Un estudio internacional ha utilizado criomicroscopía electrónica para explicar cómo la proteína MutS, considerada la ?guardiana? del genoma, consigue reparar los errores que pueden producirse en el ADN durante la división celular. 

Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), ha descubierto cómo ciertas proteínas garantizan la reparación de los errores causados en el ADN durante su replicación.

Utilizando criomicroscopía electrónica, el grupo dirigido por Rafael Fernández-Leiro ha hecho visible la proteína MutS, también conocida como la ?guardiana? de nuestro genoma, lo que les permitió describir cómo esta única proteína es capaz de coordinar este proceso esencial de reparación del ADN de principio a fin.

El estudio ha sido llevado a cabo en colaboración con Meindert Lamers, del Leiden University Medical Center, LUMC (Países Bajos), y Titia Sixma, del Netherlands Cancer Institute y el Oncode Institute. Sus resultados se publican en Nature Structural & Molecular Biology.

Entre las diferentes fases de la división celular se encuentra la replicación del ADN, durante la cual la polimerasa de ADN duplica la información genética de la célula para poder transferirla a la célula hija. A pesar de ser un mecanismo muy preciso, en ocasiones pueden producirse errores. Es fundamental que estos errores sean reparados, ya que de lo contrario pueden causar tumores.

Los autores han hecho visible la proteína MutS, también conocida como la ?guardiana? de nuestro genoma, y han descrito cómo esta única proteína es capaz de coordinar el proceso esencial de reparación del ADN de principio a fin

Los investigadores ya habían descrito en trabajos anteriores que la polimerasa de ADN cuenta con su propio corrector, una exonucleasa, gracias a la cual puede corregir los errores que se introducen durante la copia del ADN. Pero cuando este corrector es insuficiente, entra en escena la proteína MutS, que escanea el ADN copiado en busca de errores y, a continuación, inicia y finaliza la reparación de aquellos que detecta.

Hasta ahora no estaba claro cómo una sola proteína puede coordinar tantos procesos diferentes. ?Hemos podido observarla mientras lleva a cabo sus funciones, capturando su estructura molecular en sucesivas conformaciones. Con esta información hemos podido entender cómo una sola proteína es capaz de coordinar todo el proceso, que ha de ser extremadamente preciso?, explica Fernández-Leiro.

Cómo se desarrollan las mutaciones

Conocer en profundidad el proceso de reparación de nuestro ADN, en el que están involucrados la propia ADN polimerasa, la exonucleasa y la proteína MutS, es fundamental para comprender cómo las alteraciones que se producen en alguna de estas proteínas conducen a mutaciones y, por lo tanto, a un mayor riesgo de desarrollar ciertos tipos tumorales, como el síndrome de Lynch o el cáncer de endometrio.

Los investigadores insisten en el importante papel de la microscopía electrónica para desentrañar las estructuras de las proteínas. ?La criomicroscopía electrónica permite obtener imágenes a muy alta resolución de las proteínas mientras llevan a cabo su función. Usando estas imágenes podemos reconstruir en el ordenador la estructura tridimensional de la proteína y generar un modelo atómico para entender cómo funciona?, concluye Fernández-Leiro.

abril 15/2021 (SINC)

Referencia:

Rafael Fernández-Leiro et al. The selection process of licensing a DNA mismatch for repair.  Nature Structural & Molecular Biology, 2021. DOI: 10.1038/s41594-021-00577-7

El estudio está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, el Instituto de Salud Carlos III, la Agencia Estatal de Innovación, UK Medical Research Council, Oncode Institute, NWO-Gravity y Horizontes 2020.

Una sustancia química conocida por proteger las células nerviosas también frena el glaucoma, la principal causa de ceguera irreversible, según los resultados de un nuevo estudio en ratas.

Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, el estudio se centra en el líquido acuoso del interior del ojo del que depende su funcionamiento. Según los investigadores, la presión del líquido puede acumularse en pacientes con glaucoma, desgastando las células del ojo y los nervios que las conectan con el cerebro.

Sin embargo, estudios anteriores han demostrado que la enfermedad sigue empeorando incluso después de controlar la presión ocular. La conexión entre la acumulación de presión y el deterioro de la visión sigue siendo poco conocida.

El nuevo estudio, publicado en la revista Neurotherapeutics, demuestra que la ingestión del compuesto citicolina restablece las señales del nervio óptico (neurales) entre el cerebro y el ojo hasta niveles casi normales en las ratas del estudio. La citicolina, que se produce de forma natural en el cerebro, pero que también está disponible en el mercado, es una fuente importante de colina, un componente básico de las membranas que recubren las células nerviosas y que mejoran su comunicación.

Aunque los resultados del estudio confirmaron los hallazgos anteriores de que la presión ocular elevada contribuye al daño nervioso en el glaucoma, también demostraron que la citicolina redujo la pérdida de visión en las ratas sin reducir la presión del líquido en el ojo.

“Nuestro estudio sugiere que la citicolina protege contra el glaucoma a través de un mecanismo diferente al de los tratamientos estándar que reducen la presión de los fluidos, afirma el autor principal del estudio, el doctor Kevin Chan, profesor adjunto del Departamento de Oftalmología de la NYU Langone Health. Como el glaucoma interrumpe la conexión entre el cerebro y el ojo, esperamos reforzarla con nuevos tipos de terapias”. La Organización Mundial de la Salud calcula que más de 60 millones de personas padecen glaucoma en todo el mundo.

Los hallazgos ayudan a los científicos a comprender mejor el funcionamiento del glaucoma y se suman a las pruebas anteriores de que la citicolina puede contrarrestar la enfermedad, afirma Chan, también director del Laboratorio de Neuroimagen y Ciencias Visuales de la NYU Langone.

Estudios anteriores habían demostrado que los humanos y los roedores con glaucoma tienen niveles de colina en el cerebro inferiores a los normales. Hasta ahora, dice Chan, había pocas pruebas concretas de la eficacia de los suplementos de colina como terapia para el glaucoma o de por qué la colina se presenta en niveles más bajos en los pacientes con glaucoma.

Chan y su equipo probaron si el aumento de los niveles de esa sustancia química frenaría o incluso detendría la degradación del nervio óptico y otras regiones del cerebro relacionadas con la visión. Mediante un estudio exhaustivo de la conexión ojo-cerebro en el glaucoma, su equipo descubrió que administrar a las ratas dosis orales de citicolina durante un periodo de tres semanas protegía los tejidos nerviosos y reducía la pérdida de visión de forma sostenible incluso después de interrumpir el tratamiento durante otras tres semanas.

Para el estudio, los investigadores simularon un glaucoma en varias docenas de ratas utilizando un gel transparente para aumentar ligeramente la presión ocular sin bloquear su visión. A continuación, el equipo midió la integridad estructural y la cantidad de actividad funcional y fisiológica a lo largo de la vía visual mediante resonancia magnética. Los investigadores también siguieron el comportamiento visual de los roedores para comprobar la claridad de la visión de cada ojo.

El estudio demostró que, en el caso de las ratas con una presión ocular ligeramente elevada, los tejidos que conectan el ojo y el cerebro, incluido el nervio óptico, se deterioraron hasta cinco semanas después de producirse la lesión. Mientras tanto, el deterioro de la estructura nerviosa en los roedores tratados con citicolina se ralentizó hasta en un 74%, lo que indica que la sustancia química tenía efectos protectores sobre las células nerviosas, dicen los autores.

Los investigadores advierten de que es necesario investigar más antes de recurrir a los suplementos de citicolina para tratar el glaucoma en humanos, ya que los fármacos comerciales aún no han demostrado su plena eficacia en los ensayos clínicos. En el futuro, los investigadores planean investigar el origen de la disminución de colina en las personas con glaucoma, así como la forma en que la citicolina actúa para reparar el daño.

 abril 14/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. .

Una nueva investigación dirigida por el Instituto Garvan de Investigación Médica, en Australia, ha revelado cómo las células del cáncer de mama que se desarrollan durante o después del embarazo cambian su entorno para formar tumores más agresivos.

En modelos experimentales de cáncer de mama asociado al embarazo, los investigadores descubrieron que las células cancerosas envían señales al tejido conjuntivo que las rodea para desencadenar una inflamación incontrolada y remodelar el tejido, lo que a su vez ayuda al cáncer a extenderse.

“Los cánceres de mama que surgen durante o poco después del embarazo son muy agresivos, ya que a menudo se vuelven resistentes a las terapias estándar. Dado que el 50 % de los casos son mortales, se necesitan urgentemente mejores opciones de tratamiento”, afirma el doctor David Gallego-Ortega, jefe del Grupo de Desarrollo de Tumores de Garvan y coautor del nuevo estudio publicado en Cell Reports.

 “Nuestro estudio ha revelado una diafonía entre estas células de cáncer de mama y su entorno que está alimentando las condiciones adecuadas para que el cáncer haga metástasis, y revela la propia inflamación como una potencial nueva diana terapéutica para la enfermedad”, añade.

Aunque un diagnóstico de cáncer de mama es devastador para cualquier paciente, el pronóstico es mucho peor para las mujeres embarazadas y las madres recientes. Una de cada dos mujeres a las que se les diagnostica un cáncer de mama asociado al embarazo, que afecta hasta a 40 de cada 100 000 mujeres que dan a luz, perderá la batalla en los cinco años siguientes al diagnóstico.

“Las tasas de supervivencia del cáncer de mama se reducen del 80 % a solo el 52 % en el caso de las madres jóvenes que desarrollan un cáncer de mama durante el embarazo, afirma la coautora, la doctora Fátima Valdés-Mora, del Instituto del Cáncer Infantil, que realizó la investigación en el Instituto Garvan. Nos propusimos entender las bases celulares de cómo el embarazo desencadena un cáncer de mama más agresivo y cómo se podría mejorar el tratamiento actual”.

Utilizando tecnología de genómica celular de nueva generación, los investigadores analizaron una instantánea de la actividad génica de las células individuales encontradas dentro de los tumores de un modelo experimental de cáncer de mama asociado al embarazo. Curiosamente, los investigadores observaron una serie de cambios no solo en las propias células cancerosas, sino en las células del tejido conectivo circundante.

“En las células del tejido mamario normal, cuando las madres dejan de amamantar, los cambios en las señales hormonales indican al tejido conectivo que rodea a las células productoras de leche que vuelva a su forma anterior al embarazo. Pero descubrimos que cuando las células del cáncer de mama enviaban señales similares, desencadenaban cambios que permitían la inflamación y una propagación más rápida del cáncer”, afirma el doctor Gallego-Ortega.

“Los datos genómicos nos mostraron que, al recibir señales de embarazo, las células del cáncer de mama hacían la transición al subtipo de cáncer de mama “basal”, más maligno, prosigue. Al mismo tiempo, las células “modificaban” su entorno, enviando señales a las células que las rodeaban para activar la inflamación en el tejido tumoral”.

En su modelo, los investigadores descubrieron que las células del entorno tumoral impulsaban los cambios que hacen que el cáncer de mama asociado al embarazo sea altamente agresivo: inflamación incontrolada, remodelación del tejido y generación de nuevos vasos sanguíneos.

Los hallazgos han llevado a los investigadores a explorar nuevas dianas terapéuticas para el cáncer de mama asociado al embarazo. En modelos experimentales, el equipo pretende comprobar si el tratamiento de las vías inflamatorias en el entorno del tumor, algunas de las cuales se pueden atacar con medicamentos existentes como el ibuprofeno, podría reducir la propagación de los cánceres de mama asociados al embarazo y mejorar los resultados de los tratamientos actuales.

“El embarazo puede proporcionar a los cánceres una vía de escape de la terapia y de su localización en la mama, explica el profesor Chris Ormandy, coautor y director del Laboratorio de Biología del Cáncer de Garvan. Nuestro estudio sugiere que atacar la inflamación es una forma de ir un paso por delante de la enfermedad”.

 abril 14/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. .

Referencia:

Law AMK, Valdes-Mora F, Gallego-Ortega D.: Myeloid-Derived Suppressor Cells as a Therapeutic Target for Cancer. Cells. 2020; 9(3):561. https://doi.org/10.3390/cells9030561

Los problemas del sueño amenazan la salud y la calidad de vida de hasta el 45 por ciento de la población mundial, según ha señalado la coordinadora del Grupo de Estudio de Trastornos de la Vigilia y Sueño de la Sociedad Española de Neurología, Ana Fernández Arcos.

“El sueño está involucrado en infinidad de procesos fisiológicos, como la consolidación de la memoria, la regulación hormonal, el control de la respuesta inmune e inflamatoria, la regularización vascular, el procesamiento emocional, por lo que una mala calidad de sueño suele ir ligada a numerosos problemas de salud, así como un mayor riesgo de desarrollar diversas enfermedades como obesidad, diabetes, hipertensión, enfermedades vasculares, cambios metabólicos, cáncer”, ha detallado.

Pero, además, se ha demostrado que la reducción de la duración del sueño causa, a corto plazo, deterioro en la función cognitiva y ejecutiva. Y, a largo plazo, la falta de sueño se ha asociado a una mala salud cerebral, aumentando el riesgo de padecer enfermedades neurológicas (como cefaleas, ictus, párkinson o alzhéimer) y mentales (depresión, ansiedad o psicosis).

Asimismo, según datos de la Sociedad Española de Neurología (SEN) más de un 10 por ciento de la población española, lo que supone más de 4 millones de personas en España, padecen algún tipo de trastorno de sueño crónico y grave. Pero, además, más de un 30 por ciento de la población española, es decir, más de 12 millones de españoles, se despiertan con la sensación de no haber tenido un sueño reparador o finalizan el día muy cansado.

Entre el 20 y el 25 % de la población infantil sufre para mantener el sueño

“La SEN estima que entre un 20 y 48 por ciento de la población adulta española y que entre el 20-25 por ciento de la población infantil sufre dificultad para iniciar o mantener el sueño. Y el insomnio, el síndrome de apneas-hipopneas del sueño, trastornos del ritmo circadiano, el síndrome de las piernas inquietas, las parasomnias NREM, el trastorno de conducta durante el sueño REM, la narcolepsia o la hipersomnia idiopática, son los trastornos del sueño más habituales entre la población española”, ha enfatizado Fernández Arcos.

Pero, apostilla, a pesar de que la mayoría de los trastornos del sueño se pueden prevenir o tratar, menos de un tercio de los pacientes buscan ayuda profesional. “Es importante, por lo tanto, concienciar a la población de la importancia de consultar con su médico cuando no se consiga un sueño de calidad”, ha añadido.

Claves para el buen descanso

Son tres elementos los que marcan un sueño de buena calidad: la duración, que debe ser suficiente para sentirse descansados y estar en alerta al día siguiente (en la población adulta se estima que este tiempo debe ser entre 7 a 9 horas); la continuidad, porque los periodos de sueños deberían ser continuos sin fragmentación; y la profundidad, ya que el sueño debe ser lo suficientemente profundo para ser reparador.

“Si bien es verdad que los cambios esporádicos en el sueño son normales, la calidad del sueño suele verse influenciada por los hábitos de vida inadecuados, por diversos factores sociales y ambientales y también por situaciones personales (experiencias traumáticas, estrés), que pueden provocar cambios severos en los patrones de sueño. Teniendo en cuenta esto, lógicamente, la sensación incertidumbre que está generando la pandemia por COVID-19, se ha sumado como un factor más a la hora de generar problemas de sueño entre la población española”, ha argumentado la doctora.

abril 14/2021 (Redacción Médica)

Una pequeña molécula activada por la luz y probada recientemente en ratones representa un nuevo enfoque para eliminar los cúmulos de proteína amiloide que se encuentran en el cerebro de los enfermos de alzhéimer, según una nueva investigación publicada en la revista Brain. Si se perfecciona en humanos, la técnica podría utilizarse como un enfoque alternativo a la inmunoterapia y emplearse para tratar otras enfermedades causadas por amiloides similares.

Los investigadores inyectaron la molécula directamente en los cerebros de ratones vivos con la enfermedad de Alzheimer y, a continuación, utilizaron una sonda especializada para iluminar sus cerebros durante 30 minutos cada día durante una semana.

El análisis químico del tejido cerebral de los ratones mostró que el tratamiento redujo significativamente la proteína amiloide. Los resultados de otros experimentos realizados con muestras de cerebros humanos donados por pacientes de la enfermedad de Alzheimer respaldaron la posibilidad de un futuro uso en humanos.

“La importancia de nuestro estudio radica en el desarrollo de esta técnica para atacar a la proteína amiloide con el fin de mejorar su eliminación por parte del sistema inmunitario”, afirma Yukiko Hori, profesora de la Universidad de Tokio y co primera autora de la investigación.

La pequeña molécula desarrollada por el equipo de investigación se conoce como catalizador de fotooxigenación. Parece que trata la enfermedad de Alzheimer mediante un proceso de dos pasos.

En primer lugar, el catalizador desestabiliza las placas amiloides. La oxigenación, o adición de átomos de oxígeno, puede hacer que una molécula sea inestable al cambiar los enlaces químicos que la mantienen unida. Los detergentes para la ropa u otros limpiadores conocidos como “blanqueadores de oxígeno” utilizan un principio químico similar.

El catalizador está diseñado para dirigirse a la estructura plegada del amiloide y probablemente funcione mediante la reticulación de partes específicas llamadas residuos de histidina. El catalizador es inerte hasta que se activa con luz infrarroja, por lo que en el futuro los investigadores imaginan que el catalizador podría distribuirse por todo el cuerpo mediante una inyección en el torrente sanguíneo y dirigirse a zonas específicas utilizando la luz.

En segundo lugar, el amiloide desestabilizado es eliminado por la microglía, las células inmunitarias del cerebro que eliminan las células dañadas y los residuos fuera de las células sanas. Utilizando células de ratón que crecían en una placa, los investigadores observaron que la microglía engullía el amiloide oxigenado y luego lo descomponía en compartimentos ácidos dentro de las células.

“Nuestro catalizador se une a la estructura específica del amiloide, no a una secuencia genética o de aminoácidos única, por lo que este mismo catalizador puede aplicarse a otros depósitos de amiloide”, afirma el profesor Taisuke Tomita, que dirigió el proyecto en la Universidad de Tokio.

El catalizador de fotooxigenación debería ser capaz de eliminar la proteína amiloide, independientemente de cuándo o dónde se haya formado en el organismo. Aunque algunos de los tratamientos existentes para la enfermedad de Alzheimer pueden ralentizar la formación de nuevas placas amiloides, la eliminación de las ya existentes es especialmente importante en la enfermedad de Alzheimer porque el amiloide comienza a agregarse años antes de que aparezcan los síntomas.

El equipo de investigación trabaja ahora en la modificación del diseño del catalizador para que pueda activarse al iluminar el cráneo.

abril 14/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. .

Referencia:

Tarutani A., Miyata H., Nonaka T., Hasegawa K., Yoshida M., Saito Y., Murayama Sh., Robinson A.C., Mann D.M.A., Tomita T., Hasegawa M.: Human tauopathy-derived tau strains determine the substrates recruited for templated amplification, Brain, 2021;, awab091, https://doi.org/10.1093/brain/awab091

La pandemia de nuevo coronavirus ha provocado al menos 2 974 651 muertos en el mundo desde que la oficina de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en China dio cuenta de la aparición de la enfermedad en diciembre de 2019, según un balance establecido por AFP este jueves a las 10 Horas GMT a partir de fuentes oficiales.

Desde el comienzo de la epidemia más de 138 213 350 personas contrajeron la enfermedad. La gran mayoría de los enfermos se recupera, pero una parte aún mal evaluada conserva los síntomas durante semanas o, incluso, meses.

Las cifras se basan en los reportes comunicados diariamente por las autoridades sanitarias de cada país y excluyen las correcciones realizadas a posteriori por los diferentes organismos, como en Rusia, España o Reino Unido.

El miércoles se registraron en el mundo 13 427 nuevas muertes y 776 939 contagios. Los países que más fallecidos registraron según los últimos balances oficiales son Brasil con 3 459, India (1038) y Estados Unidos (859).

La cantidad de muertos en Estados Unidos asciende a 564 405 con 31 422 228 contagios.  Después de Estados Unidos, los países con más víctimas mortales son Brasil, con 361 884 muertos y 13 673 507 casos, México, con 210 812 muertos (2 291 246 casos), India, con 173 123 muertos (14 074 564 casos), y Reino Unido, con 127 161 muertos (4 378 305 casos).

Entre los países más golpeados, República Checa registra la mayor tasa de mortalidad, con 264 decesos por cada 100 000 habitantes, seguido de Hungría (251), Bosnia (233), Montenegro (224) y Bulgaria (212).

El jueves a las 10 Horas GMT y desde el comienzo de la epidemia, Europa sumaba 1 011 815 fallecidos (47 181 750 contagios), América Latina y el Caribe 846 330 (26 654 271), Estados Unidos y Canadá 587 835 (32 506 610), Asia 290 431 (20 309 384), Medio Oriente 120 490 (7 135 628), África 116 741 (4 384 944), y Oceanía 1 009 (40 768).

Desde el comienzo de la pandemia la cantidad de pruebas efectuadas aumentó considerablemente y las técnicas de rastreo mejoraron, provocando un alza en los contagios declarados.

Sin embargo, la cantidad de casos diagnosticados solo refleja una parte de la totalidad de contagios, los casos menos graves o asintomáticos siguen sin ser detectados.

Este balance fue realizado utilizando datos de las autoridades nacionales recopilados por las oficinas de AFP y con informaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Debido a correcciones de las autoridades o la publicación tardía de los datos, el aumento de las cifras publicadas en 24 horas puede no encajar exactamente con los números del día anterior.

abril 15/2021 (AFP) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. .