Describen cómo las células del pez cebra regeneran el corazón tras un infarto

• Sus células cardiacas tienen un alto grado de plasticidad para reparar un daño

• Los cardiomiocitos internos contribuyen a regenerar las paredes del corazón

Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) y la Universidad de Berna (Suiza) han descubierto un mecanismo que ayuda a las células cardiacas del pez cebra a regenerar el corazón después de un infarto, un hallazgo que podría tener implicaciones en el abordaje de esta enfermedad en humanos.

Tras un infarto agudo de miocardio el corazón humano pierde millones de cardiomiocitos, las células que componen el músculo cardiaco, según explican los autores de este trabajo, cuyos resultados publica la revista Nature Communications.

Pero algunos animales, como el pez cebra, tienen una alta capacidad regenerativa y logran recuperarse tras un daño cardiaco con nuevos cardiomiocitos, lo que hace que se hayan convertido en un modelo muy usado en investigación como "inspiración para el desarrollo de futuras terapias regenerativas", ha explicado Héctor Sánchez-Iranzo, uno de los autores del estudio.

Durante ese proceso las células que componen el músculo cardiaco de estos peces se dividen para renovar el tejido lesionado, pero se desconoce en gran medida si todas las células contribuyen de la misma manera a la reconstrucción del músculo cardiaco.

La plasticidad celular, esa capacidad de las células de convertirse en otros tipos de células, es un proceso que se observa frecuentemente durante el desarrollo, pero nunca se ha observado durante la regeneración en un animal adulto.

Acción regeneradora de los cardiomiocitos

Por ello, en este caso los autores estudiaron dos tipos de cardiomiocitos, unos localizados en la parte más interna del corazón, las trabéculas, y otros en el exterior.

Durante el proceso de regeneración se ha asumido por norma que cada tipo celular da lugar al mismo tipo celular. Pero en la investigación del CNIC se muestra que, durante el proceso de regeneración del corazón, los cardiomiocitos trabeculares también contribuyen a la regeneración de las paredes del corazón.

En concreto, concluyen los investigadores, "indican que hay un alto grado de plasticidad en los cardiomiocitos del pez cebra y que, además, existen distintas formas de reconstruir un corazón dañado".

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RTVE Ciencia

Logran que una célula viva emita rayos láser

Usos de los rayos láser en medicina

• Tratamiento de algunos tipos de cáncer
• Diagnóstico de cáncer
• Diseño de tratamientos a medida (en desarrollo)
• Pinzas láser para cirugía (proyectadas)

Los láser uniceulares tienen un diámetro inferior a 20 millonésimos de metro.

Una célula viva fue inducida a producir luz láser, según reporta un grupo de investigadores de Estados Unidos en la publicación clic Nature Photonics.

La técnica comienza con el desarrollo de una célula capaz de producir una proteína que emite luz, tomada originalmente de medusas incandescentes.

Al iluminarla con luz azul débil, se logra que emita un haz láser de color verde.

El trabajo puede implicar futuras mejoras en el desarrollo de microscopios y en el campo de la fototerapia.

La luz láser difiere de la luz común en que su espectro de colores es más reducido y sus ondas lumínicas oscilan todas en forma sincrónica.

La mayor parte de los láser modernos utilizan materiales sólidos cuidadosamente elaborados para producir dispositivos utilizados en supermercados -para leer códigos de barra-, reproductores de DVD o robots industriales.

El trabajo de Malte Gather y Seok Hyun Yun, del clic Centro Wellman de Fotomedicina, perteneciente al Hospital General de Massachusetts en EE.UU., es el primero en el que este fenómeno ocurre en un sistema vivo.

Los investigadores utilizaron proteína verde fluorescente (GFP, por sus siglas en inglés) como el "medio activo" del láser, donde ocurre la amplificación de la luz.

La GFP es una molécula conocida, bien estudiada. Fue aislada por primera vez de medusas y ha revolucionado la biología al ser utilizda como una "linterna" a medida que puede iluminar un sistema vivo desde dentro.

Bañadas en luz

En la investigación del Centro Wellman se utilizaron células de riñón a las que se modificó genéticamente para que produjeran GFP.

Luego las células se colocaron, de una en una, entre dos minúsculos espejos de apenas 20 millonésimos de metro de ancho. Los espejos actuaron como la "cavidad láser" en que la luz rebotó, atravesando repetidamente cada célula.

Al bañar cada célula con luz azul se la vio emitir un haz intenso de láser verde.

Las células se mantuvieron vivas durante el proceso y luego de fuera completado.

En una entrevista que acompaña el trabajo publicado en Nature Photonics, los autores comentaron que su experimento produjo un láser con propiedades "autocurativas", ya que si las proteínas emisoras de luz son destruidas durante el proceso, la célula simplemente produce más.

"Podríamos ses capaces de detectar procesos intracelulares con una precisión sin precedente", dijeron respecto a las implicaciones que su investigación puede tener en el campo de la medicina.

"En general se está investigando cómo hacer que una fuente láser externa pueda penetrar tejido de forma profunda para mejorar terapias, diagnóstico y técnicas de imagen basadas en luz. Ahora podemos resolver este problema de otra forma, amplificando la luz que se encuentra en el propio tejido".

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BBC Ciencia

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Un mapa de los genes que regulan la formación de los órganos

Siguiendo con el descubrimientos de las funciones del mal llamado ADN basura, ahora toca el turno de un mapa de zonas del genoma en la que no hay genes pero que resultan fundamentales para poder regular la formación de tejidos y órganos.

Ya sabemos que apenas el 5% del ADN son genes y que el resto es fundamental para determinar qué genes se convierten en proteínas en cada momento concreto. Algo esencial para que, con la misma información genética, se forme un hígado o un riñón. El problema, explica José Luis Gómez Skarmeta, desde el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo de Sevilla, “es que estas regiones reguladoras son difíciles de identificar ya que se desconoce su lenguaje en el código de ADN”.

Es su último trabajo, el grupo de Gómez Skarmeta ha conseguido hacer un mapa de las diferentes regiones del genoma que regulan un grupo de genes fundamentales para la formación de multitud de tejidos y órganos (desde los ojos hasta las extremidades). Pero no sólo han identificado estas regiones, sino que han descubierto que llegan a interaccionar físicamente con los propios genes.

Y es que, aunque los genes puedan encontrase alejados unos de otros, el ADN se dobla y adopta una forma que hace que se lleguen a juntar consiguiendo así que las enzimas encargadas de que a partir de cada uno de los genes se fabrique una proteína determinada puedan actuar sobre todo un grupo de genes al mismo tiempo. Los genes que se encuentran más alejados (“un tercer gen” en la figura de abajo) darán lugar de este modo a una menor cantidad de proteínas. Un mecanismo bastante sencillo para conseguir que la cantidad de proteínas sea diferente en unos tejidos o en otros.

Aunque todavía no se sabe muy bien cómo se dobla el ADN, en este trabajo han demostrado que existe una proteína que favorece el plegamiento, formando el ADN una estructura tridimensional que han visto en una enorme cantidad de seres vivos (el punto verde de la figura de abajo).

Referencia:
Tena, J., Alonso, M., de la Calle-Mustienes, E., Splinter, E., de Laat, W., Manzanares, M., & Gómez-Skarmeta, J. (2011). An evolutionarily conserved three-dimensional structure in the vertebrate Irx clusters facilitates enhancer sharing and coregulation Nature Communications, 2 DOI: 10.1038/ncomms1301

Fuente:

¡Cuánta Ciencia!

Crean los primeros órganos bioartificiales

Pioneros. España tiene desde hoy el primer laboratorio en el mundo para crear órganos bioartificiales con células madre adultas. Se estima que en cinco o diez años será posible “resucitar” un corazón y implantarlo a un paciente. Ello resolvería el problema de la escasez de donantes.

El laboratorio fue inaugurado en el hospital Gregorio Marañón, de Madrid, por la ministra de Ciencia e Innovación, Cristina Garmendia, y la presidenta del gobierno regional madrileño, Esperanza Aguirre.

Aquí se creará un banco de matrices para producir órganos aptos para trasplante como corazones, hígados, riñones y piel. Serán las células madre del propio paciente las que volverán a poner en marcha esos órganos de cadáver, explicó el jefe de Cardiología del mencionado hospital, Francisco Fernández Avilés.

El laboratorio trabaja de momento solo con corazones. En ese órgano se elimina el contenido celular del donante cadáver y después se “siembran” las células madre del receptor. El procedimiento ha funcionado en animales pequeños.

El centro es parte de un proyecto conjunto del hospital Gregorio Marañón, la Universidad de Minnesota (EE.UU.), que fue la primera institución en crear un corazón artificial, y la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) de España, galardonada este año con el Premio Príncipe de Asturias de Cooperación.

Fuente:

Peru21

Portugal: Una ciudad verde inspirada en el sistema nervioso humano

Las ciudades verdes no son ninguna novedad, como hemos visto en artículos como 6 Sorprendentes eco ciudades del futuro (Parte 1 y Parte 2).

Sin embargo, un nuevo proyecto a construirse en las afueras de la zona de Paredes, en Portugal, trae una aproximación interesante: PlanIT Valley será una ciudad inspirada en un organismo vivo, con un sistema nervioso artificial, 'órganos' y un 'cerebro' para controlar el funcionamiento general de la misma.

La ciudad contaría con una red de sensores (el 'sistema nervioso') que enviaría información sobre la ocupación, temperatura, humedad y uso energético de cada edificio a una computadora central (el 'cerebro'). Allí, ésta se combinaría con datos sobre la producción de energía fotovoltaica y eólica de la comunidad, uso de agua y desechos producidos.

Toda esta información serviría para entender mejor las necesidades energéticas y poder regular el suministro. Sumando datos sobre el clima, podría prever que en un día nublado no se generará suficiente energía solar y entonces cambiaría a la almacenada.

El proyecto -impulsado por Living PlanIT- contaría con características comunes a otras ciudades verdes como tratamiento de agua (su propio 'riñón'), tratamiento de residuos (el 'estómago' de la ciudad, que se alimentaría de los desechos para generar energía), y producción de energías renovables in situ, además de techos verdes para mejorar la temperatura y absorber agua de lluvia. Los residentes no separarían residuos en sus casas, sino que un sistema central trataría los mismos.

Pero, a diferencia de otros proyectos, PlanIT Valley estaría ubicada más cerca de estaciones de transporte público existentes, y no aislada (una crítica que se realiza muchas veces a este tipo de iniciativas es el aislamiento de los mismos de las grandes urbes). Y, de acuerdo a sus impulsores, las ideas y sistemas informáticos utilizados en la ciudad podrían ser aplicados a comunidades existentes.

El proyecto podría, además, ser el primero en estar completamente terminado para 2015. Esto se debe a que se utilizarían para su construcción edificios prefabricados de formas hexagonales, para hacer un uso eficiente del espacio.

PlanIT Valley contaría también con otras facilidades tecnológicas como aplicaciones para encontrar a chicos perdidos, espacios de estacionamiento y demás por medio de las cámaras de seguridad y datos de la ciudad.

Teniendo en cuenta que los sistemas y organismos naturales han estado en el planeta en equilibrio por miles de millones de años, es simplemente inteligente inspirarse en los mismos para pensar las ciudades del futuro.

Más sobre PlanIT Valley en el sitio de la firma y en el grupo en Facebook.

Fuente:

Discovery Verde Blog

Comienza el primer ensayo clínico con células madre embrionarias

Células madre embrionarias de ratón teñidas con un marcador fluorescente - National Science Foundation

Un paciente sin identificar del centro Shepherd de rehabilitación y de investigación de lesiones de la médula espinal y del cerebro de Atlanta que ha sufrido una lesión en la médula espinal hace menos de dos semanas se ha convertido en el primer ser humano en recibir un tratamiento de células madre embrionarias, una vez que la FDA, la Administración de Fármacos y Alimentos de los Estados Unidos, ha dado el permiso para ello.

En concreto se trata de tratamiento desarrollado por la empresa Geron bautizado como GRNOPC1 y que lleva células progenitoras, que son células madre que ya han empezado a convertirse en un tipo concreto de célula.

Este tratamiento está en lo que se denomina Fase 1 de sus ensayos clínicos, en la que no se espera que demuestre efectos terapéuticos, sino que lo que se hace es comprobar si tienen algún efecto negativo para quien recibe el tratamiento.

La gran esperanza de los tratamientos con células madre es la habilidad que estas tienen para convertirse en cualquier otro tipo de célula del organismo, y en el caso de lesiones en la médula la idea es que las células madre aplicadas puedan convertirse en neuronas que «puenteen» la lesión, permitiendo a los pacientes recuperar la movilidad y sensibilidad en los miembros afectados por el corte de su médula.

Los ensayos en ratas han permitido comprobar como estas recuperaban cierta movilidad tras recibir tratamientos similares, con lo que cabe la esperanza de que a largo plazo los tratamientos en humanos demuestren estos mismos efectos.

El problema de este tipo de tratamientos es que las células madre embrionarias se obtienen de embriones no utilizados en tratamientos de fertilidad, lo que para algunos supone un problema ético. De hecho en los Estados Unidos hasta hace poco estaba prohibido invertir fondos federales en este tipo de investigaciones, y aunque la administración Obama retiró esta prohibición a principios de 2009, un juez federal ha paralizado de nuevo este tipo de investigaciones en agosto de este año, aunque su decisión por ahora ha sido puesta en suspenso por la Corte Federal de Apelaciones de Washington mientras estudia el recurso interpuesto contra esta decisión.

En cualquier caso, los estudios con GRNOPC1 no tienen este problema, ya que es un tratamiento desarrollado por una empresa privada, aunque quedan aún años de pruebas antes de que se sepa si el tratamiento es eficaz o no.

Pero desde luego las esperanzas son grandes, y no se centran sólo en el tratamiento de lesiones medulares, sino que podrían servir para reparar otros tejidos y órganos dada la citada capacidad de las células madre de convertirse en cualquier otra célula; incluso se han conseguido fabricar corazones a partir de células madre.

Tomado de:

Microsiervos

Crean un ovario artificial con tres tipos de células

Podría ser el primer órgano artificial completamente funcional.

Un equipo de investigadores estadounidenses ha conseguido crear un “ovario artificial” en el que se pueden desarrollar los ovocitos (células germinales femeninas) hasta convertirse en óvulos maduros, siguiendo un proceso similar al de los ovarios orgánicos de las mujeres. Estos resultados podrían suponer la creación del primer órgano artificial completamente funcional, afirman los científicos. El ovario artificial servirá para comprender mejor la fertilidad femenina y para preservar la fertilidad de mujeres sometidas a ciertos tratamientos, como la quimioterapia.

Ovario artificial en diversas fases del proceso de maduración de los óvulos. Fuente: Universidad de Brown.

Investigadores de la Universidad de Brown y del Women & Infants Hospital of Rhode Island, en Estados Unidos, han conseguido crear un “ovario artificial” en el que se pueden desarrollar los ovocitos (células germinales femeninas) hasta convertirse en óvulos maduros, de la misma forma que estas células maduran en los ovarios orgánicos.

Este logro ayudará a comprender mejor la fertilidad femenina, y también a preservar la fertilidad de aquellas mujeres sometidas a ciertos tratamientos que afectan a la fertilidad, como la quimioterapia.

Actualmente, los investigadores ya están usando el ovario de laboratorio para madurar óvulos humanos, según publica la Universidad de Brown en un comunicado.

Laboratorio viviente

Una de las autoras de la investigación, la directora de la Sección de endocrinología reproductiva e infertilidad del Women & Infants Hospital, Sandra Carson, explica que: “un ovario está compuesto por tres tipos principales de células, y ésta es la primera vez que se crea una estructura tridimensional de tejidos con tres líneas de células”.

Según la investigadora, el ovario artificial no sólo será un auténtico “laboratorio viviente” para el estudio de cuestiones fundamentales sobre cómo funciona un ovario sano, sino que también servirá como plataforma de análisis de cómo ciertos problemas, como la exposición a toxinas u otros productos químicos, pueden afectar a la maduración y a la salud de los óvulos.

Por otro lado, en el aspecto clínico, el ovario artificial podría servir para preservar la fertilidad de mujeres que estén sometidas a tratamientos de quimioterapia.

Esto se haría de la siguiente forma: los óvulos aún inmaduros serían extraídos del organismo y congelados antes del inicio de la quimioterapia o de la radiación, para hacerlos madurar posteriormente fuera de la paciente en el ovario artificial, explican los científicos.

Creación del ovario

Lo que ha permitido que un ovario artificial se convierta en tejido funcional, en lugar de ser sólo un mero cultivo de células, ha sido la combinación de tres tipos de células en una estructura similar al de los ovarios de las mujeres.

Dicha estructura fue generada en el laboratorio de un investigador llamado Jeffrey Morgan. Morgan creó unos platos de Petri (cilindros que usan los biólogos para el cultivo de células) tridimensionales, formados por un gel moldeable de un polisacárido denominado agarosa.

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Tendencias21

Promueven donación de órganos

Sábado, 05 de junio de 2010

Promueven donación de órganos

Deja que tu vida, aún después de la muerte se prolongue en otro ser, ser que sufre y que cifra todas sus esoeranzas en un donante, donante que puedes ser tú.

Una persona en óptimas condiciones podría donar hasta 12 órganos, según Essalud. (USI)

Un paso importante para facilitar los trasplantes de órganos se dio ayer. A través de un decreto supremo, publicado en el diario El Peruano, se dio a conocer el reglamento de la ley que promueve la donación.

Lo más importante de la norma es que se establecen parámetros para respetar la voluntad de las personas de ceder parte de su cuerpo una vez que se declare su muerte cerebral. “Antes, esto no era posible porque los familiares se oponían, a pesar de que el posible donante expresaba su deseo de donar en el DNI”, explica Walter Borja, integrante del Consejo Nacional de Salud e integrante de Foro Salud.

Ahora, las autorizaciones no solo quedarán inscritas en el DNI. También se pueden registrar en cualquier centro de salud a través de un acta de consentimiento. Ambos pasarán a formar parte de la base de datos de la Organización Nacional de Donaciones y Trasplantes (ONDT) del Ministerio de Salud.

Esta información será confidencial. En caso de que exista una discrepancia en la información que brinden ambos documentos, se tomará en cuenta el archivo actualizado de las actas de consentimiento.

El dispositivo también señala que todos los establecimientos de salud III-1 y III-2, públicos y privados, deberán contar con una unidad de procura, es decir, un ambiente especial donde se pueda mantener al donante y, de ser el caso, hacer el trasplante. También deben tener personal disponible para esta tarea las 24 horas.

Fuente:

Peru 21