lunes, 12 de enero de 2015

Investigadores descubren el mecanismo que protege a los pulmones durante infecciones severas

Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC) han descubierto un nuevo mecanismo molecular que contrae las uniones entre las células que recubren los vasos sanguíneos para formar una barrera que impida edema pulmonar. El mecanismo presenta un nuevo objetivo potencial el tratamiento del síndrome de distrés respiratorio agudo (ARDS), una condición a menudo mortal en el que se produce una liberación de líquido de los vasos sanguíneos a los pulmones.
Investigadores de la UIC, dirigidos por Malik Asrar, director del departamento de farmacología, descubrieron que utilizando una pequeña molécula, llamada Fg4497, pueden desencadenar un mecanismo molecular para bloquear el edema pulmonar. Los ratones, tratados con este compuesto, expuestos a un agente infeccioso que causa edema pulmonar, tenían tasas más altas de supervivencia y menos acumulación de fluidos que los ratones no tratados con el compuesto.
Los hallazgos se han publicado en la revista Journal of Clinical Investigation.
El ARDS es mortal en aproximadamente la mitad de todos los casos. El tratamiento estándar actual es la atención de apoyo, como la ventilación artificial. Pocas terapias son capaces de revertir con éxito el edema pulmonar.
"En el ARDS, la propia respuesta inmune de nuestro cuerpo se convierte en un gran problema", dice el Dr. Jalees Rehman, profesor asociado de farmacología y medicina en la Facultad de Medicina de la UIC y uno de los autores principales del estudio.
Como parte de la respuesta inmune normal de una persona sana a una infección,  se pierde temporalmente la barrera formada por las células de los vasos sanguíneos, permitiendo que los linfocitos de la sangre salgan del torrente sanguíneo y ataquen a las bacterias o a los virus invasores, dijo Rehman.
Sin embargo, en ciertos casos de pneumonía grave o infecciones en el torrente sanguíneo, la barrera no se restaura correctamente. La pérdida persistente de esta barrera es especialmente problemática en el pulmón. Los pacientes con ARDS a menudo se les coloca una ayuda ventilatoria y se le administra oxígeno.
"Es un círculo vicioso de inflamación y permeabilidad en los vasos sanguíneos pulmonares que es muy difícil de controlar. Es como si el pulmón se estuviera ahogando en propios fluidos. Ser capaz de prevenir esto mediante la estabilización y restauración de la integridad de la barrera de los vasos sanguíneos podrían ayudar a salvar vidas”, dijo Rehman.
Rehman y sus colegas estudian los mecanismos que regulan los contactos célula-célula, dnominados uniones adherentes. Sabían que una molécula llamada VE-PTP, es importante en la estabilización de las uniones adherentes.
En experimentos de laboratorio con células de endotelio pulmonar humano, los investigadores encontraron que niveles bajos de oxígeno inducen la expresión del gen regulador sensible al oxígeno HIF2alpha, que a su vez aumentan los niveles de VE-PTP.
Los ratones que carecían de HIF2alpha tenían niveles mucho más bajos de VE-PTP y tenía vasos sanguíneos mucho más permeables que los ratones que poseen HIF2alpha.
Encontraron que si los ratones expuestos a infecciones del torrente sanguíneo se les administra un medicamento que imita el efecto de la disminución de los niveles de oxígeno, los niveles de HIF2alpha y VE-PTP se elevaron y los vasos sanguíneos se vuelven menos permeables. Estos ratones tenían tasas significativamente más altas de supervivencia y menos fluido en sus pulmones que los ratones no recibieron el medicamento.
"Tiene sentido que la disminución de los niveles de oxígeno induzcan esta cascada de eventos moleculares que conducen a la impermeabilización de la barrera. Parece que las células de los vasos sanguíneos tienen su propia forma de endurecimiento de la barrera cuando se encuentran en una situación de estrés por bajo nivel de oxígeno”, dijo Rehman.  Cuando los pulmones empiezan a llenarse de líquido, la sangre disminuye su nivel de oxigenación, y las células que recubren los vasos sanguíneos reaccionar apretando sus uniones adherentes. Sin embargo, esta capacidad natural para apretar la barrera en respuesta a bajos niveles de oxígeno no puede producirse lo suficientemente veloz en los pacientes que desarrollan ARDS.
"Se realizaron Nuestros estudios en ratones, pero esperamos que en un futuro vamos a ser capaces de tomar ventaja de la respuesta natural del cuerpo a niveles bajos de oxígeno en la sangre con medicamentos que imiten las condiciones de hipoxia. Estos fármacos se podría dar a los pacientes de alto riesgo y es de esperar que se pueda prevenir la aparición del ARDS al activar el mecanismo que impermeabiliza los vasos sanguíneos", dijo Rehman.


Fuente: ScienceDaily

viernes, 9 de enero de 2015

Los arándanos pueden ayudar a reducir la presión arterial y la arterioesclerosis

Sólo una taza de arándanos al día podría ser la clave para reducir la presión arterial y la aterosclerosis, los cuales están asociados con las enfermedades cardiovasculares.
"Nuestros hallazgos sugieren que el consumo regular de arándanos podría retrasar potencialmente la progresión de la prehipertensión a la hipertensión, por lo tanto, reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares", dijo Sarah A. Johnson, directora adjunto del Centro para el Avance de la Investigación del Ejercicio y la Nutrición sobre el Envejecimiento (CAENRA) y becario postdoctoral en el Departamento de Nutrición, Alimentación y Ciencias del Ejercicio en la Universidad Estatal de Florida (FSU).
Johnson y un equipo de científicos de la FSU son los autores de un artículo denominado: "el consumo de arándanos diario mejora la presión arterial y la rigidez arterial en mujeres posmenopáusicas con pre y fase 1-hipertensión". Este artículo se ha publicado en la revista Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics.
Johnson dijo que está interesado en ver cómo los alimentos funcionales, alimentos que tienen un impacto positivo en la salud más allá de la nutrición básica, pueden prevenir y revertir los resultados negativos para la salud, especialmente en las mujeres posmenopáusicas.
"La enfermedad cardiovascular es la principal causa de muerte en los Estados Unidos. Una vez que las mujeres pasan por la menopausia, su riesgo de enfermedad cardiovascular aumenta. Nuestros hallazgos sugieren que la adición de un solo alimento, los arándanos, a la dieta puede mitigar los efectos cardiovasculares negativos que a menudo se producen como consecuencia de la menopausia".
Durante un período de ocho semanas, 48 ​​mujeres posmenopáusicas con prehipertensión e hipertensión en fase 1 fueron asignados al azar para recibir 22 gramos de polvo de arándanos liofilizados, el equivalente a una taza de arándanos frescos,  o 22 gramos de un placebo en polvo. Los participantes, por su parte, continuaron con sus rutinas normales de dieta y ejercicio.
Al comienzo del estudio, el equipo tomó la presión sanguínea de los participantes, se midió el grado de ateroesclerosis y se cuantificaron ciertos biomarcadores sanguíneos.
Al final de las ocho semanas, los participantes que recibieron el polvo de arándanos, de promedio tuvieron una disminución 7 mmHg (5,1 %) de la presión arterial sistólica. También tuvieron una disminución de 5 mmHg (6,3 %) en la presión arterial diastólica.
Además, los participantes en el grupo tratado con el polvo de arándanos tuvieron una reducción promedio de 97 cm / segundo (6,5 %) en el grado de ateroesclerosis.
También encontraron que el óxido nítrico, un biomarcador sanguíneo, que se sabe que está involucrado en la expansión de los vasos sanguíneos, aumentó un 68,5 %. Esto es importante, dijo, dado que la rigidez arterial y el estrechamiento de los vasos sanguíneos son esenciales para que se produzca hipertensión. Este aumento de los niveles de óxido nítrico ayuda a explicar las reducciones de la presión arterial.
Estudios previos realizados con arándanos han demostrado efectos positivos en los factores de riesgo cardiovascular, incluyendo sobre la presión arterial, pero en todos ellos se incluyó el consumo de grandes cantidades de arándano en polvo, entre 50 y 250 gramos. En el caso de 250 gramos, se traduciría en más de 11 tazas de arándanos frescos.
Johnson afirmó que en próximos estudios tendrán en cuenta otras dosis de arándanos, períodos de intervención más largos y otras poblaciones diferentes en la muestra.


Fuente: ScienceDaily

jueves, 8 de enero de 2015

Un fármaco es capaz de incrementar el metabolismo corporal al activar la grasa parda

Los investigadores que publicaron recientemente el estudio en la revista Cell Metabolism han descubierto que un fármaco aprobado por la FDA para tratar la vejiga hiperactiva puede aumentar el metabolismo de la grasa parda, por lo que es un candidato prometedor para combatir la obesidad. A diferencia de la grasa blanca que sólo almacena energía, la grasa parda metaboliza los lípidos para generar calor, lo que puede ayudar a mantener el peso corporal y prevenir la obesidad en roedores.
Estudios previos han encontrado que la grasa parda puede activar su metabolismo mediante la activación del receptor β3-adrenérgico, que se expresa en las superficies de las células de la grasa marrón y  de la grasa blanca, así como en las células de la vejiga urinaria y en otros tejidos. Con estos resultados en mente, los investigadores se preguntaron si el Mirabegron, un fármaco que actúa sobre el receptor β3-adrenérgico y recientemente aprobado para tratar la vejiga hiperactiva, podría ayudar a mantener el peso bajo control de las personas.
En los 12 hombres que participaron en el estudio, la administración de 200 miligramos de Mirabegron, produjeron una mayor actividad metabólica de la grasa parda, y en su nivel máximo en la sangre aumenta la tasa metabólica en reposo de los hombres en 203 calorías por día. A pesar de que la dosis fue mayor que la dosis de 50 miligramos aprobado para el tratamiento de la enfermedad en la vegiga, el tratamiento fue bien tolerado. Todos los participantes del estudio eran individuos jóvenes y sanos que no habían tomado previamente Mirabegron.
"El tejido adiposo pardo, produce el receptor β3-adrenérgico en unos niveles superiores a casi todos los demás órganos del cuerpo. Hemos demostrado que una dosis única de Mirabegron estimula el tejido adiposo marrón humano para que consuma la glucosa y queme más calorías", dijo el autor principal, el doctor Aaron Cypess, que llevó a cabo el trabajo en el Joslin Diabetes Center y Beth Israel Deaconess Medical Center.
Los hallazgos sugieren que los fármacos que activan el receptor β3-adrenérgicos pueden ser un tratamiento prometedor para la obesidad. "Antes de nuestro trabajo, la única manera conocida para activar el tejido adiposo pardo humano era a través de la exposición al frío. A pesar de que este método es barato, este enfoque no es generalmente bien tolerado a largo plazo, y existe una variabilidad significativa en las respuestas de las personas", dijo el doctor Cypess . "Además, una vez que se retira la exposición al frío, el efecto generalmente se detiene con bastante rapidez."


Fuente: ScienceDaily

miércoles, 7 de enero de 2015

Descubierto un nuevo test para la detección del Cáncer de Próstata

Un investigador de la Universidad de Vanderbilt, llamado William Mitchell, MD, Ph.D., y sus colegas de Alemania y Canadá han demostrado un método para la detección de ADN tumoral "extracelular" en el torrente sanguíneo.
Mitchell cree que la técnica mejorará en la prestación de mejores diagnósticos de cáncer que pueden tanto predecir los resultados del tratamiento como el seguimiento de la respuesta del paciente a la terapia.
En un gran estudio retrospectivo de muestras de sangre, los investigadores demostraron que el método, denominado "biopsia líquida", podría distinguir con precisión el cáncer de próstata de los controles normales sin tener un conocimiento previo de la "firma" genética de los tumores, y con más de tres veces más sensibilidad que la actual técnica de diagnóstico: la detección del antígeno prostático específico (PSA).
El estudio aparece en la edición de enero de la revista Clinical Chemistry, que se dedica a un monográfico de "Diagnóstico Molecular: Una revolución en curso."
"Con base en los datos reportados y lo que se está realizando actualmente, creo que la 'biopsia líquida" revolucionará el diagnóstico del cáncer, no sólo antes de que un paciente comience el tratamiento, sino también después de la respuesta del paciente a la terapia ", dijo Mitchell, autor correspondiente del artículo y profesor de Patología , Microbiología e Inmunología.
En el estudio se recogió suero de más de 200 pacientes con cáncer de próstata y más de 200 controles. Las muestras incluyen los niveles de PSA y una biopsia de tejido de próstata para clasificar por una técnica denominada la puntuación Gleason.
Los investigadores informaron que la técnica distingue a los pacientes afectados de cáncer de próstata de los controles normales con un 84 por ciento de precisión, y a los pacientes con cáncer de las personas con hiperplasia benigna y prostatitis con una precisión de 91 por ciento.
Debido a que el método cuantifica la inestabilidad cromosómica inherente de cáncer y puede ser seguido como una función de tiempo sin tener que hacer una biopsia de tejido invasiva, se llama una "biopsia líquida".
Se ha sabido durante muchos años que las células que mueren, incluyendo las células tumorales, arrojan ADN en el torrente sanguíneo.
Pero sólo recientemente la tecnología, en especial "la secuenciación de próxima generación", ha hecho que sea posible distinguir y cuantificar el ADN específico del cáncer de los controles normales por la ubicación y la identificación cromosómica de miles de millones de fragmentos de ADN específicos presentes en la sangre como el ADN extracelular.
El estudio del cáncer de próstata ha identificado 20 "puntos calientes" de mayor inestabilidad cromosómica como adiciones o supresiones en menos del 0,5 por ciento del total de ADN presente en los cromosomas humanos.
Mientras que los investigadores de todo el mundo están trabajando en sus propios "biopsias líquidas", dijo Mitchell, la técnica de nuestro grupo toma un enfoque más amplio. Examina todo el genoma en lugar de las mutaciones puntuales en genes específicos conocidos.
Paneles de mutación robustos mejoran enormemente la vigilancia ya que las células cancerosas están eliminando constantemente ADN cromosómico y las biopsias líquidos en las que sólo se detecten una o dos mutaciones, permitirá que ciertas variantes de células cancerígenas no sean detectads, dijo.
Desde que se examinó el genoma completo, los investigadores fueron capaces de identificar una región no codificante del genoma como un "punto de acceso", que puede estar generando elementos de control cromosómica no reconocidos previamente en el cáncer de próstata.
Los otros 19 "puntos calientes" eran ricos en genes implicados en los procesos de replicación y control celular, que son de gran relevancia para el cáncer.
"Dado que el extracelular tiene una vida media relativamente corta en la circulación, la secuenciación de ADN libre de células poco después del fin de la terapia puede utilizarse para detectar la enfermedad residual mínima en los tumores sólidos", dijo Mitchell.
Los investigadores informaron de resultados similares en un estudio de cáncer de mama en la reunión del año 2013 de la Sociedad Americana de Oncología Clínica (ASCO) en Chicago. Mitchell predijo además que las biopsias líquidas cuantificar las respuestas tumorales inmediatas a la terapia.

Fuente: ScienceDaily

lunes, 27 de octubre de 2014

Los flavonoides del cacao, pueden revertir la pérdida natural de memoria relacionada con la edad

Los flavonoides del cacao presentes en la dieta, revierten la pérdida normal de memoria en las personas mayores sanas, de acuerdo con un estudio liderado por científicos del Centro Médico de la Universidad de Columbia. El estudio, publicado en la revista Nature Neuroscience, proporciona la primera evidencia directa de que un componente de la pérdida de memoria relacionada con la edad, es causada por cambios en una determinada región del cerebro, y esta forma de pérdida de memoria puede ser mejorada con una intervención dietética.
Cuando la gente envejece, típicamente aparecen perdidas en habilidades cognitivas, entre las que se incluyen el aprendizaje y la memoria. Estas pérdidas aparecen durante la adolescencia, pero habitualmente no afectan a la calidad de vida hasta que las personas llegan a los 50 o 60 años. Esta pérdida natural de memoria es diferente a la devastadora pérdida que se produce en los pacientes con Alzheimer, en los cuales se produce un daño y destrucción de neuronas en varias partes del cerebro, entre los que se incluyen los circuitos de memoria.
Trabajos previos llevados a cabo en este laboratorio, han mostrado que se producen cambios en determinadas partes del cerebro, como es el caso del giro dentado, que se asocia con la pérdida de memoria relacionada con la edad. Hasta ahora, sin embargo, la evidencia en humanos mostró sólo una relación correlativa, no la causa. Para ver si el giro dentado es la fuente causal de esta pérdida de memoria en humanos, los científicos probaron si los flavonoides del cacao podían mejorar la función de esta región cerebral y aumentar la memoria. Previamente, se había demostrado que los flavonoides extraídos del cacao eran capaces de mejorar las conexiones neuronales en el giro dentado de ratones.
La compañía Mars, como empresa colaboradora en esta investigación, preparó una bebida que contenía estos flavonoides, específicamente para su uso en investigación, usando un sistema patentado para la extracción de estos flavonoides.
En el estudio, se seleccionaron 37 voluntarios sanos, con edades comprendidas entre los 50 y los 69 años, que se aleatorizaron para recibir una dieta con alto contenido de flavonoides (900 mg día) o una dieta baja en flavonoides (10 mg día) durante 3 meses. Antes y después del estudio se realizaron tomografías cerebrales y test de memorias. La tomografía cerebral midió el volumen sanguíneo en el giro dentado, una medida del metabolismo, y el test de memoria implicaba un ejercicio de reconocimiento de patrones de 20 minutos de duración, un ejercicio especialmente diseñado para evaluar el tipo de memoria controlada por el giro dentado.
Cuando observaron los cerebros de los sujetos de investigación, encontraron mejoras destacables  en la función del giro dentado, en aquellas personas que consumían la bebida con alto contenido de flavonoides. Lo mismo ocurrió con este grupo en el test de memoria, en donde estos participantes al principio del estudio tenían unos resultados de una persona de 60 años, mientras que tras meses de tratamiento, su memoria equivalía a la de una persona de 30-40 años. Aunque estos resultados hay que tomarlos con cautela y realizar réplicas con un mayor número de voluntarios.


Fuente: ScienceDaily

sábado, 18 de octubre de 2014

Un descubrimiento científico podrá ayudar al diseño de antibióticos en el futuro

Investigadores de la Universidad de Bristol se centraron en el papel de las enzimas bacterianas que cortan la estructura de los antibióticos, dejando estos de funcionar y haciendo a la bacteria resistente a los antibióticos
El nuevo hallazgo, publicado en la revista Chemical Communications, muestra que es posible probar cómo las enzimas reaccionan con ciertos antibióticos. Se espera que este descubrimiento pueda ayudar a los científicos a desarrollar nuevos antibióticos con un riesgo mucho menor de que se desarrolle resistencia; y a elegir los mejores medicamentos a la hora de tratar un determinado brote.
Usando una técnica que recibió un premio Nobel, denominada simulaciones de mecánica cuántica/ mecánica molecular (QM/MM), el equipo de investigación de bristol ha sido capaz de obtener una visión a nivel molecular de cómo unas enzimas bacterianas, denominadas beta-lactamasas, reaccionan con los antibióticos.
Los científicos querían conocer el aumento en la resistencia a las carbapenemas, una clase de antibióticos que actualmente se está empleando como de último recurso en muchas infecciones bacterianas. La resistencia a carbapenemas está volviendo a ciertos tipos de infecciones bacterianas como intratables, lo que provoca que infecciones menores se vuelvan muy peligrosas y potencialmente mortales.
Las simulaciones QM/MM revelaron que el paso más importante de todo el proceso es cuando la enzima se deshace del antibiótico seccionado. Si esto ocurre muy deprisa, la enzima es capaz de seguir seccionando antibióticos y la bacteria se vuelve resistente al antibiótico. Si por el contrario ocurre lentamente, la enzima se “atraganta” y no puede seccionar más moléculas de antibiótico, y la bacteria muere.
El ritmo en el que se produce la liberación del antibiótico seccionado, depende de la diferencia energética de la reacción, si la diferencia es grande, ocurre lentamente; si la diferencia es pequeña, ocurre más rápidamente.
“Hemos visto que podemos utilizar simulaciones informáticas para identificar qué enzimas rompen y eliminan los cabapenemas más rápido y cuáles lo hacen más lento. Esto significa que estas simulaciones podrán utilizarse en el futuro para probar enzimas y predecir y comprender la resistencia. Tenemos la esperanza de que podemos identificar cómo actúan frente a diferentes fármacos. Esta será una herramienta muy útil para desarrollar nuevos antibióticos y para ayudar a elegir qué fármacos pueden ser los más adecuados para tratar un determinado brote”, afirma el Profesor Adrian Mulholland, de la Universidad de Bristol.

Fuente: ScienceDaily

jueves, 16 de octubre de 2014

Descubierto un nuevo mecanismo que conduce al desarrollo de ceguera

Un hallazgo científico muy importante, llevado a cabo por investigadores del IRCM de Montreal, liderados por el doctor Michel Cayouette, ha sido publicado en el Journal of Neuroscience. El equipo de científicos descubrió que una proteína que se encuentra en la retina juega un papel esencial en el funcionamiento y en la supervivencia de las células sensibles a la luz, las cuales son necesarias para la visión. Este hallazgo puede tener un gran impacto en el conocimiento de las enfermedades retinales degenerativas, que causan ceguera.
Los investigadores estudiaron un proceso denominado compartimentalización, el cual crea y mantiene diferentes compartimentos en la célula, cada uno de los cuales contiene un determinado conjunto de proteínas. Esto es esencial para que las neuronas funcionen correctamente.
“Los compartimentos en una célula son como las diferentes partes de un coche. De la misma manera que la gasolina debe de estar en el tanque de combustible para que el coche pueda funcionar, las proteínas deben de estar en un determinado compartimento para poder llevar  cabo correctamente sus funciones”, Explica Vasanth Ramamurthy, primer autor del estudio.
Un buen ejemplo de compartimentalización se observa en un tipo de neuronas especializadas que son sensibles a la luz, situadas en la retina, denominadas fotorreceptores, las cuales están formadas por diferentes compartimentos, que contienen proteínas específicas esenciales para la visión.
“Nosotros queríamos comprender cómo la compartimentalización se logra en las células fotorreceptoras. Nuestro trabajo identificó un nuevo mecanismo que explica este proceso. Más específicamente, encontramos que una proteína denominada Numb actúa como un regulador del tráfico, para dirigir a las proteínas al compartimento adecuado” Dijo el Dr. Cayouette, director de la Unidad de Investigación en Neurobiología Celular del IRCM.
“Hemos demostrado que en ausencia de Numb, las células fotorreceptoras no son capaces de enviar las moléculas esenciales para la visión al compartimento correcto, lo que causa una degeneración progresiva de las células, para finalmente morir. Esto es importante porque se sabe que la muerte de las células fotorreceptoras causa enfermedades retinales degenerativas en seres humanos, que conducen al desarrollo de ceguera. Nuestro trabajo, por lo tanto, proporciona una nueva pieza para ayudarnos a comprender mejor cómo y por qué mueren las células”; añadió el DR. Ramamurthy, persona que llevo a cabo este proyecto.
“Creemos que nuestros resultados, pueden tener un impacto substancial en el desarrollo de tratamientos para las enfermedades retinales degerativas, como es la retinitis pigmentosa, proporcionando nuevas opciones para el tratamiento farmacológico, previniendo la degeneración de las células fotorreceptoras”; concluye el Dr. Cayouette.

Fuente: ScienceDaily