Cuando era un niño, su padre solía tener unas pequeñas abejas sin aguijón en una cajita de madera, en el patio de su casa; eran abejas mariolas, que utilizaba como polinizadoras en su papayal, en Cariari de Pococí, Limón, Costa Rica.

Sin embargo, Juan Carlos Cambronero Heinrichs nunca imaginó que años más tarde, como estudiante de la Universidad de Costa Rica (UCR), la academia lo pondría de nuevo frente a esos laboriosos insectos, como investigador en un tema crucial para la humanidad: la búsqueda de nuevos antibióticos para el tratamiento de enfermedades humanas.

Cambronero, de 26 años, realizó su tesis ?para optar a la Licenciatura en Microbiología? en la identificación de bacterias asociadas a las abejas Tetragonisca angustula con capacidad para producir antibióticos.

Esta cualidad las convierte en una especie promisoria entre los insectos sociales para obtener nuevas sustancias con propiedades antimicrobianas.

Las mariolas son nativas de Mesoamérica y desde la época precolombina fueron cultivadas por algunas culturas, que les atribuían poderes sagrados. En Latinoamérica, su miel es muy apreciada por las propiedades curativas de quemaduras e infecciones de la piel y los ojos; incluso, es utilizada en las peleas de gallos para aplicarla en las heridas de estos animales.

De acuerdo con los científicos, la búsqueda en insectos de bacterias con potencial para inhibir el crecimiento de otros microbios constituye una ventaja frente a sustratos diferentes, como el suelo, ya que se ha comprobado que muchos mantienen relaciones benéficas con estas bacterias, que los protegen de enfermedades.

El interés en los microorganismos ambientales le surgió a Cambronero cuando era asistente del investigador y profesor, Adrián Pinto Tomás, pionero en el país en el estudio de las hormigas zompopas y su relación simbiótica con bacterias. Este insecto utiliza a esos microorganismos para protegerse de enfermedades y a cambio les provee alimento y casa.

Este conocimiento y el de otros estudios sirvieron de base para el trabajo de Cambronero, quien aisló bacterias de abejas mariolas con el apoyo de Bernal Matarrita Carranza, investigador de la Estación Biológica La Selva, en Sarapiquí. Matarrita analizó distintas especies de hormigas, abejas y avispas, con el objetivo de explorar nuevas asociaciones entre insectos sociales y microorganismos productores de antibióticos.

En otra de las investigaciones sobre las abejas mariolas, Gabriel Zamora Fallas, científico de la Universidad Nacional (UNA) de Costa Rica, identificó proteínas en la miel de estos insectos capaces de destruir colonias de bacterias o biopelículas que los antibióticos comunes no pueden combatir.

?La microbiología de las abejas sin aguijón o abejas meliponas ha sido poco estudiada en comparación con otros insectos sociales?, explicó Cambronero. En su tesis, efectuada bajo la dirección de Pinto, Cambronero estudió marcadores moleculares o secciones de ADN, para identificar estos microorganismos.

El análisis filogenético permite examinar las relaciones evolutivas de proximidad taxonómica entre los organismos aislados en Costa Rica y los de otras partes del mundo, que tienen relaciones simbióticas comprobadas con insectos.

Cambronero notó que las bacterias aisladas de las abejas mariolas se parecen más a las bacterias encontradas en insectos que a las de otros ambientes como, por ejemplo, el suelo.

?Esto es muy importante, porque comparar nuestros aislamientos con los de otras partes del mundo que tienen una asociación con insectos nos hace pensar que ambos están relacionados; es decir, que hay una relación evolutiva?, explicó el investigador. Sin embargo, la historia detrás de ese vínculo es todavía una interrogante. ?Nos queda la pregunta de si estas abejas tienen una relación mutualista con un productor de antibióticos o podrían estar funcionando únicamente como acarreadoras de bacterias de las plantas que polinizan?, comentó.

En fotografías de microscopía electrónica de las abejas, Cambronero observó filamentos bacterianos que están unidos a estructuras de acarreo, como los peines de las patas, donde transportan polen. Igualmente, estos filamentos están presentes en las mandíbulas y en el tórax de las abejas analizadas.

Un aspecto muy llamativo para los científicos es que no se conocen microorganismos patógenos que ataquen a las mariolas. Para el tutor de la tesis, los insectos han seleccionado a lo largo de su evolución a las mejores bacterias para hacer antibióticos y, en este sentido, las abejas mariolas constituyen una de las especies que brindan mayores posibilidades en esta búsqueda.

La publicación del estudio de Cambronero se hizo en enero pasado en la revista científica internacional Microbiology. ?Fue un camino difícil, escribir en ciencia es un proceso muy largo, esto lo hace a uno tener confianza en las publicaciones científicas, porque los artículos pasan por muchos filtros?, dijo el joven investigador, quien recuerda a aquellas pequeñas abejas queridas por su miel con propiedades sanadoras, las cuales ahora podrían ser aplicadas en la producción de nuevos fármacos en beneficio de la salud humana.

mayo 02/ 2019 (DICYT)

Un estudio internacional sobre las causas de la infertilidad masculina que contó con la colaboración del investigador de la Universidad de Murcia (UMU) Jaime Mendiola, concluye que el 15 por ciento de los hombres son infértiles en la actualidad.

Entre ellos, el 40 por ciento de los casos se debe a causas desconocidas; un 15 por ciento son por algún trastorno genético vinculado a un problema de fertilidad; y un 30 por ciento son pacientes con seminogramas alterados sin causa genética, según fuentes consultadas  del Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC), dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

‘Por un lado están las exposiciones concurrentes (dieta, estilo de vida, disruptores endocrinos), pero también hay trabajos que muestran la exposición intrauterum o prenatales (como la distancia anogenital, que predice alteraciones de la función reproductiva durante la vida adulta)’, indica Mendiola, profesor y doctor del área de Medicina Preventiva y Salud  Pública del Departamento de Ciencias Sociosanitarias de la Universidad de Murcia (UMU).

‘Hace 10 o 15 años al hombre no tenía la ‘culpa’ si la mujer no se quedaba embarazada’ pero ‘eso ha cambiado’, tal y como explica este investigador, quien señala que ‘hemos perdido calidad seminal al ritmo de un 2 por ciento anual desde 1970 hasta 2010′. En este sentido, añade que ‘un control periódico de la salud  reproductiva del hombre permitiría detectar alteraciones que, de no tratarse a tiempo, se convierten en irreversibles’.

Tal y como publica SINC, históricamente, la responsabilidad de la fecundación humana siempre ha recaído en las mujeres. Con el retraso de la maternidad y el aumento de las complicaciones para lograr un embarazo, la investigación sobre reproducción ha focalizado sus esfuerzos en el factor femenino.

Pese a esto, en los últimos años la ciencia de la fertilidad ha empezado a mirar seriamente hacia el varón y, concretamente, a su semen. La última revisión científica publicada a finales de 2017 en la revista ‘Human Reproduction Update’ afirma que el semen de los hombres occidentales es peor ahora que hace 40 años.

La concentración espermática ha pasado de una media de 99 millones de espermatozoides por mililitro en 1973 a 47,1 en 2011, un declive del 52,4%. Pero el descenso es aún más marcado en otra variable. De los 337,3 millones de espermatozoides por eyaculación de la década de los 70 se ha pasado a los actuales 137,5 millones, un 59% menos.

Sobre el caso concreto de España hay pocos estudios, pero todo apunta a que también se está produciendo esta caída. En 2008 se publicó una investigación realizada en más de 60 centros de reproducción asistida de todas las comunidades autónomas que constató la gran disparidad geográfica en cuanto a calidad seminal que existe en el país.

Mientras que en Galicia apenas un 8,5% de los jóvenes posee una concentración de espermatozoides inferior a los valores aceptables por la Organización Mundial de la Salud  (OMS), en Andalucía, Madrid y País Vasco las cifras se elevan hasta el 13,7%, el 14,8% y el 18,7 %, respectivamente; y llegan al 22,7% en Cataluña y Comunidad Valenciana.

Falta por saber cómo afectarán estos datos al futuro de la capacidad de reproducción. Aunque por el momento no se ha observado el descenso en las tasas de concepción natural que podría esperarse dada la disminución de los recuentos de espermatozoides, comienzan a saltar las alertas respecto a la evolución de la fertilidad masculina.

Cada vez más niños nacen después de tratamientos de fertilidad pero, a pesar del aumento del uso de la reproducción asistida, las tasas de fecundidad en muchos países como España siguen estando muy por debajo de la tasa de reemplazo (2,1 hijos por mujer).

Hoy en día la única herramienta aceptada para evaluar la fertilidad masculina es el análisis básico del semen o seminograma, que no resulta del todo útil dada su limitada especificidad y sensibilidad, por lo que no permite determinar con certeza si un individuo es fértil o no.

En la misma línea del estudio de Mendiola está una investigación publicada en octubre de 2018 que muestra el aumento de un 9% del riesgo de los hombres de precisar tratamientos de fertilidad para ser padres (de un 12,4 % en 2004 a un 21,3 % en 2017). La muestra, formada por cerca de 120 000 individuos españoles y americanos, es la más grande utilizada hasta la fecha en la literatura científica mundial.

‘Por un lado, confirma el declive en la calidad del semen en los varones infértiles como ocurre en la población general’, explica a Sinc Nicolás Garrido, director de la Fundación IVI y coautor del estudio. ‘Y por otro, este descenso tiene repercusión clínica con efecto evidente en la fertilidad masculina: como la calidad está más afectada, se requieren técnicas de reproducción asistida más complejas con respecto a hace una o dos décadas’.

¿SE PUEDE MEJORAR LA CALIDAD DEL SEMEN?

La tarea reproductiva es una función de lujo para el cuerpo humano. ‘Si un organismo tiene algún tipo de problema, es lo primero de lo que prescinde. Desde ese punto de vista, cualquier comportamiento a favor de nuestro estado de salud general puede estar contribuyendo a mejorar la calidad del semen’, añade Garrido.

Ahora bien, la calidad espermática no se puede recuperar en el laboratorio, es decir, no hay tratamientos in vitro que consigan que los espermatozoides mejoren. Lo que sí se puede hacer, dentro de la muestra disponible de un hombre, es elegir aquellos que presenten las características óptimas a la hora de lograr el éxito reproductivo.

No obstante, numerosos estudios han analizado diversos factores que podrían mejorar esta calidad, aunque la bibliografía existente es discrepante. Uno de los más importantes es la práctica de ejercicio. ‘Se desconoce el grado de actividad física ideal aconsejable y su influencia desde el punto de vista terapéutico para mejorar la calidad seminal’, subraya Fernando Quintana, director del laboratorio de Andrología de IVI Bilbao.

Otro elemento son los antioxidantes. Según Mendiola, ‘normalmente cuando un hombre va a una clínica de reproducción asistida se le da antioxidantes. Pero si buscamos en la literatura científica, hay como mucho diez trabajos bien hechos que hablen sobre ello. A veces se prescribe por buscar un efecto placebo. Harían falta más estudios para comprobar si dar esta suplementación es adecuado’.

Con respecto al tabaco y su relación con la movilidad de los espermatozoides hay más investigaciones. También se ha asociado negativamente la calidad del semen con el estrés, tanto como una situación permanente como puntuales. Incluso con la ingesta de carne roja, como en uno de los últimos trabajos de Jaime Mendiola.

‘Cuando una pareja llega a un centro de reproducción, a ellas les hacen mil pruebas’, cuenta Miguel Ruiz Jorro, andrólogo clínico y vocal de la Sociedad Española de Fertilidad (SEF). ‘Pero no es que el semen esté olvidado o haya poca investigación sobre él; el problema es que el experto en medicina reproductiva a veces no lo tiene en cuenta y sigue pidiendo lo mismo que hace 50 años: un seminograma’.

Para Ruiz Jorro, desde el primer momento hay que involucrar a los hombres. ‘Es muy importante saber las causas que hay detrás, ya que puede repercutir en la salud del varón, de sus futuros hijos y en la probabilidad de que haya embarazo’.

La opción de congelar el semen por motivos no médicos no se hace en la actualidad. Según Nicolás Garrido, no resulta una opción práctica. ‘Primero, porque los beneficios en salud no son tantos y, segundo, porque te aseguras de que tiene que pasar por un tratamiento de reproducción’.

mayo 02/ 2019 (Europa Press) – Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. .

Depredadores con ocho patas, tenazas y aguijón. Los alacranes son arácnidos, al igual que las arañas, garrapatas y ácaros, y utilizan el veneno de su cola como método de ataque y defensa. Ese cóctel tóxico es rico en sustancias con múltiples funciones, y contiene proteínas que pueden ser usadas para cambiar el comportamiento de células tumorales.

Como parte de un proyecto gestado desde hace 10 años, Demetrio Rodríguez Fajardo, estudiante de octavo semestre de la licenciatura en Medicina del Centro Universitario de Ciencias de la Salud (CUCS) de la Universidad de Guadalajara (UdeG) en México, analizó la reacción de células tumorosas de cáncer de mama ante la aplicación de toxinas de veneno de alacrán.

?Lo que hicimos fue buscar venenos de alacranes presentes en el Occidente de México, conocer sus características, entender las proteínas que los componen y probar los efectos de éstas en líneas celulares tumorales humanas para valorar su influencia en crecimiento o proliferación celular tumoral, así como otros parámetros?, indica el estudiante tapatío.

Rodríguez Fajardo explica que este trabajo abordó un estudio in vitro en células tumorosas de cáncer de mama, particularmente en aquellas con mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2, que están implicados en el combate al crecimiento incontrolado de células en el cuerpo.

Una vez identificadas las proteínas de los venenos de alacranes de Colima (Centruroides limpidus tecomanus) y de Durango (Centruroides suffusus), se aplicaron a los modelos in vitro. Demetrio Rodríguez comparte que analizó un tipo de proteína que tiene la capacidad de bloquear a otras implicadas en los mecanismos de reparación celular.

De esta manera, la sustancia del veneno impide que las células cancerígenas sigan duplicándose: ?Hay una proteína que como efecto inhibe a una familia de proteínas que participa en los mecanismos de reparación celular; al bloquearse lo que hace que la célula cancerígena no pueda replicarse porque no tiene suministros para proliferar?.

Para conocer los efectos de las proteínas del veneno Demetrio Rodríguez las aplicó en modelos in vitro. El estudiante explica que en esta investigación se utilizaron métodos cromatográficos; a través de los cuales se separaron los componentes del veneno para que estos posteriormente sean administrados sobre líneas celulares tumorales.

?Nos centramos en ver cómo reaccionaba en cierto tiempo el desarrollo de estas células tumorales, en comparación con un grupo control y un grupo con un tratamiento convencional de quimioterapia oral, y analizábamos los efectos en parámetros como el crecimiento y proliferación celular?.

Demetrio Rodríguez señala que también se estudió la composición global de los venenos para conocer características como la cantidad y proporción de aninoácidos o proteínas que contenía.

Posteriormente analizaron los efectos de las proteínas del veneno para saber si provocaban sus efectos sobre la muerte celular con fenómenos de apoptosis o necrosis y llevaron a cabo estudios reconocer las vías celulares a través de las cuales algunas proteínas de interés podrían ejercer su acciones.

El estudiante comparte que aunque la idea nació hace 10 años, fue durante 2013 que empezó a observar los primeros resultados luego de la experimentación. Demetrio Rodríguez asegura que al ser un proyecto emergente estos resultados son los primeros pasos para consolidar la investigación.

A finales del año pasado este proyecto, ?Caracterización e identificación de elementos modulares de la respuesta tumoral presentes en venenos provenientes de especies de género Centruroides con predominio en el Centro Occidente de México en un modelo de cáncer mamario?, fue galardonado con el Premio Estatal de Innovación, Ciencia y Tecnología Jalisco 2018 en la categoría de Investigación Temprana.

Actualmente Demetrio Rodríguez tiene 23 años, pero recuerda que cuando cursaba la secundaria en una de sus clases de Biología se habló sobre los venenos de animales, y aunque la clase no fue la mejor, confiesa el estudiante, sirvió para sembrar la duda acerca de los efectos de estas toxinas.

El joven investigador relata que en aquellas épocas perdió a quien consideraba su segunda madre, víctima del cáncer de mama. Influenciado por la pérdida, y convencido de querer hacer algo contra esta enfermedad, Demetrio Rodríguez recordó la clase sobre venenos: Si eran útiles para destruir tejido, por qué no estudiar su uso contra el crecimiento celular sin control, se cuestionó.

Por iniciativa propia este tapatío empezó a buscar expertos que conocieran sobre el uso de venenos en la salud. Pese a ser un estudiante de secundaria, en ese entonces Demetrio logró contactar a especialistas de CUCS y de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), quienes poco a poco lo orientaron para aterrizar la idea de investigar toxinas.

?Los venenos animales, en especial el de alacrán, se me hacen muy interesantes porque aún desconocemos mucho de ellos, son especies que datan del Periódico Silúrico, de hace 400 millones de años, son animales con mucha información que aportar?.

Aunque esta investigación apenas es incipiente, Demetrio Rodríguez asegura que este tipo de estudios pueden profundizarse y fortalecerse para en un futuro desarrollar protocolos de experimentación en otro tipo de modelos, y en un largo plazo generar algún tratamiento que utilice las propiedades del veneno de alacrán para detener el avance de distintas enfermedades.

mayo 03/ 2019 (noticias de la ciencia)

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Basilea,Suiza,  han desarrollado una técnica para determinar la elasticidad y otras propiedades mecánicas de las moléculas de ADN, que se deposita sobre una superficie de oro y se despega con la punta de un microscopio a temperaturas muy bajas. El avance es relevante tanto para comprender la actividad biológica del ADN como para su integración en nanoestructuras y dispositivos.

Estudiar del ADN no solo es importante por su papel como almacén de la información hereditaria en el núcleo de las células, también por sus posibles aplicaciones en nanotecnología. En particular, un proceso llamado ADN origami explota el plegado de hebras de ADN para crear moldes con los que sintetizar pequeñas estructuras (del tamaño de unos pocos nanómetros) en dos y tres dimensiones. Estas estructuras tienen aplicaciones como contenedores de productos farmacéuticos, conductores eléctricos y sensores.

Para ser capaz de controlar la forma de esas nanoestructuras, es importante conocer la elasticidad y las fuerzas de enlace de los componentes del ADN. Estas propiedades pueden medirse con la precisión necesaria a bajas temperaturas.

Se depositan hebras de ADN sobre un superficie de oro y se usa la punta de un microscopio de fuerzas atómicas para levantar un extremo de la hebra de ADN

En este contexto, investigadores de la Universidad de Basilea (Suiza) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han desarrollado un nuevo método para determinar las propiedades mecánicas de moléculas de ADN en una superficie a temperaturas extremadamente frías.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, muestra cómo combinar medidas de espectroscopia de fuerzas y simulaciones numéricas para entender los procesos de adsorción y desorción de una superficie, y determinar así la respuesta mecánica del ADN a la escala de bases individuales.

La técnica de ‘spray’

En su trabajo los investigadores utilizaron una técnica llamada de ‘spray’ para depositar hebras de ADN con 20 nucleótidos del tipo citosina y una longitud de unos pocos nanómetros en una superficie de oro.

?Trabajando a una temperaturade 5 Kelvin, usamos la punta de un microscopio de fuerzas atómicas para levantar uno de los extremos de la hebra. Durante este proceso, cada una de los nucleótidos que forman la hebra se va despegando uno a uno de la superficie. De esta forma logramos determinar la elasticidad del fragmento y las fuerzas necesarias para despegar la molécula de ADN de la superficie de oro?, describen los autores.

Esta técnica, que se había aplicado antes a otras moléculas, muestra un comportamiento inesperado: cuanto más largo es el fragmento de ADN que se ha despegado, mayor es su elasticidad.

Según los investigadores este resultado se puede explicar considerando que los componentes individuales de la hebra de ADN se comportan como un conjunto de muelles conectados entre sí: ?Las medidas nos permiten determinar la respuesta elástica del enlace químico entre cada par de nucleótidos vecinos?.

Se ha observado un comportamiento inesperado: cuanto más largo es el fragmento de ADN que se ha despegado, mayor es su elasticidad

Las simulaciones de ordenador, desarrolladas por los investigadores de la UAM, han ayudado a entender tanto la estructura del ADN después del proceso de adsorción, como la razón por la que el ADN se despega de forma discontinua de la superficie.

Estas simulaciones muestran que hay una competencia entre la deformación elástica acumulada en el fragmento despegado y los enlaces entre las bases de citosina en cada nucleótido y la superficie de oro. Por encima de una cierta deformación umbral, estos enlaces se rompen y la hebra se desplaza de forma abrupta sobre la superficie. Los valores de elasticidad obtenidos a partir de las simulaciones están en muy buen acuerdo con los experimentos, confirmando la validez del modelo de muelles en serie para describir la respuesta mecánica.

El estudio también confirma que la espectroscopia de fuerzas a baja temperatura es una herramienta muy adecuada para estudiar la elasticidad y las propiedades de enlace de hebras de ADN sobre superficies. Al igual que la microscopia electrónica de baja temperatura, proporciona a los científicos una imagen de la estructura de muestras biológicas.

?Esta técnica nos da acceso a las propiedades de fricción y respuesta mecánica de los componentes del ADN, lo que resulta fundamental para determinar la viabilidad de posibles técnicas alternativas de secuenciación basadas en microscopia de fuerzas?, concluyen los autores.

mayo 02/ 2019 (SINC)

Las dosis regulares de un anticuerpo que bloquea la unión del VIH en las células inmunitarias podrían suprimir los niveles del virus hasta cuatro meses en personas que se someten a una pausa a corto plazo en sus regímenes de terapia antirretroviral, según un nuevo estudio fase 2 publicado en la revista ‘The New England Journal of Medicine’.

Los resultados de la investigación, realizada en Taiwán y financiada en parte por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos (NIAID, por sus siglas en inglés), indican que el anticuerpo, conocido como ‘UB-421′, es seguro y no induce la producción de VIH resistente a los anticuerpos.

Un total de 29 voluntarios con VIH bien controlado interrumpieron sus regímenes normales de terapia antirretroviral oral diaria en el momento de su primera dosis o una semana después, dependiendo de su tratamiento. Catorce participantes del estudio recibieron ocho dosis semanales regulares de ‘UB-421′, mientras que 15 recibieron ocho infusiones de dosis más altas cada dos semanas.

Al final del período de tratamiento de 8 o 16 semanas, todos los voluntarios reiniciaron su régimen anterior de antirretrovirales y fueron evaluados en visitas de seguimiento hasta ocho semanas después. Aparte de un solo participante que interrumpió el estudio debido a una erupción cutánea leve, los voluntarios de ambos grupos mantuvieron la supresión del VIH durante todo el período de tratamiento en ausencia de antirretroviral.

Las dosis experimentales anteriores de anticuerpos ampliamente neutralizantes (bNAb) han suprimido el VIH durante unas dos semanas al dirigir las proteínas al virus mismo, pero la rápida tasa de mutación del VIH induce cepas resistentes a los anticuerpos que hacen que el tratamiento sea ineficaz.

El ‘UB-421′ teóricamente evita esta posibilidad al bloquear una proteína humana que el VIH utiliza para infectar las células T. De hecho, no se observó resistencia a ‘UB-421′ en este estudio. Debido a que el pequeño estudio no incluyó un grupo de comparación que recibiera una dosis de placebo, se han planeado más estudios en Taiwán y Tailandia para evaluar la seguridad y eficacia del anticuerpo como tratamiento para el VIH.

mayo 02/ 2019 (Europa Press) -Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. .