Identificada una enzima ‘natural’ capaz de prevenir y revertir el alzhéimer y el párkinson

El alzhéimer y el párkinson son dos enfermedades caracterizadas por la presencia en el cerebro de agregados de proteínas defectuosas –están mal plegadas, por lo que su estructura es inadecuada– que resultan altamente tóxicos para las neuronas. Unos agregados insolubles que, denominados cuerpos ‘amiloides’ o ‘amiláceos’, son comunes a la inmensa mayoría de enfermedades neurodegenerativas y que en el caso del alzhéimer y del párkinson están formados por la unión de, respectivamente, la proteína tau y la proteína alfa-sinucleína. En consecuencia, y en aras de prevenir el daño neuronal, la mayoría de investigaciones para tratar estas enfermedades tienen por objetivo hallar un fármaco capaz de ‘deshacer’ estos cuerpos amiloides. Sin embargo, es posible que no haya que ir demasiado lejos. Y es que como muestra un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad del Sur de Florida en Tampa (EE.UU.), el propio cuerpo humano ya contiene una enzima capaz de hacerlo, y de forma muy eficaz: la ciclofilina 40 (Cyp40). Como explica Laura Blair, directora de esta investigación publicada en la revista «PLOS Biology», «el hallazgo de que Cyp40 puede ‘desenredar’ los agregados de proteína tau y de alfa-sinucleína sugiere que este enzima, o cualquiera de las otras 40 proteínas humanas con una actividad similar, puede jugar un papel en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas». Hacer y deshacer La proteína tau y la alfa-sinucleína, tal y como sucede en la mayoría de las proteínas que se agregan para forma cuerpos amiloides, presentan en su composición el aminoácido prolina, cuya estructura es responsable de incluir las curvas o giros en la cadena proteínica para posibilitar su plegamiento. El problema es que estas curvaturas también facilitan la adhesión entre sí de las regiones adyacentes de la proteína, promoviendo así un plegamiento inadecuado y, por ende, la formación de cuerpos amiloides. Y llegados a este punto, ¿qué papel juega Cyp40 en este proceso? Pues es la responsable de unirse a la prolina durante el plegamiento normal de la proteína y de conferir a la cadena sus curvas o dobleces. Siempre en condiciones normales. Pero como ocurre con la mayoría de las enzimas, igual que puede hacerlo, puede deshacerlo y desdoblar la proteína. Nuestro estudio demuestra que la enzima Cyp40 puede ‘desenredar’ los agregados de proteína tau y de alfa-sinucleínaLaura Blair En nuevo estudio fue llevado a cabo con un modelo animal –ratones– de enfermedad de Alzheimer al que manipularon genéticamente para que expresara la Cyp40 humana. Y de acuerdo con los resultados, la enzima fue capaz de reducir la cantidad ‘ovillos neurofibrilares’ –o lo que es lo mismo, de agregados’– de proteína tau, a la que convirtió en una forma mucho más soluble. En consecuencia, y dado que la enzima protegió a las neuronas cerebrales de la toxicidad de los agregados, los animales experimentaron una mejoría muy significativa de sus capacidades cognitivas. Finalmente, los autores repitieron el experimento con un segundo modelo animal –ratones– de enfermedad de Parkinson. Y una vez más, observaron que la Cyp40 humana fue muy eficaz a la hora de ‘deshacer’ los agregados tóxicos, en este caso formados por la unión de alfa-sinucleína defectuosa. En consecuencia, destacan los autores, «esta es la primera vez que se muestra la desagregación de un cuerpo amiloide responsable de una enfermedad neurodegenerativa por Cyp40». Nueva estrategia terapéutica La verdad es que aún no se sabe qué hace Cyp40 para reducir la cantidad de agregados cerebrales de proteínas defectuosas. Los autores creen que la enzima puede unirse a las proteínas y deshacer las ‘dobleces’ en los puntos en los que se encuentra la prolina, ayudando así a separar las regiones de la cadena que se encontraban unida. Pero también existe la posibilidad de que Cyp40 se una a las proteínas antes de que se unan para formar los agregados, previniendo así su toxicidad sobre las neuronas. Sea como fuere, concluye Laura Blair, «nuestro hallazgo puede abrir la puerta al desarrollo de una nueva estrategia terapéutica para el abordaje de estas enfermedades». Nuevo biomarcador Investigadores del Instituto de Neurociencias de Alicante, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han identificado un nuevo biomarcador que podría alertar del alzhéimer antes de su aparición. Se trata de un fragmento nuevo, distinto del beta-amiloide, denominado C-terminal, que puede detectarse en el líquido cefalorraquídeo Este nuevo marcador cambia su concentración antes de las primeras manifestaciones clínicas de la enfermedad, aseguran los investigadores cuyo trabajo se ha publicado en «Scientific Reports».

Fumar en el embarazo provoca lesiones permanentes en los pulmones del futuro bebé

No cabe ninguna duda de que fumar es malo, muy malo, para la salud. Tanto propia como ajena. Y es que además de dañar su salud, los fumadores comprometen la de todos los que se encuentran a su alrededor. Una situación que resulta aún más grave, si cabe, en el caso de las embarazadas fumadoras o que se ven obligadas a respirar ‘aire viciado’, pues el tabaquismo pasivo –o como lo llaman los anglosajones, ‘el humo de segunda mano’– conlleva consecuencias nefastas para el feto en desarrollo tanto a corto como a largo plazo. De hecho, un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad Estatal de Luisiana en Baton Rouge (EE.UU.) muestra que el feto expuesto al humo del tabaco durante su gestación experimenta cambios anómalos tanto en la estructura como en la función de sus pulmones que persisten a lo largo de toda su vida. O así sucede, cuando menos, en modelos animales –ratones. Como explica Arthur Penn, co-autor de esta investigación publicada en la revista «Respiratory Research», «nuestro trabajo muestra de una manera contundente que la exposición al humo de segunda mano en el útero tiene repercusiones persistentes y muy significativas sobre el sistema respiratorio. Así, nuestros hallazgos sugieren que la exposición a este humo de segunda mano durante la gestación puede predisponer al desarrollo de enfermedades pulmonares en ratones adultos». Aire ‘viciado’ Para llevar a cabo el estudio, los autores utilizaron ratones hembra y las introdujeron en unas jaulas en las que disfrutaron, gracias al uso de filtros, de un aire completamente limpio durante toda la gestación de una nueva generación ratonil. Sin embargo, la mitad de las jaulas tenían trampa: el aire no era tan puro, pues contenía humo de tabaco. Nacida la nueva camada, las crías fueron divididas por sexos y en función de que hubieran sido o no expuestas al humo de tabaco durante su gestación. Unas crías que, tal y como sucedió como sus madres, fueron introducidas en jaulas con filtros de aire, esta vez sin trampa. La exposición al humo de segunda mano en el útero tiene repercusiones persistentes y muy significativas sobre el sistema respiratorioArthur Penn Alcanzada la edad adulta, o lo que es lo mismo, cumplida su decimoquinta semana de vida, los ratones fueron sometidos a distintas pruebas para evaluar su función pulmonar y, finalmente, sacrificados para analizar la posible presencia de lesiones en sus pulmones. Los resultados mostraron que tanto las hembras como los machos expuestos al humo del tabaco durante su gestación presentaban alteraciones en la estructura pulmonar indicativas de lesiones tisulares. Además, las pruebas de funcionalidad pulmonar revelaron que los machos tenían un volumen corriente –o ‘tidal’, esto es, la cantidad de aire inhalado y exhalado en cada respiración normal– y un volumen de ventilación por minuto –esto es, la cantidad de aire inhalado o exhalado por minuto– significativamente disminuidos. Una reducción de la funcionalidad pulmonar que, sin embargo, no se observó en las hembras. Como refiere Alexandra Noël, directora de la investigación, «los cambios más pronunciados en la función pulmonar en los descendientes macho son consistentes con los resultados de otros estudios que muestran que el desarrollo pulmonar en los fetos masculinos va a la zaga del de las hembras». Es más; el análisis de los tejidos pulmonares reveló la alteración por el tabaquismo pasivo durante la gestación de varios genes, incluido uno que, denominado ‘A1AT’, también se encuentra en humanos y que predispone al desarrollo de enfisema. ¿También en humanos? En este contexto, los autores reconocen que su estudio ha sido llevado a cabo con un modelo animal y que los niveles de exposición al humo del tabaco quizás no sean comparables a los que se padecen con el tabaquismo pasivo, razón por la que la extrapolación directa de los resultados a lo que sucede en los humanos puede ser, cuando menos, ‘difícil’. Sea como fuere, concluye Alexandra Noël, «nuestros resultados ofrecen una posible explicación para la asociación entre la exposición al humo de segunda mano en las mujeres embarazadas y el elevado riesgo de enfermedades respiratorias de su descendencia».

La mortalidad de los pacientes con demencia está condicionada por el nivel de estrés de sus cuidadores

Los pacientes con demencia pueden morir antes si sus cuidadores familiares están mentalmente estresados, según revela un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de California en Berkeley (EE.UU.) y publicado en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences». Entre los años 2007 y 2016, los autores analizaron tanto la mortalidad de 176 pacientes con enfermedades neurodegenerativas como la salud mental de sus familiares cuidadores, y de acuerdo con los resultados, los pacientes atendidos por cuidadores con depresión, ansiedad y otros síntomas de enfermedad mental morían antes que aquellos con cuidadores que gozaban de buena salud mental. Por ejemplo, en comparación con los pacientes atendidos por parientes con una salud mental ‘bastante buena’, los pacientes cuidados por familiares con mala salud mental murieron, de promedio, unos 14 meses antes. Como explica Robert Levenson, director de la investigación, «nuestro hallazgo de una fuerte relación entre la supervivencia de los pacientes y la salud mental de los cuidadores subraya el profundo vínculo entre la vida y el bienestar de los cuidadores y los pacientes mientras participan en una de las relaciones más difíciles e íntimas de la vida». Así, como apunta Brett Ford, co-autor de la investigación, «nuestros hallazgos ofrecen una evidencia convincente de que ayudar a preservar la salud mental de los cuidadores también puede ayudar a los pacientes que están a su cuidado». Mortalidad precoz Los autores evaluaron a un total de 176 parejas de cuidadores-pacientes. Los cuidadores informaron sobre su propia salud y bienestar social y emocional y los pacientes fueron evaluados durante citas anuales de seguimiento y actualizaciones telefónicas. De los cuidadores, el 85% eran cónyuges, el 8% eran hijos adultos y el 6% eran hermanos. Como refiere Sandy Lwi, co-autora de la investigación, «fuimos capaces de reunir y hablar con una serie de cuidadores, muchos de los cuales hablaron sobre los retos de ver a su cónyuge o amado perdiendo poco a poco su sentido de sí mismo y su capacidad de vivir de forma independiente». Ayudar a preservar la salud mental de los cuidadores también puede ayudar a los pacientes que están a su cuidadoBrett Ford La longevidad de un paciente se basó en el número de días desde su evaluación inicial en el Laboratorio Psicofisiológico de Berkeley hasta su muerte o, si no había fallecido, hasta el cierre del estudio en mayo de 2016. De los 176 pacientes, 76 murieron durante el curso de la investigación. En general, los resultados mostraron que el riesgo de mortalidad para los pacientes fue mayor cuando su cuidador sufría de mala salud mental, incluso teniendo en cuenta el sexo, la edad, la gravedad de la enfermedad y la salud mental de los propios pacientes. Sin embargo, el estudio no proporciona evidencia causal o direccional definitiva de la muerte temprana de pacientes cuyos cuidadores tienen mala salud mental. Pero como indican sus autores, «destaca la influencia mutua que ambos estados mentales y físicos de las partes tienen entre sí, así como las participaciones extraordinariamente altas que están implicadas». Cuidar al cuidador Se estima que más de 7 millones de estadounidenses sufren de trastornos neurodegenerativos como el alzhéimer, el párkinson, la esclerosis múltiple, la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Huntington, que conducen a una disminución gradual del funcionamiento cognitivo, emocional y motor. La progresión implacable de estas enfermedades, con una tasa de supervivencia que oscila entre tres y 10 años tras del diagnóstico inicial, significa que los pacientes son a menudo atendidos en el hogar por parientes o amigos cercanos que no reciben remuneración por su trabajo. Como destaca Robert Levenson, «los miembros de la familia y otras personas que proveen cuidados críticamente necesarios para estos pacientes hacen un trabajo heroico y extremadamente desafiante». Así, y si bien los cuidadores pueden encontrar ese trabajo gratificante y necesario, el estrés cotidiano puede tener un peaje en su bienestar mental: hasta el 40% de los cuidadores de pacientes con demencia sufren de depresión, así como niveles de ansiedad, aislamiento social y frustración por encima de la media. El estudio señala que la mala salud mental en los cuidadores puede afectar a las vidas de los pacientes de una variedad de maneras, como, por ejemplo, reducir la calidad del cuidado de los pacientes elevando el riesgo de negligencia o abuso, debilitando el sistema inmunológico del paciente, comprometiendo los lazos sociales entre el cuidador y el paciente o transmitiendo emociones negativas directamente a los pacientes a través de un fenómeno conocido como ‘contagio emocional’, en la que una persona en una relación absorbe las respuestas emocionales del otro.

La artritis reumatoide tiene su origen en la flora intestinal

La artritis reumatoide es una enfermedad inflamatoria que padecen más de 200.000 personas en nuestro país –sobre todo mayores de 40 años y, en hasta tres de cada cuatro casos, mujeres– y caracterizada fundamentalmente por el dolor y la degeneración progresiva de las articulaciones. Una patología que se engloba dentro de las denominadas ‘enfermedades autoinmunes’, en la que el propio sistema inmunitario ataca por error, cual si fuera un ‘cuerpo extraño’, al propio organismo –en este caso, a las articulaciones–. Sin embargo, y a pesar de su impacto y gran prevalencia, aún se desconocen las causas exactas por las que se desencadena esta enfermedad. O así ha sido hasta ahora, dado que según muestra un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Hospital General de Massachussets en Boston (EE.UU.), el origen podría encontrarse en una respuesta autoinmune a las bacterias que conviven en nuestro intestino, respuesta que posteriormente se trasladaría a todo el organismo –muy especialmente a las articulaciones, si bien también a órganos como el corazón o los pulmones. Como explica Annalisa Pianta, directora de esta investigación publicada en la revista «The Journal of Clinical Investigation», «aún no se conoce cómo la respuesta inmunitaria anómala a la flora intestinal desencadena el inicio y progresión de la destrucción inmune de las articulaciones en la artritis reumatoide. Sin embargo, nuestros hallazgos apoyan la hipótesis de una asociación entre las autoinmunidades intestinal y sinovial». Autoantígenos A día de hoy se sabe que la inflamación y degeneración de las articulaciones sinoviales en la artritis reumatoide está provocada por una respuesta autoinmune mediada por los linfocitos T. Y asimismo, ya se han identificado numerosos factores, tanto genéticos como ambientales, asociados a la aparición de la enfermedad. Pero, exactamente, ¿qué es lo que desencadena su aparición? Pues si bien algunas investigaciones recientes han sugerido que la causa podría ser una respuesta inmune a la flora intestinal, aún no se ha encontrado un nexo molecular que confirme esta posibilidad. En el estudio, los autores analizaron el líquido sinovial –esto es, el líquido que se encuentra en las articulaciones para reducir la fricción de los cartílagos durante el movimiento– y en la sangre periférica con el objetivo de encontrar autoantígenos asociados tanto a la flora intestinal como a la artritis reumatoide. Nuestro trabajo abre una nueva vía para el desarrollo de estrategias para el diagnóstico y tratamiento de la artritis reumatoideAnnalisa Pianta Llegados a este punto, cabe recordar que un ‘autoantígeno’ no es más que un antígeno que se encuentra dentro del propio organismo, así como que un antígeno es cualquier molécula, caso de una proteína, que desencadena una respuesta inmunitaria. Así, y mientras el sistema inmune producirá anticuerpos para atacar a los antígenos llegados del exterior, producirá asimismo ‘autoanticuerpos’ para combatir los ‘autoantígenos’ que ya moran en el cuerpo. Los resultados del estudio permitieron identificar a dos autoantígenos denominados ‘N-acetilglucosamina-6-sulfatasa’ (GNS) y ‘filamina A’ (FLNA) asociados a la respuesta autoinmune en la artritis reumatoide. Concretamente, se observó que la GNS y la FLNA eran el objetivo de las respuestas autoinmunes de los linfocitos B y T en, respectivamente, el 52% y 56% de los pacientes con artritis reumatoide –que no así en personas sanas o afectadas por otros tipos de artritis, en las que estos autoantígenos no fueron objeto de ninguna respuesta. ¿Nexo común? Pero, además de con la artritis reumatoide, ¿qué relación tienen estos autoantígenos GNS y FLNA con la flora intestinal? Pues, simple y llanamente, se trata de proteínas muy similares –cuando no las mismas– a las producidas por especies bacterianas comunes en nuestros intestinos –por especies de los géneros ‘Prevotella’ y ‘Parabacteroides’ en el caso de la GNS, y por especies de los géneros ‘Prevotella’ y ‘Butyricimonas’ en de la FNLA–. De hecho, los pacientes en los que se detectó una respuesta autoinmune frente a GNS y FNLA también se observó una respuesta exactamente similar frente a las correspondientes proteínas bacterianas. Como refieren los autores, «si bien los antígenos GNS y FLNA fueron encontrados en el líquido sinovial y las articulaciones afectadas por la artritis reumatoide, estas proteínas GNS y FLNA presentan una similitud remarcable con las proteínas producidas por especies bacterianas muy comunes en la flora intestinal». Un descubrimiento que, además de sugerir el posible origen de la respuesta autoinmune en la artritis reumatoide, también puede tener importantes aplicaciones clínicas. Como concluye Annalisa Pianta, «la especificidad para los autoantígenos GNS y FLNA ofrece una nueva vía para el desarrollo de estrategias dirigidas a mejorar tanto el diagnóstico como el tratamiento de la enfermedad».

¿Se puede regenerar un corazón humano? La clave está en la comunicación entre genes

Los científicos acaban de dar un gran paso para comprender cómo se podría regenerar un corazón. La clave, asegura una investigación que se publica hoy en «PNAS», podría residir en la comunicación entre los genes. Investigadores de la Universidad de Florida (EE.UU.), dirigidos por Mark Martindale, se encontraban rastreando el origen evolutivo de las células musculares, como las que forman nuestros corazones, desde un enfoque inusual: los genes de animales sin corazones ni músculos. De esta forma descubrieron genes conocidos por formar células cardíacas en seres humanos y otros animales en el intestino de una anémona sin músculo y sin corazón. Pero la anémona de mar no es una criatura marina cualquiera. Tiene superpoderes: si se divide en muchas piezas, cada una de estas se regenerará en un nuevo animal. Entonces, ¿por qué la anémona del mar se regenera mientras que los humanos no pueden? Al analizar la función de sus ‘genes cardíacos’, los investigadores descubrieron una diferencia en la forma en la que estos genes interactúan entre sí, lo que puede ayudar a explicar su capacidad de regeneración. Los hallazgos sugieren una vía potencial para ajustar la comunicación entre los genes humanos y avanzar en nuestra capacidad para tratar las enfermedades del corazón y estimular la recuperación de la lesión, explica Martindale. «Nuestro estudio muestra que si aprendemos más sobre cómo los genes que dan lugar a las células del corazón se comunican entre ellos, podríamos empezar a pensar en la regeneración muscular en los seres humanos», apunta Martindale. Bloqueo de genes Estos genes cardíacos generan lo que se llaman lazos de bloqueo en vertebrados y moscas, lo que significa que una vez que los genes están encendidos, se comunican entre ellos para permanecer en las células de un animal durante toda su vida. En otras palabras, los animales con este bloqueo de sus genes no pueden fabricar nuevas partes del corazón o utilizar esas células para otras funciones. «Esto garantiza que las células del corazón siempre serán células cardíacas y no pueden convertirse en ningún otro tipo de célula», dijo Martindale. Sin embargo, en los embriones de la anémona no existen estos lazos de bloqueo, lo que sugiere que hay un mecanismo por el que las células intestinales que expresan genes cardíacos en las anémonas de mar pueden convertirse en otros tipos de células, las necesarias para regenerar las partes dañadas del cuerpo. La idea es que estos genes han estado alrededor de mucho tiempo y precedieron a los músculos nerviosos que cubren nuestro esqueletoMark Martindale Este nuevo estudio apoya la idea de que las células musculares definitivas encontradas en la mayoría de los animales surgieron de un tejido intestinal bifuncional que tenía propiedades tanto absortivas como contráctiles. Pero mientras que el tejido intestinal de una anémona de mar no se asemeja un corazón latiendo, sí tiene ondas de contracción peristáltica lentas y rítmicas, similares al sistema digestivo humano. Los autores del estudio creen que las primeras células musculares animales podrían haber sido muy parecidas a las del corazón. «La idea es que estos genes han estado alrededor de mucho tiempo y precedieron a los músculos nerviosos que cubren nuestro esqueleto», concluye Martindale.

Desarrollan unas nanopartículas ‘pegajosas’ muy útiles para combatir el cáncer

Numerosos estudios han demostrado que las células cancerígenas destruidas con la radioterapia liberan al torrente circulatorio sus proteínas tumorales –o lo que es lo mismo, proteínas con mutaciones– y que estas proteínas son utilizadas por el sistema inmune para reconocer y, en consecuencia, atacar, a las demás células cancerígenas que se encuentran diseminadas por todo el organismo. El problema es que, en muchas ocasiones, el sistema inmune no es demasiado eficaz a la hora de detectar estas proteínas mutadas, por lo que no le vendría nada mal un poco de ayuda. Y ahora, investigadores del Centro Oncológico Integral Lineberger de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (EE.UU.) parecen haber encontrado la manera de procurársela. Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Nature Nanotechnology», describe una nueva clase de nanopartículas que, denominadas ‘nanopartículas captadoras de antígenos’ y altamente ‘pegajosas’, se unen específicamente a las proteínas cancerígenas circulantes para mostrarle al sistema inmune quién es el enemigo. Unas nanopartículas que en opinión de los autores podrían trabajar de forma sinérgica con los fármacos inmunoterápicos para potenciar la respuesta inmunitaria frente al cáncer. Como explica Andrew Z. Wang, director de la investigación, «nuestra hipótesis es que si usamos una nanopartícula capaz de agarrarse a las proteínas tumorales, muy probablemente podamos inducir una respuesta inmune mucho más robusta frente al cáncer. Creemos que esto sucede porque las nanopartículas son muy atractivas para el sistema inmune. A las células inmunitarias no les gusta nada que tenga un tamaño ‘nano’. Se creen que son virus, y en consecuencia actúan frente a ellos». El curioso ‘efecto abscopal’ La radioterapia, esto es, la administración de dosis controladas de radiación ionizante sobre el organismo, es comúnmente utilizada para el tratamiento de diversos tipos de cáncer. Una radioterapia que, una vez administrada sobre el tumor, provoca un fenómeno tan curioso como extraño conocido entre los médicos como ‘efecto abscopal’: la reducción del volumen de un segundo tumor –o ‘metástasis’– distinto del tumor primario donde se ha llevado a cabo la irradiación. De hecho, la palabra ‘abscopal’ es la fusión de los términos latinos ‘ab’ –fuera de– y ‘scopus’ –diana–. Es decir, es un efecto ‘fuera de diana’. La razón para este efecto abscopal se explica, según creen los investigadores, a que la radioterapia actúa como un reclamo para las células del sistema inmune, que se concentran en torno al tumor tras la irradiación. Así, y dado que las células cancerígenas son destruidas por la radioterapia, las células inmunes utilizan las proteínas mutadas liberadas por el tumor para reconocer y combatir al resto de células cancerígenas que se encuentran repartidas por todo el cuerpo. Un efecto, además, que puede ser potenciado con los fármacos inmunoterápicos que inhiben los ‘punto de control’ –o ‘checkpoint’– inmunológicos, que no son sino unas proteínas encargadas de suprimir la actividad de los linfocitos T y, en consecuencia, de ‘apagar’ o bloquear la respuesta inmune. Nuestra tecnología tiene el potencial para incrementar la supervivencia en múltiples tipos de cáncerAndrew Wang Como explica Jonathan Serody, co-autor de la investigación, «la teoría es que, en un cáncer, los tumores acumulan un gran número de mutaciones en sus genomas, que estos genes mutados pueden producir proteínas mutadas, y que cualquiera de estas proteínas puede ser troceada y mostrada al sistema inmune como un cuerpo extraño. El cuerpo no está diseñado para responder a las proteínas propias, y no hay un sistema que controle la respuesta del organismo a las nuevas proteínas, por lo que hay una amplia gama de células inmunes que pueden desencadenar una respuesta frente a las mismas». En este contexto, los autores han diseñado unas nuevas nanopartículas capaces de capturar las proteínas mutadas liberadas por las células cancerígenas. Así, y una vez son atrapadas por las células inmunes, las proteínas tumorales en la superficie de las nanopartículas ayudarán al sistema inmune a reconocer todas las células cancerígenas que se encuentren en el organismo. Pero, esta tecnología novedosa, ¿realmente funciona? Para responder a esta pregunta, los autores utilizaron modelos animales –ratones– a los que provocaron un melanoma. Y de acuerdo con los resultados, el 20% de los ratones que recibieron las nuevas nanopartículas experimentaron la total eliminación de sus tumores –lo que no sucedió en ningún animal en los que no se administró el tratamiento. Como destaca Andrew Wang, «en nuestro trabajo hemos visto que las nanopartículas son capturadas por las células inmunes y transportadas a los ganglios linfáticos. Y asimismo, que las nanopartículas aumentan el número de linfocitos T asesinos y el nivel de la respuesta inmune frente al cáncer». Inmunoterapia más eficaz En definitiva, y si bien debe mejorarse la tasa de respuesta al tratamiento, parece que las nuevas nanopartículas pueden suponer un avance muy importante en la lucha contra el cáncer. Como refiere Andrew Wang, «si podemos trasladar nuestros hallazgos a la práctica clínica, entonces cambiaremos la inmunoterapia frente al cáncer. Nuestra tecnología tiene el potencial para mejorar la eficiencia de los inhibidores de los puntos de control inmunológicos, lo que podría incrementar la supervivencia en múltiples tipos de cáncer». El próximo paso será diseñar una nueva generación de nanopartículas aún más ‘pegajosas’, es decir, con una capacidad aún mayor para adherirse a las proteínas tumorales. Y en último término, como concluyen los autores, «necesitaremos desarrollar un agente farmacológico basado en esta tecnología y emplearlo en la práctica clínica».

Identificada la proteína clave para prevenir el rechazo de órganos en los trasplantes

Los trasplantes de órganos, esto es, la sustitución de un órgano enfermo por uno funcional recibido de un donante, supone la última alternativa para muchos pacientes que, de otra manera, entrarían irremediablemente en la fase final de sus vidas. Un binomio donación-trasplante en el que nuestro España es el líder mundial incontestable –y ya van 25 años consecutivos– y que, sin embargo, no siempre garantiza la supervivencia del paciente. Y es que el sistema inmune del receptor, si bien se encuentra atenuado durante todo el proceso con el uso de fármacos, es responsable de que el trasplante no se realice con éxito. O lo que es lo mismo, provoca que el nuevo órgano sea rechazado, poniendo así en gran peligro la vida del receptor. Pero, ¿no hay una manera de evitar que el sistema inmune reaccione de esta manera tan contraproducente para su propio organismo? Pues, por primera vez, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh (EE.UU.) y de la Universidad de Toronto (Canadá) podrían haber hallado la manera de lograrlo. Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Science Immnunology», describe los primeros pasos moleculares que activan la respuesta inmune en el rechazo de un órgano trasplantado, abriendo así la puerta al desarrollo de tratamientos para evitar este rechazo. Como explica Fadi Lakkis, co-autor de la investigación, «cerca de un 50% de todos los órganos trasplantados son rechazados en un periodo de 10 a 12 años, por lo que hay una gran necesidad de hallar nuevas vías para reducir o eliminar el rechazo de los órganos». Células ‘extrañas’ Una vez acometido el trasplante, el sistema inmune es el primero en detectar la presencia de células ‘extrañas’ en el organismo. Y lo que hace es identificar a estas células trasplantadas como meros invasores. Así, y de manera similar a como haría con cualquier virus o bacteria, activará una respuesta inmune adquirida –o ‘adaptativa’– que atacará a estas células –y por ende, a todo el ‘nuevo’ órgano– para destruirlas, dando como resultado el rechazo del injerto. Para llevar a cabo el estudio, los autores utilizaron un modelo animal –ratones– al que trasplantaron un órgano. Y lo que vieron es que la denominada ‘proteína reguladora de señales alfa’ (SIRP-alfa) es la responsable de activar la respuesta inmune innata que acaba provocando el rechazo del órgano. Cerca de un 50% de todos los órganos trasplantados son rechazados en un periodo de 10 a 12 añosFadi Lakkis Cuando la SIRP-alfa presente en las membranas de las células del órgano trasplantado no es similar a la SIRP-alfa de las células del receptor, la SIRP-alfa ‘trasplantada’ se une a los receptores CD47 que se encuentran en los monocitos –las células del sistema inmune innato encargadas de engullir o ‘fagocitar’ a los cuerpos extraños– del receptor. Y como resultado de esta unión, se activan una serie de reacciones que dan lugar a la respuesta inmune innata y, posteriormente, a la respuesta inmune adquirida. Como explica Fadi Lakkis, «por primera vez, tenemos una visión de los primeros pasos que dan lugar al rechazo. La interrupción de este primer reconocimiento de los tejidos extraños por el sistema inmune innato suprimiría todo el proceso de rechazo ya en sus primeras etapas y podría prevenir el fracaso del trasplante». Compatibilidad proteínica En definitiva, la proteína SIRP-alfa es la responsable de desencadenar el proceso que en último término provoca el rechazo del injerto. Así, y para evitarlo, debe procurarse emparejar a receptores y donantes cuyas SIRP-alfa sean lo más similar posible. Como refiere Fadi Lakkis, «de manera similar a como sucede en ratones, los seres humanos también expresamos SIRP-alfa, por lo que la secuenciación genética para la identificación de donantes y receptores con formas ‘compatibles’ de esta molécula conllevará una menor tasa de rechazos en el futuro». Es más; al bloquear la interacción entre SIRP-alfa y el receptor CD47 en los ratones se previno la activación de los monocitos, lo que sugiere que este bloqueo podría prevenir la activación del sistema inmunitario del receptor. Como concluyen los autores, «los futuros estudios para evaluar cómo la interacción entre SIRP-alfa y los CD47 provoca la activación de los monocitos podrían abrir nuevas vías para prevenir el rechazo de órganos».

La serotonina mejora la sociabilidad en modelos animales de autismo

Los trastornos del espectro autista (TEA), caso entre otros del autismo y del síndrome de Asperger, son un conjunto de trastornos del neurodesarrollo que aparecen en la infancia y se caracterizan, entre otros síntomas y signos, por un déficit en la comunicación, dificultades para la correcta integración social, una dependencia exagerada de las rutinas, y una gran intolerancia ante los cambios o a la frustración. Sin embargo, es posible que algunos de estos síntomas puedan ser mejorados, o incluso ‘curados’, con la administración durante los primeros meses de vida de fármacos ya disponibles para tratar la depresión. Y es que según un estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto RIKEN de Ciencias del Cerebro en Tokio (Japón), el incremento de serotonina durante las primeras etapas de desarrollo cerebral posibilita un mejor equilibrio de la actividad del cerebro y una mejora de las anomalías del comportamiento. O así sucede, cuando menos, en modelos animales –ratones. Como explica Toru Takumi, director de esta investigación publicada en la revista «Science Advances», «si bien ya se sospechaba que las anomalías en el sistema serotoninérgico podía ser un componente de la fisiopatología de los TEA, el impacto funcional de la deficiencia de serotonina en estos trastornos nunca ha sido establecido. En este contexto, nuestro trabajo muestra que la intervención serotoninérgica temprana revierte las anomalías excitatorias/inhibitorias regionales en el cerebro y, así, mejora las anomalías del comportamiento». Aumentar la serotonina Para llevar a cabo el estudio, los autores utilizaron un modelo animal –ratones– al que manipularon genéticamente para que portara de las mutaciones más frecuentes en las personas con TEA. El resultado es que los animales desarrollaron muchos de los signos y síntomas del trastorno, caso de una pobre interacción social y de una gran intolerancia ante los cambios. Y asimismo, de unos bajos niveles cerebrales de serotonina durante el desarrollo –signo muy común en pacientes con TEA. Los autores observaron que las neuronas de las regiones cerebrales en las que se concentran las mayores cantidades de serotonina eran menos activas en los ratones manipulados para desarrollar el trastorno que en sus homónimos ‘salvajes’. Es más; en el caso de los animales con TEA, las regiones sensoriales del cerebro que reciben los impulsos de las neuronas serotoninérgicas mostraron las mismas respuestas anómalas que se detectan en los humanos con estos trastornos. Concretamente, los autores se centraron en la región cerebral en la que se registran los movimientos de los bigotes de los animales. Y lo que vieron mediante pruebas de imagen es que el movimiento de los bigotes activaba un área de la corteza sensorial mucho más grande de lo que cabría esperar. Es decir, las respuestas en las áreas cerebrales circundantes se encuentran solapadas, lo que reducía la capacidad de los animales para distinguir entre los estímulos y sensaciones que le llegan del exterior. Y todo ello porque algunas de las neuronas que normalmente se encuentran ‘dormidas’ se encontraban en este caso activadas. La intervención serotoninérgica temprana mejora las anomalías del comportamiento asociadas al autismoToru Takumi El siguiente paso fue explicar por qué estas neuronas se encuentran activadas en los cerebros de los ratones con TEA. Y lo que se vio es que los animales tenían un número muy reducido de sinapsis inhibitorias en las regiones sensoriales, por lo que sus neuronas simplemente se ‘despertaban’. En consecuencia, los resultados indican que los modelos animales de TEA presentan un desequilibrio excitatorio/inhibitorio en su corteza cerebral. Tal es así que, como indica Nobuhiro Nakai, co-autor de la investigación, «dado que esta región sensorial está recibiendo una entrada anormalmente baja de serotonina, consideramos que administrar terapia con serotonina a las crías de ratón podría reducir el desequilibrio y, así, revertir algunas de las anomalías del comportamiento». Los autores trataron a los ratones con un inhibidor selectivo de la recaptación de la serotonina (ISRS) desde su nacimiento y hasta que cumplieron su tercera semana de vida. Un tratamiento que mejoró las respuestas inhibitorias y, por tanto, el equilibrio excitatorio/inhibitorio en la corteza cerebral. Pero esta mejoría, ¿tuvo algún efecto sobre el comportamiento de los ratones? Pues sí. El ISRS mejoró su interacción social –los animales con TEA que se negaban rotundamente a juntarse con otros ratones desconocidos empezaron a pasar más tiempo en su compañía– y su capacidad de comunicación. Aún habrá que esperar En definitiva, destacan los autores, «nuestros resultados sugieren que la serotonina podría tener un efecto potencial terapéutico para algunos síntomas del autismo». Sin embargo, los autores, si bien optimistas, reclaman cautela. Como concluye Toru Takumi, «nuestro modelo genético de TEA es uno entre muchos. Y es que a día de hoy se ha identificado un gran número de mutaciones asociadas a los trastornos, por lo que primer debemos investigar las diferencias y mecanismos comunes entre los distintos modelos de TEA. Y asimismo, y previamente a tratar con ISRS a los pacientes con TEA, tenemos que estudiar los efectos de estos fármacos con mayor precisión, pues algunos modelos animales han mostrado efectos adversos asociados a su administración».
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