martes, 8 de julio de 2014

Descubierto el mecanismo por el que se impide a bacterias potencialmente letales desarrollen una enfermedad invasiva

El Instituto de infecciones y salud Global, perteneciente a la Universidad de  Liverpool ha descubierto cómo la bacteria causante de la neumonía, la meningitis y la septicemia permanece sin causar daño en la nariz y en la garganta. Sus resultados han sido recientemente publicados en la revista American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.
 Streptococcus pneumoniae es un 'comensal', que puede vivir sin causar daño en la nasofaringe, como parte de la microbiota bacteriana natural del cuerpo. Sin embargo, en las personas jóvenes y en los ancianos puede invadir el resto del cuerpo, dando lugar a enfermedades graves como neumonía, sepsis y meningitis, que matan hasta un millón de personas cada año en todo el mundo.
Sin embargo, no se conocen las condiciones que impulsan a esta bacteria comensal inofensiva convertirse en uno de los principales patógenos.
Científicos de esta universidad han descubierto los mecanismos por los que este cambio ocurre y cómo está regulado por el sistema inmune del huésped.
Los científicos descubrieron que un grupo especializado de linfocitos, denominado linfocitos T reguladores, son activados por el pneumococo y bloquean la respuesta pro-inflamatoria dañina del sistema inmune del huésped.
Cuando los linfocitos atacan a las bacterias que causan la inflamación, es importante controlar el grado de inflamación dado que una inflamación excesiva puede provocar daños excesivos en el tejido del huésped, permitiendo que las bacterias se propaguen al resto del sistema respiratorio y otros órganos en el cuerpo.
El primer autor del estudio, el inmunólogo Dr. Daniel Neill dijo: "Estas bacterias son muy felices de vivir en la nariz y no es en su interés de difundir y matar a su huésped. Esta es la razón por la que activan a los linfocitos T reguladoras: para mantener el sistema inmunitario bajo control y asegurar su propia supervivencia.
"Nuestros hallazgos sugieren que la inducción de respuestas de células T reguladoras en las vías respiratorias superiores reduce el riesgo de daño inflamatorio que podría conducir a la invasión bacteriana y el desarrollo de la enfermedad”.
"La comprensión de este proceso que ahora nos puede llevar a investigar cómo las bacterias pasan de este estado de causar infecciones letales."
El profesor Aras Kadioglu dijo: "Las vacunas son una parte esencial de nuestra lucha contra esta enfermedad y han tenido mucho éxito. Sin embargo, no nos protegen contra todas las cepas de pneumococos. Por lo tanto, la comprensión de las interacciones inmunológicas clave con el pneumococo, en el primer sitio que entran en contacto y colonizan el cuerpo humano es crucial para el desarrollo futuro de mejores vacunas. En este estudio se han puesto de manifiesto cómo hay un delicado equilibrio entre la capacidad del neumococo para colonizar la nasofaringe y la necesidad crítica del sistema inmune para prevenir la inflamación perjudicial en este sitio clave. Esperamos que esto conduzca al desarrollo de nuevas terapias basadas en la modulación del sistema inmune del huésped para prevenir la enfermedad invasiva subsiguiente."


Fuente: ScienceDaily

martes, 20 de mayo de 2014

Los genes juegan un papel clave en el riesgo de lesión cerebral de los bebés prematuros

El riesgo de que un bebé prematuro presente una lesión cerebral se ve influido por sus genes, según sugiere un estudio reciente. Los investigadores han identificado un vínculo entre la lesión en el cerebro en desarrollo y la variación común en los genes asociados con la esquizofrenia y el metabolismo de los lípidos.
El estudio se basa en investigaciones previas, en las que se ha demostrado que el haber nacido prematuramente, antes de 37 semanas, es una causa principal de dificultades en el aprendizaje y en la conducta durante la infancia.
Alrededor de la mitad de los bebés que pesan menos de 1500 gramos al nacer van a experimentar dificultades en el aprendizaje y en la atención a edad escolar.
Científicos de la Universidad de Edimburgo, el Imperial College de Londres y el King College de Londres estudiaron muestras genéticas y resonancias magnéticas de más de 80 recién nacidos prematuros en el momento del alta hospitalaria.
Las pruebas y exploraciones realizadas revelaron que una variación en el código genético de los genes conocidos como ARVCF y FADS2 influyó en el riesgo de lesión cerebral que se observa en resonancias magnéticas practicadas a los bebés.
Los investigadores afirman que con estudios futuros podrían observar cómo los cambios en estos genes pueden provocar el riesgo, o la capacidad de recuperación, de lesiones cerebrales.
Los nacimientos prematuros representan el 10 por ciento de todos los nacimientos en todo el mundo, según los expertos.
Investigaciones previas han demostrado que haber nacido prematuramente está estrechamente relacionado con un desarrollo anormal del cerebro y un desarrollo neurológico deficiente.
Sin embargo, los científicos dicen que no entienden completamente los procesos que conducen a estos problemas en algunos niños.
Dr. James Boardman, de la Universidad de Edimburgo, dijo: "Los factores ambientales, tales como el grado de prematuridad al nacer y las infecciones juegan un papel en la aparición de lesiones cerebrales, pero, tal como hemos descubierto en nuestro estudio, no son los únicos. Los factores genéticos también juegan su papel, tanto aumentando el riesgo, como confiriendo resiliencia ante la aparición de la enfermedad”.
"Esperamos que nuestros hallazgos conduzcan a una nueva comprensión de los mecanismos que provocan la lesión cerebral y en última instancia, nuevas estrategias para el desarrollo de un tratamiento neuroprotector para los bebés prematuros."


Fuente: ScienceDaily

lunes, 19 de mayo de 2014

La microbiota oral puede ayudar en el diagnóstico del cáncer de páncreas

Los pacientes con cáncer de páncreas tienen un perfil diferente y único de bacterias en la saliva en comparación con los controles sanos, con pacientes con otros tipos de cáncer e incluso con pacientes aquejados de enfermedades del páncreas. Este ha sido el resultado de un estudio presentado en la reunión anual de la Sociedad Americana de Microbiología. Estos resultados podrían servir de base para desarrollar una prueba diagnóstica capaz de detectar la enfermedad en sus primeras etapas.
"Nuestro estudio sugiere que las proporciones de determinados tipos de bacterias que se encuentran en la saliva pueden ser indicativos de cáncer de páncreas", dijo Pedro Torres, de la Universidad Estatal de San Diego, quien presentó la investigación.
En los Estados Unidos, aproximadamente 40.000 personas mueren cada año a causa de adenocarcinoma de páncreas, por lo que es la cuarta causa principal de muerte relacionada con el cáncer. Los pacientes diagnosticados en las primeras etapas de cáncer de páncreas tienen una tasa de supervivencia a los 5 años del 21,5%. Desafortunadamente los síntomas no aparecen hasta después de que el cáncer está ya en un estado avanzado en la gran mayoría de los casos, dice Torres.
En el estudio, Torres y sus colegas compararon la diversidad de las bacterias de la saliva a través de 131 pacientes, 63 mujeres y 68 varones, que se tratan en el centro de oncología Moores, en la Universidad de California, San Diego (UCSD). De estos pacientes, 14 habían sido diagnosticados con cáncer de páncreas, 13 con enfermedad pancreática, 22 con otras formas de cáncer y 10 libres de la enfermedad. Los resultados mostraron que los pacientes diagnosticados con cáncer de páncreas tenían niveles más altos de dos bacterias de los géneros, Leptotrichia y Campylobacter, en comparación con los otros grupos. Las personas con cáncer de páncreas también tenían niveles más bajos de bacterias de los géneros Streptococcus, Treponema y Veillonella .
"Nuestros resultados sugieren la presencia en la saliva de un perfil microbiano propio para el cáncer de páncreas", dice Torres. "Podemos ser capaces de detectar el cáncer de páncreas en sus primeras etapas mediante una muestra de saliva de los individuos, observando las proporciones de estas bacterias."


Fuente: ScienceDaily

viernes, 9 de mayo de 2014

La psilocibina inhibe el procesamiento de las emociones negativas en el cerebro

Las emociones como el miedo, la ira, la tristeza y la alegría permiten a las personas adaptarse a su entorno y reaccionar con flexibilidad al estrés y a la tensión; siendo vitales para los procesos cognitivos, reacciones fisiológicas y para el comportamiento social. El procesamiento de las emociones está estrechamente vinculado determinadas estructuras cerebrales, concretamente, al sistema límbico. Dentro de este sistema, la amígdala juega un papel central, debido a que procesa las emociones negativas como la ansiedad y el miedo. Si la actividad de la amígdala se desequilibra, se puede desarrollar depresión o un trastorno de ansiedad.
Los investigadores en el Hospital psiquiátrico de la Universidad de Zurich ahora han demostrado que la psilocibina, el componente bioactivo de un hongo alucinógeno mexicano, influye en la amígdala, debilitando así el procesamiento de los estímulos negativos. Estos hallazgos podrían "indicar el camino a nuevos enfoques para el tratamiento", comenta el autor principal Rainer Krähenmann en base a los resultados que recientemente han publicado en la revista Journal of Biological Psychiatry.
El procesamiento de las emociones puede verse afectado por diversas causas y suscitar desórdenes mentales. La actividad elevada de la amígdala en respuesta a estímulos conduce en las neuronas a un fortalecimiento de las señales negativas y debilitando el procesamiento de las señales positivas. Este mecanismo desempeña un papel importante en el desarrollo de los trastornos de ansiedad y en la depresión. La psilocibina interviene específicamente en este mecanismo, como ha sido demostrado por el equipo de investigación del Dr. Rainer Krähenmann de la Neuropsicofarmacología y Unidad de Imagen Cerebral dirigido por el Prof. Dr. Franz Vollenweider.
La psilocibina influye positivamente en el estado de ánimo en personas sanas. En el cerebro, esta sustancia estimula la expresión de los receptores de serotonina. Por tanto, los científicos asumieron que la psilocibina ejerce su efecto de mejora en el estado de ánimo a través de un cambio en el sistema serotoninérgico en el sistema límbico. Esto podría, de hecho, ser demostradao mediante imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). "Incluso una dosis moderada de psilocibina debilita el procesamiento de los estímulos negativos mediante la modificación de la actividad de la amígdala en el sistema límbico, así como en otras regiones del cerebro asociadas", continúa Krähenmann. El estudio muestra claramente que la modulación de la actividad en la amígdala está directamente relacionada con la un buen estado de ánimo.
Según Krähenmann, esta observación es de gran importancia clínica. Pacientes depresivos en particular, reaccionan más a los estímulos negativos y sus pensamientos a menudo giran en torno a los contenidos negativos. Por lo tanto, los médicos ahora desean demostrar con futuros estudios si la psilocibina normaliza los niveles de estímulos negativos presentes en los pacientes depresivos, como se ha visto en estudios de neuroimagen, y por lo tanto pueden llevar a mejorar el estado de ánimo en estos pacientes.
Rainer Krähenmann considera que la investigación de nuevos enfoques de tratamiento de la depresión es muy importante, porque las drogas actuales disponibles para el tratamiento de la depresión y los trastornos de ansiedad no son eficaces en todos los pacientes y a menudo se asocian con efectos secundarios no deseados.

Fuente: Science Daily

miércoles, 15 de enero de 2014

Determinadas estructuras cerebrales determinan quién es más sensible al dolor

En un estudio publicado en la revista Pain, los científicos del Wake Forest Baptist Medical Center han demostrado que en el cerebro existe una estructura que está relacionada con la intensidad con la que las personas perciben el dolor.
"Encontramos que las diferencias individuales en la cantidad de materia gris en ciertas regiones del cerebro están relacionadas con el grado de sensibilidad que tienen al dolor diferentes personas", dijo Robert Coghill, Ph.D. director del estudio.
El cerebro está formado por materia gris y materia blanca. La materia gris procesa la información al igual que un ordenador, mientras que la materia blanca coordina las comunicaciones entre las diferentes regiones del cerebro.
El equipo de investigación estudió la relación entre la cantidad de materia gris y las diferencias individuales en la sensibilidad al dolor en 116 voluntarios sanos. La sensibilidad al dolor se puso a prueba haciendo que los participantes calificasen la intensidad de su dolor cuando una pequeña región de la piel de su brazo o pierna se calentó a 120 grados Fahrenheit. Después de las pruebas de sensibilidad al dolor, los participantes se sometieron a una resonancia magnética que registraron imágenes de su estructura cerebral.
"Los sujetos con mayores intensidades de dolor tenían menos materia gris en regiones del cerebro que contribuyen a los pensamientos y al control de la atención", dijo Nichole Emerson, BS, un estudiante graduado en el laboratorio de Coghill y primer autor del estudio. El autor dijo que entre las regiones implicadas se incluyen la corteza cingulada posterior, el precuneus y áreas de la corteza parietal posterior, dijo.
La corteza cingulada posterior y precuneus forman parte de la red autónoms, un conjunto de regiones cerebrales conectadas que están asociados con los pensamientos que fluyen libremente y que las personas tienen mientras están distraídos.
"La actividad autónoma puede competir con la actividad cerebral que genera una experiencia de dolor, de manera que los individuos con una alta actividad autónoma habrían reducido la sensibilidad al dolor", dijo Coghill.
Las áreas de la corteza parietal posterior juegan un papel importante en la atención. Las personas que pueden mantener mejor centrada su atención también pueden ser los mejores para mantener el dolor bajo control, dijo Coghill.
"Este tipo de diferencias estructurales pueden proporcionar una base para el desarrollo de mejores herramientas para el diagnóstico, clasificación, tratamiento e incluso la prevención del dolor", dijo.


Fuente: ScienceDaily

miércoles, 18 de diciembre de 2013

Evolución a nivel molecular

 La teoría de la evolución sugiere que los organismos actuales evolucionaron a partir de formas de vida anteriores. A nivel molecular, la evolución reformó algunas de las enzimas que ayudan a los procesos bioquímicos complejos, tales como la conversión de los alimentos en energía, en los seres humanos y en el resto de formas de vida.
Ahora, un investigador de la Universidad de Iowa y sus colegas describen la evolución de las diversas formas de la enzima "dihidrofolato reductasa", que se desarrollaron desde las bacterias hasta los seres humanos. Su artículo, titulado "La preservación de la dinámica proteica en la evolución de la dihidrofolato reductasa" ha sido publicado en la revista Journal of Biological Chemistry.
Amnon Cohen y sus colegas utilizaron la bioinformática (información de secuenciación genética), cálculos informáticos, mutagénesis artificial (modificación del ADN), y las mediciones cinéticas en su trabajo. Se estudiaron las formas "humanizadas" de una enzima que se originó con la bacteria común Escherichia coli con el fin de relacionar la acción de la dinámica de proteínas y la catálisis con el proceso de la evolución de la enzima.
Encontraron que la dinámica de enzimas ha evolucionado durante millones de años para optimizar la catalización específica de una reacción que se produce en los seres humanos.
"Las enzimas son componentes críticos de todas las células vivas, y que catalizan casi toda reacciónes química en la vida. Estudiamos cómo se produjo la evolución a nivel molecular", dijo Cohen. "Este estudio es un intento de comprender cómo se expresa la evolución de todo el organismo (por ejemplo, de bacterias tales como E. coli a los seres humanos) a nivel molecular.
"Elegimos una enzima muy común, que está presente en casi todos los organismos y es fundamental para la vida. Esa enzima se llama la dihidrofolato reductasa y está implicada en la biosíntesis de ADN y en la replicación todas las células," dijo.
Los investigadores relacionaron las enzimas bacterianas y las enzimas de los seres humanos mediante la producción de la enzima bacteriana 'humanizada', es decir, modificando partes de la enzima bacteriana para que tuviesen la secuencia aminoacídica de la enzima de los seres humanos. Esto se hizo sobre la base de una comparación de las secuencias de la enzima de muchos organismos que van desde bacterias hasta los humanos.
"Encontramos que si bien muchos pasos en la cascada catalítica de estas enzimas están evolucionando, la conversión química real catalizada por las enzimas se conserva a lo largo de la evolución, lo que significa que incluso en las bacterias, la enzima ya ha orientado perfectamente los reactivos en su sitio activo, así como pasa en la enzima en los seres humanos. No se esperaba este resultado, ya que la enzima humana es mucho más rápida y bastante diferente genéticamente ", dijo.
Cohen dijo que el estudio es significativo porque demuestra que la dinámica de la evolución de la enzima se conserva a lo largo de la evolución desde las bacterias hasta los seres humanos.
"El hallazgo afecta de manera significativa a la forma en que la comunidad científica entiende lo que es importante para la presión evolutiva para conservar y lo que no es importante", dijo. "Por ejemplo, la preservación de la dinámica de enzimas que están implicadas en catalizar la conversión química son muy rápidos y no se espera que juegue un papel en la evolución, por tanto, nuestros hallazgos traerán a los investigadores a considerar tales dinámicas rápidas, no sólo en la evolución, sino también en el diseño de fármacos usados ​​contra esta enzima o el diseño de catalizadores que los mimeticen".
Kohen dice que en su estudio de las secuencias genéticas divergentes entre E. coli y el Homo sapiens se ilustra el proceso de la evolución a un nivel básico.
"Comenzamos con E. coli, ya que está a un nivel básico, y usamos la bioinformática para trazar la evolución de una única enzima," dijo.


Fuente: ScienceDaily

sábado, 14 de diciembre de 2013

Un bloqueo parcial de la glicólisis en los vasos sanguíneos puede detener el avance del cáncer y otros trastornos

La inhibición de la formación de nuevos vasos sanguíneos es una estrategia común para el tratamiento de una variedad de condiciones tales como el cáncer, enfermedades inflamatorias, y la degeneración macular relacionada con la edad. Desafortunadamente, la ineficiencia de drogas, la resistencia, y la recaída han limitado el éxito de este enfoque. Ahora, una nueva investigación publicada en la revista Cell Metabolism revela que centrarse en el metabolismo de los vasos sanguíneos puede ser una forma de evitar estos inconvenientes.
"Nuestros resultados revelan una nueva estrategia para bloquear el crecimiento de vasos sanguíneos en varias condiciones patológicas, privándola de los bloques necesarios para el crecimiento de la energía y de construcción", dice el autor principal, el Dr. Peter Carmeliet de la Universidad de Lovaina y el Centro de Investigación de Vesalio, en Bélgica .
Si bien las estrategias actuales para bloquear la formación patológica de vasos sanguíneos se centran principalmente en la inhibición del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), esta última investigación se centra en el bloqueo de la glicólisis, reacción bioquímica que las células endoteliales necesitan para generar la mayor parte de la energía necesaria para multiplicarse y migrar. Las células endoteliales forman el revestimiento interior de un vaso sanguíneo y proporcionan una barrera entre la pared del vaso y la sangre.
El Dr. Carmeliet y su equipo encontraron previamente que el PFKFB3, activador de la ruta glicolítica promueve la formación de vasos sanguíneos mediante la estimulación de la glicólisis en las células endoteliales. En su nuevo trabajo, los investigadores descubrieron que el bloqueo de PFKFB3 con una pequeña molécula llamada 3PO reduce la formación de los vasos sanguíneos al inhibir el inicio de la proliferación y el movimiento de las células endoteliales.
3PO también amplifica los efectos del bloqueo de VEGF. Y aunque 3PO reduce la glucólisis sólo parcialmente y de forma transitoria, esto fue suficiente para disminuir la formación de vasos sanguíneos en modelos animales. "Al igual que muchas células del cuerpo necesitan la glucólisis para el crecimiento y la supervivencia, la reducción parcial y transitoria de la glicólisis podría limitar los efectos secundarios y la toxicidad de este tratamiento en la clínica", señala el Dr. Carmeliet.
Los hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos que bloqueen el crecimiento excesivo de los vasos sanguíneos que mantienen el avance de las células cancerígenas, que causan ceguera, y aportan energía a enfermedades inflamatorias como la psoriasis y la enfermedad inflamatoria intestinal.


Fuente: ScienceDaily