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18 de abril de 2011

Los asombrosos secretos de la ingeniería ósea en animales, o cómo soportar más peso con un esqueleto ligero


Un equipo del Imperial College de Londres y el RVC (Royal Veterinary College) recolectó muestras de fémures de las colecciones de museos y parques zoológicos británicos. Estos huesos pertenecían a 90 especies diferentes, incluyendo al elefante asiático, la musaraña etrusca, el correcaminos, el cocodrilo, el emú, el pavo, el leopardo y la jirafa.


Michael Doube (Imperial College de Londres) y sus colaboradores analizaron cómo el tamaño del animal se correspondía con la formación de cierta retícula estructural dentro del fémur. Y han descubierto que esa retícula tiene una geometría que es diferente dependiendo del tamaño corporal de la especie.

Las características de esa retícula estructural dentro de los huesos de los animales grandes les ayudan a soportar sus notables pesos, sin que los huesos sean más gruesos ni más densos. Usar esta estructura ahorra una valiosa energía en los animales más grandes porque no tienen que desarrollar, mantener y transportar tejido óseo extra.

Este nuevo conocimiento de cómo se estructuran los fémures podría ser usado para diseñar una nueva clase de materiales estructurales resistentes y ligeros, que podrían servir para mejorar la carrocería de automóviles y otros vehículos.

Fuente:

Solo Ciencia

8 de marzo de 2011

E4studiarán huesos de 100 años para tratar los dolores de espalda

Científicos británicos están estudiando decenas de esqueletos de personas que murieron hace más de 100 años para tratar de encontrar nuevos tratamientos para el dolor crónico de espalda.

Vértebras (Foto: EPSRC)

El estudio analizará columnas vertebrales de personas muertas hace 100 años.

La investigación es un esfuerzo conjunto de médicos, arqueólogos y antropólogos de las universidades de Leeds y Bristol, en Inglaterra.

Aunque el dolor crónico de espalda es un trastorno extremadamente común, hasta ahora no ha sido posible desarrollar un solo tratamiento efectivo para curarlo, más allá de las terapias para controlar el dolor.

Esto se debe a que la columna vertebral contiene una compleja red de nervios, articulaciones, músculos, tendones y ligamentos, todos capaces de producir dolor.

Además, el tamaño y forma de la columna humana varía de persona a persona.

El estudio está siendo llevado a cabo con 40 columnas vertebrales de esqueletos de museos y colecciones anatómicas del Reino Unido.

El objetivo es crear modelos computacionales de distintos trastornos de la espina dorsal y de sus diversos tamaños y formas.

Los científicos esperan usar estos modelos para crear un programa que evalúe el potencial impacto de nuevos materiales de implante y nuevos tratamientos, como la cirugía laparsocópica de columna o el reemplazo de disco artificial, antes de que sean utilizados en el paciente.

Problema común

Se cree que nueve de cada diez adultos experimentan algún tipo de dolor de espalda en algún momento de su vida, y muchos de estos desarrollan dolor crónico.

A diferencia de los tratamientos para cadera o rodilla, en los cuales la ciencia ha avanzado mucho, la investigación ortopédica no se ha centrado en el estudio de probables terapias para los problemas de espalda.

Esto se debe principalmente a que actualmente es muy difícil, o imposible, probar nuevos tratamientos en pacientes con problemas de espalda, debido a que si el tratamiento no es correcto puede tener serias complicaciones en el individuo.

Los científicos esperan poder utilizar el nuevo programa para establecer con precisión cuál es el tipo de tratamiento más adecuado para cada paciente.

"El dolor de espalda es un trastorno extremadamente común pero como todos tenemos una columna vertebral distinta ha sido muy difícil desarrollar nuevos tratamientos", afirmó David Willets, del Consejo de Investigación de Ciencias de Ingeniería y Física (EPSRC), que está financiado el estudio.

"Esta investigación podría mejorar significativamente la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo".

"Y es fascinante que podamos unir huesos viejos y nueva tecnología para lograr un beneficio para estos pacientes", señala el funcionario.

Ensayos más rápidos

Dra. Ruth Wilcox (Foto: EPSRC)

Se espera que el estudio ayude a probar nuevos tratamientos para el dolor de espalda.

El programa será diseñado tomando escáneres de tomogragía computarizada de cada vertebra de cada una de las columnas analizadas, para crear imágenes tridimensionales detalladas de las vertebras.

Los investigadores esperan que este programa -el primero que se diseña para el tratamiento de dolor de espalda- pueda ser utilizado también para acelerar los ensayos clínicos de nuevos tratamientos.

Actualmente estos ensayos tardan unos diez años. Pero tal como explican los científicos, los datos obtenidos con los huesos antiguos podrán suministrar datos similares recogidos de cadáveres donados a la ciencia, que son muy limitados y principalmente provienen de grupos de edad avanzada.

"La idea es que una compañía farmacéutica pueda diseñar un nuevo producto para dolor de espalda y nosotros podamos simular cómo funcionaría en los distintos tipos de columna vertebral", explica la doctora Ruth Wilcox, quien dirige el estudio en la Universidad de Leeds.

"Lo bueno de los modelos computacionales es que podemos utilizarlos una y otra vez, de manera que podremos probar un número grande de distintos fármacos en el mismo modelo".

"Si tuviéramos que hacer esto en un laboratorio, necesitaríamos un gran número de columnas vertebrales donadas cada vez que necesitaramos probar un nuevo tratamiento", expresa la investigadora.

Fuente:

BBC Salud

10 de febrero de 2011

El hueso del pie que permitía a 'Lucy' caminar erguida


Fósil del cuarto metatarso del pie de 'A. afarensis'. | Science

  • Un fósil revela que los 'Australopithecus afarensis' caminaban erguidos
  • El hueso descubierto tiene una antigüedad de 3,2 millones de años

Era el año 1974 y tras el descubrimiento de un increíblemente bien conservado fósil de una hembra de una especie de homínido desconocida en aquel entonces, el equipo dirigido por el investigador Donald Johanson sabía que debía ponerle un nombre. Esa misma noche, el grupo de científicos se encontraba celebrando el hallazgo en las inmediaciones del yacimiento en Hadar, Etiopía. Escuchaban 'Lucy in the sky with diamonds' de The Beatles cuando no tuvieron dudas de que tenían que bautizar aquel fósil como 'Lucy', el que aún es el fósil más completo de la especie 'Australopithecus afarensis'.

Desde entonces, la comunidad científica no ha podido cerrar el debate sobre si aquel homínido de hace cerca de 3,2 millones de años era bípedo estricto o si aún pasaba buena parte de su vida en las ramas de los árboles. Ahora, el debate ha llegado a su fin. El mismo investigador -Donald Johanson- ha resuelto el dilema en el mismo yacimiento en el que 'Lucy' saltó a la luz pública, en el conocido como localidad 333 de Hadar o la cuna de la primera familia. El hallazgo -publicado hoy en la revista 'Science'- de un hueso fósil del pie de un 'Australopithecus afarensis' certifica que esta especie ya caminaba de forma bípeda, como los humanos modernos, algo que muchos científicos sospechaban, pero nadie había podido demostrar.

"El hueso fue encontrado durate una excavación de rutina en el yacimiento de Hadar, concretamente en un lugar llamado localidad 333, que ha generado ya más de 260 especímenes de 'Australopithecus afarensis' desde los años 70", explica a ELMUNDO.es William Kimbel, coautor del trabajo y profesor de Historia Natural en el Instituto de los Orígenes Humanos de la Universidad del Estado de Arizona (EEUU), institución fundada por Johanson.

Situación en el pie.

Situación en el pie.

La nueva pieza clave del puzzle de la evolución de los homínidos es un pequeño hueso -el cuarto metatarso- del pie izquierdo de un individuo de la especie, pero contiene la curvatura propia de los pies, tanto de los primeros homínidos bípedos conocidos, como del 'Homo sapiens'.

Hasta ahora, un amplio sector de los expertos en evolución humana consideraba que esta especie de hace más de tres millones de años basaba parte de su ecología en el desplazamiento de árbol a árbol. Pero las sospechas no eran infundadas. Algunos aspectos del esqueleto locomotor de 'A. afarensis' recuerdan más a los simios que a los humanos.

Una de las adaptaciones evolutivas clave para la forma bípeda de caminar de los humanos es el desarrollo de arcos permanentes en los pies. Esto permite la absorción de impactos durante la locomoción y aporta la flexibilidad necesaria para caminar o correr a diferentes velocidades. "Sabemos desde hace años que la especie de Lucy era bípeda y poseía una postura vertical", asegura Kimbel.

La pistola humeante

Pero faltaban las pruebas que demostrasen sus sospechas, algo muy difícil debido a la escasez de huesos de los pies de homínidos en el registro fósil. "Este nuevo descubrimiento se añade a la evidencia de un patrón semejante al humano en la estructura y función del pie de 'A. afarensis', lo que implica una más o menos completa adaptación al bipedismo terrestre", explica Kimbel.

Eudald Carbonell, director del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social y codirector del Proyecto Atapuerca, asegura que era obvio que la anatomía de la especie apuntaba hacia una locomoción bípeda, "pero faltaban las pruebas definitivas". Un pequeño hueso fósil, el cuarto metatarso del pie izquierdo de un A. afarensis ha resultado ser la pistola humeante necesaria para resolver el rompecabezas.

«En todo caso, las icnitas de Laetoli ya indicaban que estos individuos vivían en una sabana abierta», dice Carbonell. «La nueva investigación refuerza esta idea».

Confirmación de las sospechas científicas

Además, los autores del descubrimiento creen que el trabajo hará más sólido el árbol evolutivo que une a los humanos modernos con sus parientes primitivos. "El descubrimiento ayuda a cimentar una conexión filogenética entre 'Australopithecus afarensis' y las especies de homínidos modernas. Hasta ahora, la primera evidencia de esta estructura databa de hace 1,8 millones de años en los fósiles de 'Homo erectus' en Eurasia", explica William Kimbel. Sin embargo, su colega Eudald Carbonell opina que el hallazgo no modificará el árbol filogenético actual y que sólo viene a demostrar y reafirmar una idea que ya rondaba en la comunidad investigadora, pero que estaba pendiente de una prueba definitiva.

En cualquier caso, lo que sí se ha alterado en la literatura científica es la edad de aparición del bipedismo en la historia evolutiva de los homínidos, aunque su propio descubridor le resta mérito. "Los fósiles de huesos del pie son muy raros en el registro fósil, así que no es demasiado sorprendente que la aparición de estas estructuras similares a las humanas se haya retrasado con este hallazgo", asegura Kimbel.

La forma de caminar determina la ecología de esta especie. Carol Ward, coautora del trabajo, está convencida de que el bipedismo, combinado con unas fuertes mandíbulas, permitieron a 'Lucy' y a sus parientes abandonar las copas de los árboles y colonizar áreas abiertas con distinto tipo de alimentos.

Fuente:

El Mundo Ciencia

21 de enero de 2011

La lactancia protege a sobrevivientes de cáncer

Las mujeres que han sobrevivido cáncer infantil podrían beneficiarse si amamantan a sus bebés, según una investigación.

Las sobrevivientes de cáncer a menudo presentan un mayor riesgo de trastornos como obesidad o fragilidad en los huesos.

Pero científicos del Hospital Infantil de Investigación St Jude, en Memphis, Estados Unidos, concluyen que la lactancia pude ayudar a neutralizar estos riesgos.

Según el estudio publicado en Journal of Cancer Survivorship (Revista de Supervivencia de Cáncer), la lactancia debe promoverse como parte de las recomendaciones rutinarias de dieta y estilo de vida a las pacientes que sobreviven el cáncer.

El progreso en los tratamientos de cáncer significa que cada vez más pacientes que desarrollan la enfermedad en la niñez sobreviven.

Sin embargo, algunas de ellas presentan un mayor riesgo de problemas de salud más tarde en su vida, lo que se conoce como "efectos tardíos".

En Estados unidos, se calcula que uno de cada 640 jóvenes de entre 20 y 39 años será un sobreviviente de cáncer infantil. Específicamente, 80% de los niños y adolescentes sometidos a tratamientos modernos de cáncer sobreviven.

Esto significa, sin embargo, desafíos importantes de salud, incluidos problemas de crecimiento y desarrollo, disfunción de órganos y dificultades para concebir, debido a los efectos adversos del propio cáncer y de los tratamientos.

Los científicos analizaron estudios publicados sobre el impacto de la lactancia en estos efectos.

Identificaron tres "efectos tardíos" comunes que experimentan las mujeres sobrevivientes de cáncer infantil: déficit de densidad mineral ósea, síndrome metabólico (que puede conducir a obesidad, diabetes y enfermedad cardiovascular) y riesgo de desarrollar otros tipos de cáncer, como el de mama.

Se encontró que la lactancia reduce el riesgo de estos tres efectos.

Lea el artículo completo en:

BBC Salud

23 de noviembre de 2010

A más lunares, piel más joven y huesos más densos

A Cindy Crawford, que al parecer estaba un poco harta del lunar que tiene a un lado de la boca, alguien le aconsejó que no se lo quitara. Un consejo de varios millones de dólares, pues quienes conocen de esas cosas dicen que es su marca personal. Dudo que tener muchos lunares tenga el mismo efecto en todos, pero, de acuerdo con un estudio, sí que podrían retrasar el envejecimiento, que ya es bastante.

El estudio en cuestión ha sido realizado en el Kings College London y sus resultados señalan que la presencia de muchos lunares pueden señalar una piel más joven y hasta una mejor densidad ósea. Y con muchos lunares se refieren a más de 30 o 40, que es la cantidad que la mayoría de las personas suele tener.

Como explica la BBC, las células de las personas con muchos lunares tienen propiedades que les permiten renovarse más frecuentemente. La doctora Veronique Bataille y el equipo del Kings College halló que aquellas personas con más de cien lunares tenían la mitad de probabilidades de desarrollar osteoporosis comparadas con aquellas que tenían 25 lunares o menos.

Las razones de este fenómeno se desconocen pero, de acuerdo con la BBC, los científicos han identificado que las personas que tienen muchos lunares tienen diferencias en sus cadenas de ADN en cada célula que lleva su código genético.
Sin embargo, tener muchos lunares también ha sido vinculado con altas tasas de cáncer, tanto de piel como de otros tipos.

Tomado de:

28 de octubre de 2010

La solidaridad comenzó en las cavernas

Hace medio millón de años la vejez empezaba a los 30 años de edad. Para los antepasados del homo sapiens la vida era corta y agresiva, sin embargo, cuidaban de sus ancianos. Miembros del Equipo de Investigaciones de Atapuerca (EIA) en España han descubierto que el concepto de atención social habría comenzado en las cavernas.




La clave es la pelvis de un venerable anciano de unos 50 años hallada en las excavaciones de La Sima de los Huesos, un pozo donde se arrojaban los cadáveres del grupo.

"Descubrimos que este individuo de edad avanzada (la esperanza de vida era de 30 ó 40 años) tenía una enfermedad ósea que le afectaba la columna y que lo inhabilitaba para correr o cazar. No podía valerse por sí mismo, con lo cual el grupo debía tener una estrategia social, de solidaridad y cuidado de los mayores", explica a BBC Mundo Carlos Lorenzo, miembro del Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social que participa en la investigación.

La pelvis fue encontrada en 1998 pero sólo hasta ahora se pudo completar el rompecabezas con el hallazgo de sus vértebras entre la mezcla de huesos que conforman el yacimiento.

"Esta patología, que le habría impedido diez o quince años de su vida, tendría que ser sobrellevada por un acto de solidaridad del grupo.

Este comportamiento que nos parece tan normal en la actualidad tiene sus raíces hace mucho tiempo. Los homínidos formaban grupos ya sea para comer a otros (canibalismo) o para proteger a los suyos", agrega Lorenzo.

Del canibalismo a la solidaridad

Investigadores de Atapuerca descubrieron que el concepto de atención social es de las cavernas.

En la misma Sierra de Atapuerca, donde se han encontrado restos de los europeos más antiguo del continente, hace algunas semanas se confirmó que el canibalismo era una práctica cultural entre los primeros homínidos. Se comía al otro para evitar la competencia por el territorio.

"Atapuerca es un conjunto de yacimientos de diferentes épocas. Entre el canibalismo cultural y el anciano hay una diferencia de 300 mil años. En el primero encontramos cortes en los huesos que se repiten a lo largo del tiempo. No es un evento puntual por una hambruna. Sabemos que se comían a los de otros grupos porque si se hubiesen comido entre ellos se habrían extinguido", detalla el experto.

En La Sima de Los Huesos, donde se ha desenterrado la pelvis del anciano, no se han encontrado cortes similares en los huesos.

"En este caso no hay indicios de canibalismo. La Sima es un pozo de trece metros de profundidad, ahí tiraban los cadáveres del grupo como un inicio del comportamiento funerario con los muertos", comenta Lorenzo.

"Allí encontramos la pelvis del anciano", subraya.

Partos prehistóricos menos complicados

Sierra de Atapuerca

En la Sierra de Atapuerca se han encontrado restos de los europeos más antiguo del continente.

La pelvis, considerada la más completa de todo el registro fósil mundial, también ha servido para constatar la evolución ósea de hombres y mujeres y del parto.

"Los humanos actuales tienen una pelvis de igual tamaño, la diferencia es el tamaño del canal que, en el caso de las mujeres, es más grande para facilitar el parto. La pelvis de Atapuerca es masculina pero tiene un canal tan grande como una mujer actual. De quedarse embarazado este hombre podría dar a luz, es decir, no es inviable", detalla Lorenzo.

"Sólo tenemos fragmentos de una pelvis femenina", agrega, "pero inferimos que mínimamente era del mismo tamaño con lo cual los partos eran un poco menos traumáticos que en la actualidad. A ello hay que sumarle que los homínidos de entonces tenían la cabeza más pequeña al igual que sus bebés", detalla Lorenzo.

Conforme la especie fue evolucionando la pelvis se fue adaptando a una postura erguida y una locomoción bípeda.

"Estas adaptaciones compiten con la necesidad de dar a luz de las mujeres. Estas circunstancias, junto con el elevado tamaño encefálico de los recién nacidos, convierten el parto en un proceso complicado en nuestra especie", puntualiza.

Fuente:

BBC Ciencia & Tecnología

21 de junio de 2010

Padece una enfermedad que desarrolla más huesos que el resto de la personas

Lunes, 21 de junio de 2010

Padece una enfermedad que desarrolla más huesos que el resto de la personas


Padece una enfermedad que desarrolla más huesos que el resto de la  personas  (Imagen: ctpost.com)
  • Sufre exostosis hereditaria, un trastorno genético poco común.
  • Los huesos se le han desarrollado por todo el cuerpo.
  • Los dolores llegan cuando los huesos invaden los tejidos.


Normalmente un adulto tiene un promedio de 206 huesos en el cuerpo. Sin embargo, Danbury Dan Aziere tiene más de la media. En total se estima que tiene alrededor de 50 huesos más que el resto de los humanos.

"Tengo huesos alrededor de cada articulación y muchos alrededor de la caja torácica", afirma Aziere, de 41 años de edad. Sufre exostosis hereditaria, una displasia periférica de la placa de crecimiento óseo, un trastorno genético poco común. Desde que tenía 5 años de edad, ha sido intervenido en 19 ocasiones para retirarle 42 huesos según informa Ctpost.com.

Estos huesos adicionales que posee Danbury Dan Aziere se han desarrollado por todo el cuerpo: piernas, hombros, tobillos, rodillas, caderas, brazos, muñecas, espalda, pecho, y casi todos los dedos. Estos huesos han ido variando en tamaño a lo largo de su desarrollo.

El padre de Aziere también sufre esta misma enfermedad, pero de una forma mucho más leve. Su hermano Gary, ya fallecido, padecía esta afección que se suma a los casos de dos de los tres hijos de Aziere.

Lea el artículo completo en:

20 minutos

24 de mayo de 2010

Una nueva molécula para regenar huesos

Lunes, 24 de mayo de 2010

Una nueva molécula para regenar huesos


Investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos I (URJC) de Madrid han desarrollado una nueva generación de biomatariales que simulan la picadura de un escorpión y que podrían servir para la regeneración de tejido cardiaco y óseo.

Se trata de familias de compuestos con un centro activo de magnesio o zinc, que se unen a moléculas de forma similar a la picadura de uno de estos artrópodos, para formar lo que se denomina un "catalizador".

Estas nuevas especies activas son capaces de generar en grandes cantidades materiales biológicamente compatibles con el cuerpo humano, como es el poliácido láctico, a través de un proceso de polimerización.

Es decir, son capaces de unir la misma molécula millones de veces por minuto de forma controlada, "como si de máquinas de coser se tratasen enlazando pequeños trozos de tela de forma frenética", explicaron los investigadores en un comunicado.

Entre las aplicaciones más importantes destacan las médicas, ya que estos biomateriales poliméricos pueden utilizarse en ingeniería de tejidos cardíacos (en la elaboración de 'bypass'), transporte de medicamentos (en la elaboración del material que recubre las cápsulas) y como dispositivos de fijación interna biodegradables y reabsorbibles.

En este sentido, este nuevo biomaterial podría ayudan a reparar fracturas de huesos pequeños de pies y manos, y de articulaciones como muñecas y tobillos. "Estas fijaciones ortopédicas se asimilan de forma natural por el cuerpo humano, donde los polímeros se metabolizan progresivamente transfiriendo su masa al hueso roto para facilitar su regeneración", señalan desde la URJC.

Fuente:

Europa Press
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