicomotor’, estudio realizado por investigadores de la Facultad de Enfermería y Tecnologías de la Salud: Mag. Isabel Pereyra y Dr. Augusto Ferreira, e investigadoras chilenas la Mag. Andrea Gómez, Mag. Karina Jaramillo.

De acuerdo a la Prof. Pereyra ?la investigación buscó analizar en qué medida el crecimiento temprano y la depresión materna se asocian a alteraciones nutricionales y del desarrollo psicomotor?. De los resultados del estudio surge que ?la obesidad en edades tempranas resultó determinada por el elevado peso al nacer, la mayor educación materna y el nivel de ingresos?. También destacó que ?el retraso del crecimiento fue determinado por el retraso de crecimiento intrauterino y también está condicionado por menor nivel educativo materno?, por lo que considera que para abordar estas problemáticas se deberían ?implementar estrategias educativas y comunitarias?.

Asimismo, Pereyra señala que los resultados del estudio ?refuerzan y justifican las iniciativas de políticas públicas que abordan el peso al nacimiento e intentan prevenir los pesos extremos para quebrar el ciclo intergeneracional de la malnutrición, tanto por déficit como por exceso?. Por otra parte, destacó que ?el estudio no encontró efecto sobre el desarrollo psicomotor de la interacción entre variables de alteraciones nutricionales con variables del contexto biopsicosocial (nivel educativo de la madre, ingreso del hogar, depresión materna, depresión postnatal). Sin embargo, asistir a un centro educativo desde temprano evita alteraciones del desarrollo psicomotor?.
agosto 1/2018 (dicyt.com)

Un equipo de investigadores de la Estación Biológica de Doñana (EBD) en Sevilla y del Instituto de Parasitología y Biomedicina ?López-Neyra? de Granada, centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), da a conocer los mecanismos mediante los cuáles Plasmodium falciparum regula la expresión de genes a lo largo de su ciclo de vida.

El estudio de las regiones abiertas del genoma de este parásito les ha permitido identificar las secuencias y los factores reguladores que encienden y apagan los genes, entre ellos genes implicados en la virulencia del parásito. La investigación aparece en el último número de Nucleic Acids Research y es el resultado de una colaboración con investigadores del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD) de Sevilla y del Instituto de Salud Global de Barcelona.

El parásito del paludismo utiliza mecanismos de tipo epigénetico, cambios en la expresión de los genes sin cambios a nivel de la secuencia de ADN, para adaptarse a las condiciones del ambiente cambiante a lo largo de su ciclo de vida en el huésped humano y el mosquito. Pese a su importancia desde un punto de vista de salud global, aún se desconoce mucho acerca de los mecanismos que le permiten al parásito regular la función de los genes. Para responder a esta pregunta, los autores han utilizado la técnica del ATAC-seq que permite identificar las regiones del genoma que están abiertas y activas en cada momento del ciclo de vida del parásito. ?El estudio de estas regiones permite también predecir las proteínas implicadas la activación de los genes. Se trata de uno de los primeros estudios en aplicar está metodología?, explica Elena Gómez-Díaz, responsable del estudio.

Los autores también han comparado los perfiles de accesibilidad en dos líneas celulares del parásito que difieren en su virulencia, y esto les ha permitido identificar los mecanismos de regulación subyacentes. Hay muchas ejemplos de genes de virulencia que varían su expresión de un parásito a otro, incluso siendo su genoma idéntico, y esto da lugar a una variante de la proteína distinta. Esta estrategia es clave para la adaptación del parásito: un cambio en la proteína permite al parásito del paludismo camuflarse y evadir el sistema inmunitario humano. Estudiando estas familias de genes de virulencia, los autores han determinado que la activación de un gen especifico, de los muchos posibles, está relacionada con la accesibilidad en su promotor, aunque también están implicados ARNs no codificantes.

El reto ahora es aplicar esta misma técnica a otras etapas del ciclo de vida del parásito que son clave para la transmisión, como son el ciclo de desarrollo en el mosquito, y en lo que están trabajando ahora, apunta la investigadora.

El paludismo es una enfermedad devastadora. Más de medio millón de personas mueren al año, muchos de ellos niños en el África subsahariana, y su incidencia a nivel mundial es de entre de 200 y 300 millones de casos, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), lo que significa alrededor del 40 por ciento de la población en el mundo. Por ello es también mayor causa de pobreza. Plasmodium falciparum es la especie de parásito mas prevalente en África. Pese a los avances en materia de investigación, en la actualidad no existe vacuna efectiva contra el paludismo.
agosto 1/2018 (dicyt.com)

Referencia bibliográfica

José Luis Ruiz, Juan J Tena, Cristina Bancells, Alfred Cortés, José Luis Gómez-Skarmeta, Elena Gómez-Díaz. Characterization of the accessible genome in the human malaria parasite Plasmodium falciparum, Nucleic Acids Research. https://doi.org/10.1093/nar/gky643.