La textura de la retina puede proporcionar un marcador temprano de la enfermedad de Alzheimer

Los ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke han ideado un nuevo dispositivo de imagen capaz de medir tanto el grosor como la textura de las diversas capas de la retina en la parte posterior del ojo. El avance podría usarse para detectar un biomarcador de la enfermedad de Alzheimer, ofreciendo potencialmente un sistema generalizado de alerta temprana para la enfermedad. Los resultados han sido publicados el 13 de mayo en la revista Scientific Reports.

"Investigaciones anteriores han visto un adelgazamiento de la retina en pacientes con Alzheimer, pero al agregar una técnica de dispersión de luz para la medición, hemos encontrado que la capa de fibra nerviosa de la retina también es más áspera y más desordenada", dijo Adam Wax, profesor de ingeniería biomédica en Duke. "Esperamos que podamos utilizar esta información para crear un dispositivo de detección fácil y barato que no sólo estaría disponible en el consultorio de su médico, sino también en lugares como su farmacia local".

Actualmente, los diagnósticos de la enfermedad de Alzheimer sólo se realizan después de que un paciente comienza a mostrar síntomas de deterioro cognitivo. Incluso entonces, la única forma de determinar definitivamente que el Alzheimer es la causa es con costosas imágenes de resonancia magnética y PET o mediante una autopsia. Pero si el progreso de la enfermedad se puede detener mediante intervenciones tempranas como medicamentos y ejercicio mental, los pacientes pueden tener una calidad de vida mucho mejor. Esta es la razón por la cual los investigadores están buscando biomarcadores que puedan usarse como signos tempranos de advertencia de la enfermedad.

Uno de esos posibles biomarcadores proviene de la retina, que es literalmente una extensión del cerebro y parte del sistema nervioso central. Investigaciones anteriores han demostrado que el Alzheimer puede causar cambios estructurales en la retina, especialmente un adelgazamiento de las capas internas de la retina. "La retina puede proporcionar un fácil acceso al cerebro, y su adelgazamiento puede ser indicativo de una disminución en la cantidad de tejido neuronal, lo que puede significar que el Alzheimer está presente", dijo Wax. Sin embargo, otras enfermedades como el glaucoma y la enfermedad de Parkinson también pueden causar un adelgazamiento de la retina. Los resultados inconsistentes de las pruebas también pueden provenir de las diferencias entre las máquinas más utilizadas para este tipo de mediciones, los dispositivos de tomografía de coherencia óptica (OCT) y la forma en que los investigadores los usan.

En el nuevo artículo, Wax y su estudiante graduado Ge Song muestran que la capa superior de neuronas en la retina de un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer exhibe un cambio en su textura estructural. Combinado con datos sobre los cambios en el grosor de esta capa, la nueva medición podría ser un biomarcador de Alzheimer más fácilmente accesible.

"Nuestro nuevo enfoque puede medir la rugosidad o textura de la capa de fibra nerviosa de la retina interna", dijo Song. "Puede proporcionar una forma rápida y directa de medir los cambios estructurales causados por el Alzheimer, que tiene un gran potencial como biomarcador de la enfermedad".

OCT es el análogo óptico del ultrasonido. Funciona enviando ondas de luz a los tejidos y midiendo cuánto tiempo tardan en volver. Si bien es una técnica de imagen extremadamente útil que se usa comúnmente para hacer una amplia gama de diagnósticos, tiene limitaciones. Para recopilar más datos, Wax y Song agregaron una medida llamada interferometría de baja coherencia resuelta en ángulo (a / LCI), que utiliza los ángulos de la luz dispersa para recopilar más información sobre la estructura del tejido. Al combinar las dos medidas, los investigadores pueden extraer información sobre el espesor y la estructura sobre cada capa de la retina.

"Las medidas de a / LCI complementan las mediciones de espesor para mejorar la utilidad potencial de biomarcadores más cuantitativos para el Alzheimer", dijo Song. "No se puede obtener información textural y estructural sobre la retina sólo con OCT. Se necesitan ambas modalidades de imagen. Esa es la innovación clave".

Los investigadores ahora están trabajando para incorporar esta capacidad adicional en un sistema OCT de bajo costo que Wax está desarrollando a través de una empresa derivada llamada Lumedica. Mientras que las máquinas OCT tradicionales pesan más de 27 kilogramos, ocupan un escritorio completo y cuestan entre 50.000 y 120.000 dólares, el diseño de Wax pesa menos de 2 kilogramos, es aproximadamente del tamaño de un tupper y, según espera Wax, se venderá por menos de 15.000 dólares.

La clave del diseño de Wax es una pieza impresa en 3D que utiliza simetría para compensar las inconsistencias mecánicas que pueden surgir en los dispositivos OCT tradicionales debido a cosas tan pequeñas como un cambio sutil de temperatura. Song también ha estado trabajando en un prisma rotacional impreso en 3D, lo que permite que a / LCI escanee toda la retina.

"Estamos entusiasmados porque esta investigación muestra una nueva forma de usar tecnologías OCT de bajo costo fuera de la simple detección de enfermedades tradicionales de la retina", dijo Wax. "Si podemos usar estos dispositivos como una ventana a los primeros signos de enfermedades neurodegenerativas, tal vez podamos ayudar a las personas a entrar en un programa de tratamiento de intervención temprana antes de que sea demasiado tarde".

Fuente de la noticia: Duke University. "Retinal texture could provide early biomarker of Alzheimer's disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200514164254.htm

Investigadores descubren objetivos potenciales para el tratamiento del COVID-19

Un equipo de bioquímicos y virólogos de la Universidad de Goethe y el Hospital de la Universidad de Frankfurt pudieron observar cómo cambian las células humanas tras la infección con SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19 en las personas. Los científicos probaron una serie de compuestos en modelos de laboratorio y encontraron algunos que ralentizaban o detenían la reproducción del virus. El trabajo ha sido publicado el 14 de mayo en la revista Nature. Estos resultados ahora permiten que la búsqueda de una sustancia activa se reduzca a un pequeño número de medicamentos ya aprobados. Con base en estos hallazgos, una compañía estadounidense informa que está preparando ensayos clínicos. Una compañía canadiense también está comenzando un estudio clínico con una sustancia diferente

.Desde principios de febrero, la Virología Médica del Hospital de la Universidad de Frankfurt ha estado en posesión de un sistema de cultivo celular de infección por SARS-CoV-2. Los científicos de Frankfurt en el equipo de la profesora Sandra Ciesek lograron cultivar el virus en células de colon de hisopos tomados de dos individuos infectados que regresaron de Wuhan.

Utilizando una técnica desarrollada en el Instituto de Bioquímica II de la Universidad Goethe de Frankfurt, los investigadores de ambas instituciones pudieron mostrar juntos cómo una infección por SARS-CoV-2 cambia las células huésped humanas. Los científicos utilizaron una forma particular de espectrometría de masas llamada método mePROD, que habían desarrollado solo unos meses antes. Este método permite determinar la cantidad y la tasa de síntesis de miles de proteínas dentro de una célula.

Los hallazgos muestran una imagen de la progresión de una infección por SARS-CoV-2: mientras que muchos virus detienen la producción de proteínas del huésped en beneficio de las proteínas virales, el SARS-CoV-2 solo influye ligeramente en la producción de proteínas de la célula huésped, con las proteínas virales parecen producirse en competencia con las proteínas de la célula huésped. En cambio, una infección por SARS-CoV-2 conduce a un aumento de la maquinaria de síntesis de proteínas en la célula. Los investigadores sospecharon que este era un punto débil del virus y de hecho pudieron reducir significativamente la reproducción del virus usando algo conocido como inhibidores de la traducción, que detuvo la producción de proteínas.

Veinticuatro horas después de la infección, el virus causa cambios distintos en la composición del proteoma del huésped: mientras se reduce el metabolismo del colesterol, aumentan las actividades en el metabolismo de los carbohidratos y en la modificación del ARN a medida que aumentan los precursores de proteínas. En línea con esto, los científicos lograron detener la reproducción del virus en células cultivadas mediante la aplicación de inhibidores de estos procesos. Se logró un éxito similar al usar una sustancia que inhibe la producción de bloques de construcción para el genoma viral.

Los hallazgos ya han creado un gran revuelo en el otro lado del Atlántico: de acuerdo con la práctica común desde el comienzo de la crisis deL coronavirus, los investigadores de Frankfurt pusieron estos hallazgos disponibles de inmediato en un servidor de preimpresión y en el sitio web del Instituto de Bioquímica II . El profesor Ivan Dikic, director del Instituto, comenta: "Tanto la cultura de la 'ciencia abierta', en la que compartimos nuestros hallazgos científicos lo más rápido posible, como la colaboración interdisciplinaria entre bioquímicos y virólogos contribuyeron a este éxito. Este proyecto comenzó hace tres meses, y ya ha revelado nuevos enfoques terapéuticos para COVID-19 ".

La profesora Sandra Ciesek, directora del Instituto de Virología Médica del Hospital Universitario de Frankfurt, explica: "En una situación única como esta, también tenemos que tomar nuevos caminos en la investigación. Una cooperación ya existente entre los laboratorios Cinatl y Münch hizo posible concentre rápidamente la investigación en SARS-CoV-2. Los hallazgos hasta ahora son una maravillosa afirmación de este enfoque de colaboraciones interdisciplinarias ".

Entre las sustancias que detuvieron la reproducción viral en el sistema de cultivo celular se encontraba 2-Deoxy-D-Glucose (2-DG), que interfiere directamente con el metabolismo de carbohidratos necesario para la reproducción viral. La compañía estadounidense Moleculin Biotech posee una sustancia llamada WP1122, un profármaco similar al 2-DG. Recientemente, Moleculin Biotech anunció que están preparando un ensayo clínico con esta sustancia basado en los resultados de Frankfurt.

Con base en otra de las sustancias probadas en Frankfurt, Ribavirin, la compañía canadiense Bausch Health Americas está comenzando un estudio clínico con 50 participantes.

El Dr. Christian Münch, Jefe del Grupo de Control de Calidad de Proteínas del Instituto de Bioquímica II y autor principal, comenta: "Gracias a la tecnología mePROD que desarrollamos, pudimos rastrear los cambios celulares tras la infección a lo largo del tiempo y con gran detalle en nuestro laboratorio. Obviamente eramos conscientes del alcance potencial de nuestros hallazgos. Sin embargo, se basan en un sistema de cultivo celular y requieren más pruebas. El hecho de que nuestros hallazgos ahora pueden desencadenar inmediatamente más estudios in vivo con el propósito del desarrollo de fármacos es definitivamente un gran golpe de suerte ". Más allá de esto, también hay otros candidatos potencialmente interesantes entre los inhibidores probados, dice Münch, algunos de los cuales ya han sido aprobados para otras indicaciones.

El profesor Jindrich Cinatl del Instituto de Virología Médica y autor principal explica: "El uso exitoso de sustancias que son componentes de medicamentos ya aprobados para combatir el SARS-CoV-2 es una gran oportunidad en la lucha contra el virus. Estas sustancias ya están bien caracterizados, y sabemos cómo son toleradas por los pacientes. Es por eso que actualmente hay una búsqueda global de este tipo de sustancias. En la carrera contrarreloj, nuestro trabajo ahora puede hacer una contribución importante en cuanto a qué direcciones prometen el éxito más rápido. "

Fuente de la noticia: Goethe University Frankfurt. "Researchers discover potential targets for COVID-19 therapy: Cell culture model: several compounds stop SARS-CoV-2 virus." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200514115411.htm

Las técnicas de imagen revelan anormalidades en el intestino en pacientes de COVID-19

Los pacientes con COVID-19 pueden tener anormalidades intestinales, incluida la isquemia, según un nuevo estudio publicado el 11 de mayo en la revista Radiology. Varios estudios han evaluado los hallazgos de imágenes de tórax en COVID-19, lo que ayudó a mejorar la comprensión de cómo la enfermedad afecta los pulmones. Más recientemente, los informes han documentado que los síntomas gastrointestinales, la lesión hepática y los hallazgos vasculares son comunes en estos pacientes. Sin embargo, los hallazgos de imágenes abdominales aún no se han informado ampliamente. Los hallazgos de imágenes pueden ayudar a los médicos a comprender las manifestaciones abdominales en pacientes con la infección. Por lo tanto, los autores de este estudio se propusieron explorar los hallazgos de imágenes abdominales en pacientes con COVID-19.El estudio retrospectivo incluyó a 412 pacientes ingresados consecutivamente en un solo centro de atención cuaternaria del 27 de marzo al 10 de abril de 2020, que dieron positivo por SARS-CoV-2. La cohorte incluyó 241 hombres (58,5%) y 171 mujeres (41,5%), con una edad promedio de 57 años.

Los registros mostraron que el 17% de los pacientes tenían imágenes abdominales transversales, incluidas 44 ecografías, 42 tomografías computarizadas y 1 resonancia magnética. Se observaron anormalidades intestinales en el 31% de las tomografías computarizadas (3,2% de todos los pacientes) y fueron más frecuentes en pacientes de la unidad de cuidados intensivos (UCI) que en otros pacientes hospitalizados. Los hallazgos intestinales incluyeron engrosamiento y hallazgos de isquemia tales como neumatosis (gas en la pared intestinal) y gas venoso portal. La correlación quirúrgica en cuatro pacientes reveló una decoloración amarilla inusual del intestino en tres de los pacientes, e infarto intestinal (intestino muerto) en dos pacientes.

"Encontramos anormalidades intestinales en las imágenes en pacientes con COVID-19, más comúnmente en pacientes más enfermos que fueron a la UCI", dijo Rajesh Bhayana, MD, FRCPC, miembro de imágenes abdominales en el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts en Boston.

En dos pacientes que tuvieron resección intestinal, la patología demostró isquemia con necrosis irregular (lesión debido a la reducción del flujo arterial con áreas irregulares de muerte celular). Ambos tenían trombos de fibrina (coágulos de sangre) en arteriolas submucosas (arterias pequeñas en la pared intestinal), lo que sugiere que estos pequeños coágulos pueden causar isquemia intestinal en estos pacientes. Los hallazgos de la base pulmonar condujeron a un diagnóstico de COVID-19 en un paciente que solo presentó síntomas abdominales. De los ultrasonidos del cuadrante superior derecho, el 87% se realizó por hallazgos de laboratorio hepático, y el 54% demostró una vesícula biliar dilatada llena de lodo que sugiere colestasis, o una disminución en el flujo de bilis.

"Algunos hallazgos fueron típicos de isquemia intestinal o de intestino moribundo, y en aquellos que se sometieron a cirugía vimos coágulos de vasos pequeños al lado de las áreas de intestino muerto", dijo el Dr. Bhayana. "Los pacientes en la UCI pueden tener isquemia intestinal por otros motivos, pero sabemos que COVID-19 puede provocar coagulación y lesiones en los vasos pequeños, por lo que el intestino también podría verse afectado por esto".

Según los investigadores, las posibles explicaciones para el espectro de hallazgos intestinales en pacientes con COVID-19 incluyen infección viral directa, trombosis de vasos pequeños o isquemia mesentérica no oclusiva. "La expresión de ACE2 es más abundante en las células epiteliales alveolares pulmonares, en los enterocitos del intestino delgado y en el endotelio vascular, lo que sugiere que el intestino delgado y la vasculatura pueden ser susceptibles a la infección por SARS-CoV-2", escribieron.

Los autores agregaron que se requieren más estudios para aclarar la causa de los hallazgos intestinales en pacientes con COVID-19 y para determinar si el SARS-CoV-2 juega un papel directo en la lesión intestinal o vascular. "Nuestro estudio es preliminar, y se necesita más trabajo para comprender la causa de los hallazgos intestinales en estos pacientes", dijo el Dr. Bhayana.

Fuente de la noticia: Radiological Society of North America. "Imaging reveals bowel abnormalities in patients with COVID-19." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200511142148.htm

Una enzima que degrada proteínas regula el metabolismo lipídico en el cerebro

Una enzima que degrada proteínas que se encuentra en las membranas celulares de las células cerebrales aparentemente también regula indirectamente el metabolismo de las grasas. Esto lo demuestra un estudio reciente de la Universidad de Bonn. La "trituradora", conocida como gamma-secretasa, se considera un posible objetivo para los medicamentos contra el cáncer y la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, los resultados sugieren que dichos agentes pueden tener efectos de largo alcance que deben vigilarse de cerca. El estudio ha sido publicado en la revista Life Science Alliance.

Cada célula del cuerpo está rodeada por una película grasa llamada membrana plasmática. También contiene numerosas proteínas que abarcan la membrana desde afuera hacia adentro y actúan como sensores para la célula: cuando encuentran ciertas moléculas en el exterior, generan una señal en el interior de la membrana, regulando así ciertas reacciones dentro de la célula. Otras proteínas de membrana pueden transportar ciertas sustancias a la célula.

La gamma secretasa juega un papel importante en la liberación de proteínas de señalización ancladas a la membrana. Pero también es un "especialista en limpieza" para las proteínas de membrana desechadas: descompone las proteínas dentro de la membrana celular para su posterior eliminación. Con esta función, la secretasa ha estado en el centro de la investigación del Alzheimer durante casi dos décadas: muchas células cerebrales contienen una proteína llamada APP en su membrana. Cuando la gamma-secretasa descompone la APP, uno de los fragmentos se libera en el fluido cerebral: el llamado péptido Abeta. Este péptido es el componente principal de las placas que se encuentran en las áreas dañadas del cerebro de los pacientes con Alzheimer. "Originalmente, se esperaba que la inhibición de la gamma-secretasa pudiera retrasar la enfermedad de Alzheimer", explica el profesor Dr. Jochen Walter. "Desafortunadamente, eso no ha resultado exitoso hasta ahora".

Residuos en la membrana

Ahora se sabe que la gamma secretasa desempeña papeles importantes en el funcionamiento de las células. Si falla, las membranas celulares se llenan gradualmente de desechos. Esto podría, por ejemplo, perjudicar la absorción efectiva de ciertas moléculas en las células. El estudio actual muestra serias consecuencias de tal error. La APP también desempeña un papel clave aquí: "Cuando inhibimos la gamma secretasa en cultivos celulares, la APP se acumula en las membranas", explica el colega de Walter, el Dr. Esteban Gutiérrez. "Esto a su vez dificulta la absorción de las llamadas lipoproteínas del medio externo".

Este mecanismo desencadena un proceso fatal. Las lipoproteínas son partículas formadas por proteínas y lípidos. Si muy pocos de ellos ingresan a la célula, la célula sospecha una deficiencia de lípidos. Para remediar esto, la célula aumenta su propia síntesis de lípidos. "Hemos demostrado que la inhibición de las causas provoca una fuerte activación de un regulador central de la síntesis de lípidos llamada LXR", dice Gutiérrez. Los lípidos se transportan parcialmente fuera de la célula; sin embargo, debido a la absorción alterada de lipoproteínas, la célula no recibe retroalimentación de que esta medida fue exitosa y continúa produciendo más lípidos. Esto significa que con el tiempo se acumulan numerosas gotas de grasa dentro de la célula. En cantidades excesivas, los lípidos conducen a la adiposis en el interior de la célula, que puede alterar funciones celulares importantes.

"Otros estudios ya han demostrado que una interrupción del metabolismo de los lípidos en el cerebro también puede contribuir al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer", explica el profesor Walter. "Nuestro estudio apunta a un mecanismo por el cual esto podría suceder". Por lo tanto, la inhibición de la gamma secretasa puede causar un efecto opuesto que cabría esperar de esta medida.

La inhibición de la secretasa dificulta la división de las células cancerígenas

Sin embargo, es más prometedor en otro contexto: la lucha contra el cáncer. La membrana celular contiene proteínas que estimulan la división celular. Si la gamma-secretasa se inactiva en las células tumorales, estas proteínas ya no se liberan de la membrana y, por lo tanto, las células cancerígenas ya no pueden replicarse tan rápido. "En este caso, también, el tratamiento causa efectos secundarios", enfatiza Walter. "Siempre y cuando se limiten principalmente a las células cancerígenas, probablemente este no sea un problema importante; sin embargo, uno debe vigilarlas".

Fuente de la noticia: University of Bonn. "Protein shredder regulates fat metabolism in the brain." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200508112912.htm

El tipo celular recientemente descubierto juega un papel crucial en la respuesta inmune a las infecciones respiratorias

Con un descubrimiento que podría reescribir los libros de texto de inmunología, un grupo internacional de científicos, incluidos los equipos de Bart Lambrecht, Martin Guilliams, Hamida Hammad y Charlotte Scott (todos del Centro de Investigación de Inflamación VIB-UGent) identificaron un nuevo tipo de célula del sistema inmune presentadora de antígenos. Estas células, que forman parte de una familia en expansión de células dendríticas, desempeñan un papel crucial al presentar antígenos a otras células inmunes durante las infecciones por virus respiratorios, y podrían explicar cómo el plasma de pacientes convalecientes de una determinada enfermedad ayuda a aumentar las respuestas inmunitarias en pacientes infectados por un virus. El trabajo ha sido publicado el 8 de mayo en la revista Immunity.

Inflamación e inmunidad

Cuando nuestro cuerpo enfrenta una infección, responde con inflamación y fiebre. Esta es una señal de que el sistema inmunitario hace su trabajo y conduce a la activación de muchas células, como los soldados en un ejército. Las células dendríticas (DC) son los generales de ese ejército. Pueden activar e instruir con precisión a los soldados para que maten las células infectadas presentando antígenos derivados de los "invasores" a las células del sistema inmunitario.

Identidad equivocada

Existen varios tipos de DC que realizan funciones de presentación de antígenos en el cuerpo. Un primer tipo de DC convencionales escanea continuamente el cuerpo en busca de invasores peligrosos, incluso cuando no hay infección. Cuando hay inflamación provocada por una infección, otro subconjunto de DC surge de los monocitos inflamatorios. Debido a que las DC derivadas de monocitos se preparan fácilmente in vitro a partir de monocitos aislados de sangre humana, siempre se supuso que estas células eran células presentadoras de antígenos muy importantes. Sin embargo, los ensayos clínicos que utilizan DC derivadas de monocitos en la terapia contra el cáncer han sido decepcionantes.

Un estudio realizado por los equipos de Bart Lambrecht, Martin Guilliams, Hamida Hammad y Charlotte Scott (todos del Centro VIB-UGent para la Investigación de la Inflamación) y colegas internacionales, muestra que las DC derivadas de monocitos son células presentadoras de antígenos deficientes, se supone que tienen estas funciones debido a un caso de identidad equivocada.

Los científicos estudiaron ratones con una infección respiratoria viral (virus de la neumonía de los ratones y el virus de la influenza) con tecnologías unicelulares. Esta resolución unicelular les permitió separar finamente las células derivadas de monocitos de otras DC durante su respuesta a la infección. Descubrieron que existen DC derivadas de monocitos, pero en realidad no presentan antígenos. La razón de toda la confusión en el pasado es que surge una nueva DC similar, llamada DC convencional inflamatoria tipo 2, o inf-cDC2, que combina algunas de las mejores características de monocitos, macrófagos y DC convencionales, para inducir la mejor forma de inmunidad.

Bart Lambrecht dijo: "Esto fue una gran sorpresa para nosotros. A todos nos han enseñado que las células derivadas de monocitos son excelentes células presentadoras de antígenos, ciertamente cuando hay inflamación. Ahora, mostramos que en realidad es un nuevo tipo de DC híbrido que está haciendo todo el trabajo. Esto realmente cambia lo que sabemos sobre el sistema inmune y es un conocimiento muy importante para comprender las infecciones virales respiratorias y otras enfermedades inflamatorias ".

Martin Guilliams dijo: "Requirió un esfuerzo masivo de equipo, pero la fuerza de la secuenciación de células individuales finalmente ha descifrado el complejo código de las DC. Muchos hallazgos contradictorios de las últimas dos décadas ahora tienen mucho más sentido. Esto también abre enormes oportunidades terapéuticas, ya que las estrategias de vacunación ahora se puede diseñar para desencadenar la formación de inf-cDC2 y generar así una respuesta inmune antiviral más fuerte ".

Charlotte Scott dijo: "Mediante el uso de tecnologías de células individuales, hemos podido alinear todos los hallazgos de los últimos años e identificar los distintos tipos de células involucradas. En el futuro será muy interesante ver en qué otras condiciones inflamatorias se generan las inf-cDC2 y cómo pueden ser potencialmente dirigidas terapéuticamente ".

Plasma convaleciente y COVID-19

Los hallazgos de los investigadores también tienen una relevancia directa para la pandemia actual de COVID-19, causada por otro virus respiratorio. Un tratamiento de emergencia que se está explorando actualmente es el uso de plasma de pacientes convalecientes, o el plasma sanguíneo de pacientes recuperados.

Cedric Bosteels, autor principal del nuevo artículo: "Una de las características únicas de los nuevos DC es que expresan receptores Fc funcionales para anticuerpos que se encuentran en el plasma de pacientes que se han recuperado de COVID-19".

Este estudio es el primero en mostrar que uno de los mecanismos a través del cual funciona el plasma convaleciente y los anticuerpos específicos del virus en él, es a través de la estimulación de inf-cDC2. Dado que las DC potenciadas inducen una respuesta inmune mucho más fuerte, este estudio revela un nuevo objetivo para la intervención terapéutica para las infecciones virales y otras enfermedades inflamatorias.

Fuente de la noticia: VIB (the Flanders Institute for Biotechnology). "Newly discovered cell type plays crucial role in immune response to respiratory infections." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200508155915.htm

Descubierta una inversión de roles para la función de ciertas neuronas de la red circadiana

Un estudio recientemente publicado en Current Biology revela sorprendentes hallazgos sobre la función de las neuronas de la red circadiana que experimentan cambios estructurales diarios. La investigación podría conducir a una mejor comprensión de cómo abordar las interrupciones del ritmo circadiano en humanos y facilitar la prevención de una serie de problemas de salud asociados, incluido un mayor riesgo de cáncer y de síndrome metabólico.

Las redes circadianas son colecciones de neuronas que sirven como relojes corporales maestros en todos los animales, ayudándoles a saber cuándo dormir y cuándo ser productivos. Los científicos han estudiado durante mucho tiempo las redes circadianas de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster para obtener información sobre cómo funciona el reloj del cuerpo humano. Recientemente, los investigadores del Centro de Investigación de Ciencias Avanzadas en The Graduate Center, CUNY (CUNY ASRC) y Barnard College examinaron la función de pequeñas regiones de importantes relojes neuronales en el cerebro de la mosca. Algunos segmentos de las neuronas en estas regiones se someten a remodelaciones diarias, mostrando una estructura altamente ramificada al comienzo del día y una estructura más simple al comienzo de la noche. Los científicos creían previamente que estos segmentos, llamados terminales mediales dorsales, cumplían una función de salida crítica, enviando señales que le indican al cerebro de la mosca de la fruta qué hora del día es. Pero el equipo de investigación descubrió que en realidad sirven en una capacidad de entrada, recibiendo señales del entorno externo sobre la hora del día.

"La red circadiana da forma al momento del sueño y la actividad a través de dos mecanismos clave: un reloj endógeno, que se ejecuta en un ciclo que es un poco más largo o más corto que el día solar de 24 horas de la Tierra; y el proceso de arrastre, que ajusta el reloj endógeno todos los días para mantenerlo sincronizado con el día solar ", dijo Orie Shafer, profesora de la Iniciativa de Neurociencia CUNY ASRC y co-investigadora principal del estudio. "Durante años, el campo ha asumido que se necesitarían los terminales mediales dorsales para un reloj endógeno fuerte. Pero cuando probamos esta predicción en moscas en las que se evitó la formación de estos segmentos, descubrimos que los relojes de las moscas estaban absolutamente bien, pero que tuvieron dificultades para sincronizarlos con el aumento y la disminución de las temperaturas ambientales ".

Para su estudio, los investigadores criaron moscas de la fruta con segmentos del extremo medial dorsal sin desarrollar que carecían por completo de las estructuras que normalmente cambian a lo largo del día. Luego se examinaron las moscas para ver si esta manipulación tenía efectos sobre el cronometraje circadiano. Sorprendentemente, las moscas manipuladas mostraron ritmos circadianos completamente normales en el sueño y la actividad. Dado este sorprendente resultado, los investigadores preguntaron si la pérdida del segmento de los extremos mediales dorsales podría evitar la sincronización normal del reloj con las señales ambientales de los cambios diarios. Los investigadores observaron que las moscas de la fruta que carecían de terminales dorsales no podían sincronizar adecuadamente sus ritmos de sueño / actividad con los ciclos diarios de temperatura. Investigaciones anteriores han demostrado que los cambios de temperatura juegan un papel en la regulación de los ritmos circadianos. Estos nuevos hallazgos sugieren fuertemente que las neuronas terminales medianas dorsales probablemente reciben señales de regiones del cerebro que rastrean la temperatura ambiental.

"Hace tiempo que tengo curiosidad por saber si la plasticidad estructural que caractericé en las neuronas del reloj como parte de mi trabajo de estudiante de posgrado fue un mecanismo de salida para que el reloj se conecte con objetivos posteriores", dijo la autora Maria Fernández, profesora asistente en el Departamento de Neurociencia y Comportamiento del Colegio Barnard. "Nos sorprendió ver que este sitio de plasticidad parece estar involucrado en vías de entrada, en lugar de salida".

Las neuronas examinadas en la mosca de la fruta cumplen funciones de cronometraje muy similares a las neuronas en los mamíferos, por lo que los resultados de los investigadores sugieren que los cambios diarios en las estructuras de los segmentos neuronales pueden configurar la sensibilidad de las neuronas de la red circadiana a las señales de los entornos en todos los animales, incluidos humanos Este hallazgo es importante para comprender cómo se restablece el reloj interno del cuerpo todos los días. Este proceso, llamado "arrastre", parece ser desafiado por la iluminación moderna y los entornos sociales, contribuyendo a una lista creciente de problemas de salud, incluidos el cáncer y la obesidad.

Fuente de la noticia: Advanced Science Research Center, GC/CUNY. "A role reversal for the function of certain circadian network neurons." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200507131332.htm

Hacia anticuerpos contra el COVID-19

El laboratorio de Xavier Saelens (Centro VIB-UGent de Biotecnología Médica) ha anunciado el aislamiento y la caracterización de un anticuerpo único que puede unirse al virus que causa el COVID-19 (SARS-CoV-2). El anticuerpo se describió en colaboración con grupos de investigación en los EE. UU. El equipo ha establecido que el anticuerpo se une a un epítopo conservado en la proteína espiga del SARS-CoV-2. Es importante destacar que el anticuerpo puede neutralizar una variante de laboratorio del virus, un importante paso adelante en el desarrollo de un posible fármaco antiviral contra el nuevo coronavirus. Su trabajo ha sido publicado en la revista Cell.

Un anticuerpo contra el COVID-19

Desde el comienzo del brote de COVID-19, la búsqueda para encontrar anticuerpos ha continuado sin descanso. El equipo del profesor Xavier Saelens, en estrecha colaboración con el laboratorio de Jason McLellan (Universidad de Texas en Austin, EE. UU.), ha aislado y caracterizado un pequeño anticuerpo derivado de llamas que se une a una parte importante del virus SARS-CoV-2.

Sus hallazgos muestran exactamente dónde se une el anticuerpo a las proteínas S del virus. Estas proteínas son de vital importancia para el virus, ya que le permiten ingresar a las células huésped. Al dirigirse a estas proteínas, el anticuerpo puede neutralizar el virus. Este es un importante paso adelante en la búsqueda de un medicamento antiviral contra el COVID-19.

En camino a la protección

Los nuevos resultados proporcionan la primera evidencia de que el anticuerpo podría evitar que el nuevo coronavirus infecte las células humanas. Es importante destacar que el anticuerpo también se puede producir a gran escala utilizando procesos de producción que son comunes en la industria biofarmacéutica.

El profesor Saelens enfatiza: "Este es un paso muy importante en la lucha contra el COVID-19, posible gracias a la unión de las fuerzas de mi equipo y el de Nico Callewaert (Centro VIB-UGent para Biotecnología Médica)". El Dr. Bert Schepens, científico del equipo del profesor Saelens: "El buen trabajo en equipo es crucial. Podemos contar con la experiencia en el centro de investigación y colegas de todo VIB. La clave del progreso que hemos logrado es la colaboración con los laboratorios de Jason Mclellan y Barney Graham. El momento en que observamos la neutralización del virus en estos experimentos realmente se sintió como una victoria colectiva ".

A diferencia de las vacunas, un anticuerpo ofrece protección inmediata, aunque de menor duración. La ventaja de este enfoque sobre las vacunas es que los pacientes no necesitan producir sus propios anticuerpos. Los grupos más vulnerables, como los ancianos, a menudo presentan una respuesta modesta a las vacunas, lo que significa que su protección puede ser incompleta. Los trabajadores de la salud o las personas con mayor riesgo de exposición al virus también pueden beneficiarse de una protección inmediata. Por lo tanto, este tipo de medicamento puede ser una herramienta importante en la lucha contra la pandemia actual.

Los siguientes pasos

Los investigadores de VIB están preparando la fase de prueba preclínica para un tratamiento en pacientes con coronavirus. Aunque estos primeros resultados son muy prometedores, se necesita más investigación para confirmar todo el potencial de este fármaco basado en anticuerpos dirigido contra COVID-19. El equipo de Transferencia de Tecnología de VIB junto con investigadores de VIB Discovery Sciences brindan un apoyo sobresaliente en el camino hacia el desarrollo clínico de este fármaco candidato anti-COVID-19.

Fuente de la noticia: VIB (the Flanders Institute for Biotechnology). "Towards antibodies against COVID-19." ScienceDaily. ScienceDaily, 6 May 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200506104425.htm