El científico peruano que busca regenerar tejidos quemados

Investigación. El doctor en química Juan Carlos Rodríguez trabaja en la creación de nanopartículas antibacteriales para agilizar el proceso de cicatrización de heridas. Acá su historia.

"Ese sábado era de noche. Yo me desperté por los gritos, me acerqué a la sala donde funcionaba el negocio de la familia y vi a todos en llamas. Luego les eché agua, los auxilié. A los segundos, vi que mi mamá tenía fuego en el brazo. Me asusté".

Días después de ese incidente, a los diez años, Juan Carlos Rodríguez se dio cuenta de que debía estudiar ciencia porque veía sufrir a su madre de 50 años por unas severas quemaduras.

Todo sucedió cuando cogió la crema que se echaba su mamá en el brazo para que no se infecten las ampollas y leyó la palabra "silverdiazina". Luego, buscó sus compuestos y descubrió que la plata servía para evitar las infecciones y apoyar a una cicatrización. Fue así como empezó sus averiguaciones.

Hoy, treinta años después, Juan Carlos Rodríguez es profesor de Bioquímica de la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC) y es uno de los coautores del proyecto interdisciplinario llamado de forma resumida "Nanopartículas para la regeneración de tejidos".

Contra cicatrices

Cuando alguien tiene una herida, el cuerpo genera nuevo tejido, pero también aparecen bacterias que estropean este proceso, lo que genera la formación de cicatrices. Pues bien, la investigación consiste en el desarrollo de dos tecnologías: nanopartículas antibacteriales y moléculas para la regeneración de tejidos. Las primeras cumplirán la función de matar los microbios que quisieran intervenir en la cicatrización.

Estas, unidas a las moléculas para la regeneración de tejidos, tienen la función de estimular el proceso. Se pueden usar en cualquier tipo de lesión de tejido: quemaduras, heridas externas e internas. Podrían resolver incluso una úlcera estomacal.

El proyecto está liderado por Javier Paíno como investigador principal, Juan Carlos Rodríguez y Anand Ramamurthi como coinvestigadores. Al equipo se suman químicos, biólogos, médicos cirujanos y especialistas del Lerner Research Institute de Cleveland Clinic (Estados Unidos).

"Queremos ayudar a la cicatrización correcta y más rápida de la piel que es el tejido que cuida a nuestros órganos", cuenta Juan Carlos Rodríguez, quien tiene un posdoctorado en la Universidad de Harvard.

Buenos resultados

El equipo regenerador de tejidos usa equipos muy avanzados para ver las nanopartículas de oro y plata (millonésima parte de un milímetro). No pueden usar microscopios normales sino técnicas complementarias.

Ellos ya han comprobado que las nanopartículas antibacteriales funcionan. "Ahora probaremos en un tejido. Si en el laboratorio, al unirla con las biomoléculas, los dos actúan de forma simultánea y regeneran el tejido, pasaremos a la etapa clínica para probar con animales y humanos", aclara.

Este proyecto empezó hace dos años y concluirá a fines del 2019. Los científicos esperan tener buenos resultados para masificar este instrumento que hoy cuesta muy caro (solo las nanopartículas de plata) en el Perú por las importaciones. Rodríguez piensa lograrlo por su mamá.

Fuente: La República (Perú)
 

Logran eliminar el VIH en seis pacientes con trasplantes de células madre

Científicos del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa de Barcelona y del Hospital Gregorio Marañón de Madrid han logrado eliminar el virus de la sangre.

Científicos del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa de Barcelona y del Hospital Gregorio Marañón de Madrid han logrado que seis pacientes infectados por el VIH hayan eliminado el virus de su sangre y tejidos tras ser sometidos a trasplantes de células madre.

La investigación, que publica este lunes la revista 'Annals of Internal Medicine', ha confirmado que los seis pacientes que recibieron un trasplante de células madre tienen el virus indetectable en sangre y tejidos e incluso uno de ellos ni siquiera tiene anticuerpos, lo que indica que el VIH podría haber sido eliminado de su cuerpo.

Potencial desaparición del VIH

Los pacientes mantienen el tratamiento antirretroviral, pero los investigadores creen que la procedencia de las células madre —de cordón umbilical y médula ósea— así como el tiempo transcurrido para lograr el reemplazo completo de las células receptoras por las del donante —18 meses en uno de los casos— podrían haber contribuido a una potencial desaparición del VIH, lo que abre la puerta a diseñar nuevos tratamientos para curar el sida.

Fuentes:

El Confidencial (España)

BBC Mundo

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".

Fuente:

RTVE Ciencia

¿Qué determina el color de los ojos?

Marrón, azul, verde... ¿Cuál es el secreto detrás de cada color de ojos?

Los ojos suelen presentarse en muchas tonalidades, desde el marrón oscuro casi negro al marrón claro, y desde el verde, al avellana y o del gris al azul. Pero, a pesar de las muchas variaciones que percibimos, en realidad solo hay dos pigmentos diferentes en nuestros ojos: el marrón y el rojo.

El área coloreada en la parte frontal del ojo se llama iris. Tiene alrededor de 12 milímetros de diámetro y una abertura en el medio, que se llama pupila. El iris está hecho de tejido conectivo y un músculo delgado que le permite abrirse y cerrarse en respuesta a la luz.

Nuestro color de ojos se compone de diferentes cantidades de pigmento y del tejido conectivo que forma parte del iris.

El pigmento que hace que nuestros ojos se vean oscuros

Las células del iris que producen el pigmento se llaman melanocitos y también son responsables del color de nuestro cabello y de nuestra piel. Los melanocitos pueden producir dos tipos diferentes de pigmentos: eumelanina, que es marrón-negro, y la feomelanina, que es roja.

Así, los ojos oscuros (los color azabache o casi negros) son los que más pigmento tienen (de eumelanina) y, por el contrario, los ojos azul claro tienen la menor cantidad de pigmento. Los ojos de tonalidad azul claro tiene mayor prevalencia en individuos de ascendencia europea.

Sin embargo, no existe pigmento azul en nuestros ojos. ¿Por qué son azules entonces? Debido a las fibras de colágeno blanco en el tejido conectivo en el iris. Estas fibras dispersan la luz y hacen que el iris se vea azul.

Los colores de los ojos que se encuentran entre los extremos de color marrón oscuro y azul claro tienen cantidades variables de pigmento y áreas sin ningún pigmento. Esto conduce a los colores únicos que vemos en forma de verde, avellana y gris.

Pero no es solo el color lo que hace que nuestros ojos sean únicos; la topografía física del iris también juega un papel importante. Cuando examinamos nuestros ojos de cerca, podemos ver varios patrones. El más fácil de detectar es el anillo pigmentado, que es un anillo de color que rodea la pupila.

Las áreas donde las fibras de colágeno son menos densas se ven como depresiones o surcos y se denominan estromas de Fuchs. Las manchas blancas, o los denominados nódulos de Wolfflin, se deben a puntos conflictivos de fibras de colágeno. Y Nevi, por otro lado, son manchas oscuras que se producen como resultado del aumento de la producción de pigmento por parte de un grupo de melanocitos.

Entonces, ¿qué regula esta increíble variedad de colores y patrones en nuestros ojos?

Los genes y los ojos

Durante muchos años, los genetistas creyeron que un solo gen era responsable de decidir el color de ojos de un individuo, con ojos marrones dominando a ojos azules. Sin embargo, dos padres con ojos marrones pueden tener hijos de ojos azules.

Si bien el color de los ojos es un rasgo heredado, hoy sabemos que es mucho más complejo: varios genes contribuyen al espectro de colores que vemos en la población.

En lo que respecta al color de los ojos, el número total de genes responsables actualmente se sitúa en 11. Un grupo de investigadores, dirigido por Manfred Kayser, profesor de biología molecular forense en el Erasmus University Medical Center Rotterdam en los Países Bajos, analizó recientemente variantes en estos genes en más de 3.000 personas de siete países europeos.

Al comparar estos perfiles genéticos con un nuevo método para evaluar el color de los ojos en las fotografías, los científicos pudieron predecir con fiabilidad el color de los ojos en la mayoría de los casos. Sin embargo, creen que "futuros estudios de asociación del genoma probablemente entcuentren nuevos genes de pigmentación y nuevas variantes de ADN predictivo de pigmentación".

Así las cosas, la genética del patrón ocular está aún en sus inicios, con algunos de los varios miles de genes implicados en el desarrollo del iris bajo investigación.

Mientras continúa la búsqueda de todos los jugadores genéticos que participan en el color y el patrón de los ojos, podemos seguir maravillando por el hecho de que herramientas tan sencillas sean capaces de producir una variedad tan amplia y espectacular de colores de ojos individuales en nuestra población. 

Tomado de:

Muy Interesante

¿Por qué nos enferma el frío?

El invierno ya se siente con fuerza en Lima...¿Cuál es el efecto que puede tener el frío en nuestro organismo?

Un peligro obvio es el congelamiento de extremidades, como dedos, mejillas, nariz y orejas.

Si se le detiene a tiempo el congelamiento puede ser revertido, de lo contrario puede resultar en la pérdida de tejido.

Pero uno de las manifestaciones más drásticas del frío en el cuerpo humano es la hipotermia.

Ésta ocurre cuando la temperatura normal del ser humano -alrededor de 37º C- disminuye y en casos severos conduce a escalofrío incontrolado, pérdida de control en las manos, pies y piernas y en ocasiones a la inflamación y amoratamiento de la piel.

Pero el cerebro también se lentifica, es decir, los pensamientos son más aletargados, el habla se dificulta y la persona se torna irracional.

El doctor Kevin Fong es experto en medicina espacial de la Universidad de Londres. Él sabe mejor que nadie lo que es padecer un frío extremo o un calor extremo. En el espacio rara vez hay una temperatura intermedia.

Según el experto, los humanos operamos con una gama muy limitada de temperatura.

"Somos totalmente inútiles con una temperatura corporal de dos o tres grados sobre o bajo los 37ºC", le dice a la BBC el científico.

"Nos cocinamos con dos grados más, nos 'apagamos' con dos grados menos".

Cuando la temperatura corporal disminuye a entre 32ºC y 35ºC el corazón comienza a retrasar su ritmo. Si la temperatura disminuye más, las cosas comienzan a tornarse graves.

A nivel celular puede alterarse la propagación de impulsos eléctricos que controlan al corazón, incrementando el riesgo de un infarto.

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

Se descifra la escritura Inca en los signos de los Tocapus

- La antropóloga Gail Silverman revela sus hallazgos de más de 30 años de investigación.

Por Victor Alvarado

22 de junio, 2015.- La antropóloga estadounidense Gail Silverman presentó el jueves 18 de junio a las 7 p.m. en una audición de Radio Filarmonía los tomos 1 y 2 de su obra “Los signos del Imperio”, en el que revela sus hallazgos sobre lo que ella llama la escritura pictográfica de los Incas, resultado de más de 30 años de investigación en las comunidades quechuas del Cusco, que aún mantienen vivo el legado idiomático del Tahuantinsuyo. La obra fue comentada por los estudiosos Alberto Benavides Ganoza y Róger Ravines. A continuación la entrevista exclusiva que le hizo Víctor Alvarado a la investigadora.

- Dra. Silverman, luego de los hallazgos hechos por usted y que están expuestos en su libro “Los signos del Imperio”, considera que la escritura inca fue pictográfica?

Por los datos que tengo actualmente, parece que es una escritura pictográfica porque el signo se refiere al referente, por ejemplo el damero en negro y blanco significa la mazorca del maíz del mismo color, porque tanto el damero como la mazorca tienen la misma forma geométrica.

- ¿Si es así con que escritura antigua del mundo es comparable o subsidiaria?

Todas las escrituras del mundo han empezado desarrollando un sistema de signos basado en formas geométricas que se encuentran en la naturaleza o en formas concretas hechas por el ser humano.

- Usted, alguna vez ha dicho que muchas ideogramas incas tienen semejanzas o están emparentados con los de la antigua cultura china Explique este hallazgo.

Voy a dar dos ejemplos de signos incas y chinos. Primero, en chino el ideograma shan expresa la montaña en la forma de tres triángulos, en la que la del medio es más alta. En el caso del signo inca, se trata de una serie de triángulos para decir orqokuna o las montañas. El segundo ejemplo es más interesante, se trata del tocapu 11 de la lista de Barthel y decorado la túnica inca de Dumbarton Oaks (1). El signo inca se dice pilpintu o sea la mariposa y en china, gege, el hermano mayor.

Legados

- ¿Qué tan cerca o tan lejos estamos de conocer el cuerpo completo de la escritura de los incas? ¿Cuánto es lo que conocemos? ¿Acaso un 10, 20, o 30%?

Primero necesitamos saber la categorización de los signos incas localizados en los soportes como metal, madera, cerámica, muros exteriores de adobe, lo que nos lleva a buscar más ejemplos en los museos y colecciones privadas para empezar a saber cuántos tocapus o signos inca hay. Estamos en una tarea que recién comienza.

- ¿Qué cronistas nacionales e internacionales anteriores a su investigación han caminado por su misma ruta de investigación y respaldarían sus hallazgos?

Hay por lo menos cuatro cronistas que dibujan, nombran y describen varios signos incas. Estos son Felipe Guamán Poma de Ayala en su Nuevo Crónica, quien nos dibuja la rejilla, los triángulos en series, cuadros dentro de cuadros, etc.; Segundo Ávila, describe los tocapus 22, 23 y 24; y el Padre Martin de Murúa nos ha dejado instrucciones para tejer un motivo cuatripartito de cuatro colores para ser llevado por la coya durante la cosecha del maíz en el Cusco. Esta instrucción confirma mi decodificación del damero en el maíz. Y finalmente el cronista Santa Cruz Pachacuti que nos han dado el gancho como canal de irrigación y cuadros encima de cuadros como ancestros.

- Usted ha llegado a identificar 13 motivos de la comunidad campesina quechua hablante de Q´ero que tienen paralelo con los motivos inca ¿Cuándo usted dice “motivos” está diciendo signos escriturales? Si es así cuántos motivos faltaría conocer o de cuántos motivos estaría conformado el legado escritural inca?

No podemos contestar ahora a esta pregunta.

Algunos signos

- Según la tesis de su libro, su hallazgo de 10 sufijos, 6 afijos, 5 sustantivos de edificios y 7 geográficos, fundamentan la existencia de una escritura inca. ¿Esos hallazgos tácitamente significan que hay otro tanto más de sufijos, afijos y sustantivos que faltaría conocer?

Cuando tengamos más nuevos signos incas, podríamos establecer definitivamente la escritura y sus partes gramaticales.

- Para nuestros electores podría traducir los dos o tres signos que usted ha descubierto que confirman la existencia de una escritura inca?

Sí, por ejemplo existen tres signos tejidos en las esquinas inferiores de la túnica de Dumbarton Oaks. Un panel negro, líneas curvadas y el damero que se leen como un terreno negro sin cultivos, los surcos, a las semillas de maíz negro y blanco. Otro es el signo de las acllas (mujeres que servían al inca) con el sitio provincial de su probable residencia.

- ¿Tiene pendiente nuevas revelaciones sobre la escritura de los incas?

Estoy alistando el tomo 3 de mi serie “Los Signos del Imperio”, en donde muestro los signos ocultos en telas incas y de los Q’ero.

Nota:

(1) La túnica inca en referencia pertenece a la Colección Precolombina del Instituto Dumbarton Oaks con sede en un barrio de Georgetown, en Washington, EE.UU.

Fuente:

SERVINDI

Los calcetines que no se lavan y no huelen mal

La tecnología avanza y está presente en muchos lugares que no esperábamos, como el caso de la ropa donde la tecnología ha sido usada sobre todo para el segmento deportivo desde camisetas y otras prendas que integran sensores para cuantificar nuestra actividad hasta las que son capaces de absorber el sudor, pero nunca habíamos visto una prenda que fuera capaz de absolverlo sin necesidad de lavarla y sin la preocupación de que ésta huela mal.

Los calcetines SilverAir son un proyecto que actualmente busca financiación en Kickstarter, plataforma en donde nació la compañía responsable de estos calcetines llamada Y Athletics y que precisamente hace un año crearon una camiseta que ofrecía una característica similar: nunca preocuparnos por el olor.

Después del exito conseguido hace un año con la camiseta SilverAir, ahora la compañía ha decidido repetir la hazaña con unos calcetines que ya han logrado más de dos mil backers, consiguiendo superar la meta de 35 mil dólares para su financiación y eso que aún faltan 31 días para que termine la campaña.

La tecnología detrás de los SilverAir Socks es sencilla pero funcional y sobre todo bien implementada ya que se basa en colocar pequeños filamentos de plata pura en la tela de los calcetines. Con estos filamentos es posible neutralizar los malos olores que puedan nacer debido a las proteínas en el sudor que fomentan el crecimiento de bacterias, además de que su diseño cuenta con paneles de ventilación en ambos lados del pie para permitir el flujo de aire y así mantener el pie seco.

Tomado de:

Xakata Ciencia

¿Para qué nuestros dedos se arrugan con el agua?

Cuando los tejidos de los dedos se contraen y tiran de la piel, generan arrugas.

Antes se pensaba que cuando nuestros dedos se arrugaban al darnos un baño, experimentaban un proceso meramente pasivo causado por la absorción de agua en los dedos.

Según esta teoría, esto hacía que la piel se hinchara y se volviera demasiado grande para los tejidos que están en su interior.

Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que sucede al revés: los tejidos de los dedos se contraen y tiran de la piel, causando arrugas.

Se trata de un mecanismo activo controlado por el sistema nervioso.

El hecho de que nuestro cuerpo haga que se nos arruguen los dedos con frecuencia, lleva a pensar que existe otro motivo.

Un estudio reciente llevado a cabo por la Universidad de Newcastle demostró que los dedos arrugados facilitan el agarre de objetos en condiciones de humedad.

Además de ayudarles a nuestros antepasados a atrapar peces y otros animales marinos, es probable que tener los dedos arrugados les haya permitido conservar el equilibrio al pararse sobre rocas mojadas, considerando que nuestros dedos de los pies también se arrugan.

Fuente:

BBC Ciencia

Los secretos de la regeneración de la cola de los renacuajos

Tres ejemplares de renacuajo. | University of Manchester

Científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido) han descubierto cómo vuelve a crecer la cola de los renacuajos, un hallazgo que podría tener grandes implicaciones para la investigación sobre la curación y la regeneración de tejidos humanos, según las conclusiones del estudio, que serán publicadas en el próximo número de 'Nature Cell Biology'.

Generalmente las ranas y salamandras tienen notables capacidades regenerativas, en contraste con los mamíferos, incluyendo los seres humanos. Así, si un renacuajo pierde su cola, le crecerá una nueva en unas semanas. Desde hace varios años el profesor Enrique Amaya y su equipo de la Fundación Centro de Sanación en la Facultad de Ciencias de la Vida de la universidad británica han estado tratando de comprender mejor el proceso de regeneración, con la esperanza de utilizar esta información para encontrar nuevas terapias que mejoren la capacidad de los humanos para curar.

En un estudio anterior, el grupo del profesor Amaya identificó los genes que se activan durante la regeneración de la cola. En el proceso, varios genes que están implicados en el metabolismo se activan, en particular aquellos que están relacionados con la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS, en sus siglas en inglés), moléculas químicamente reactivas que contienen oxígeno.

El profesor Amaya y su grupo decidieron hacer un seguimiento de este resultado inesperado. Para examinar la actuación de ROS durante la regeneración de la cola, midieron el nivel de H2O2 (peróxido de hidrógeno, una especie común reactiva del oxígeno en las células), usando una molécula fluorescente que cambia las propiedades de emisión de luz en presencia de H2O2.

Utilizando esta forma avanzada de formación de imágenes, los investigadores lograron mostrar que un aumento marcado en H2O2 se produce tras la amputación de la cola y que los niveles de H2O2 se mantuvieron elevados durante el proceso de regeneración de la cola entera, que dura varios días.

Antioxidantes perjudiciales

"Nos quedamos muy sorprendidos al encontrar estos altos niveles de ROS durante la regeneración de la cola. Tradicionalmente, se han pensado que ROS tiene un impacto negativo en las células, pero en este caso parecía estar teniendo un impacto positivo en el recrecimiento de la cola", explica Amaya.

Para evaluar la importancia vital de la presencia de ROS, el equipo limitó la producción de ROS mediante dos métodos: con el uso de productos químicos, incluyendo un antioxidante y la eliminación de un gen responsable de la producción de ROS. En ambos casos el proceso de regeneración se inhibió y la cola de renacuajo no volvió a crecer.

El profesor Amaya explica: "Cuando se disminuyen los niveles de ROS, el crecimiento de los tejidos y la regeneración no se produce. Nuestra investigación sugiere que las ROS son esenciales para iniciar y mantener la respuesta a la regeneración".

También fue llamativo, según el líder de la investigación, que el estudio mostró que los antioxidantes tienen un impacto negativo en la regeneración de tejidos, en contra de la creencia de que son beneficiosos para la salud. Este hallazgo se produce pocos días después de que el premio Nobel y codescubridor de la estructura del ADN, James Watson, haya sugerido que los antioxidantes podrían ser perjudiciales para las personas en las etapas más avanzadas del cáncer.

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El Mundo Ciencia

¿Qué ocurre si una serpiente venenosa se muerde a sí misma?

Muchas especies de serpiente usan veneno para inmovilizar o matar a sus presas. Un veneno que inyectan gracias a sus colmillos largos y huecos que actúan como agujas hipodérmicas.

El veneno está constituido por una compleja mezcla de proteínas que actúan como neurotoxinas qua atacan el sistema nervioso provocando la parálisis. Aunque también puede contener sustancias que dañen la sangre o los tejidos.

Casi todos ellos contienen sustancias predigestivas que atacan el tejido conjuntivo, disgregándolo y facilitando así la difusión del veneno.

Pero, esas sustancias ¿podrían afectar a la propia serpiente?

¿Quién no se ha mordido la lengua accidentalmente? ¿Podría ocurrirle algo parecido al ofidio y causarse a sí mismo la muerte?

Hay varios motivos para que esto no suceda.

En primer lugar, las glándulas salivares del veneno están rodeadas de músculos que se encargan de que las glándulas segreguen veneno de una forma totalmente consciente. Así, no se libera veneno si la propia serpiente no fuerza que esto ocurra, y solamente lo hace en presencia de una presa o en situación de peligro para defenderse.

En algunas serpientes, como por ejemplo en las víboras, los grandes colmillos venenosos están escondidos en un pliegue de la mucosa de manera retráctil y solamente se muestran en caso de necesidad.

Además, las serpientes poseen en su sangre unos anticuerpos específicos contra su propio veneno, un antídoto que corre por sus venas de forma natural.

Nota sabionda: Algunos animales que se alimentan de serpientes son inmunes a una cierta dosis de veneno de serpiente. Tal es el caso del erizo, la mangosta, el tejón de miel, el ave secretario y otros animales.

Fuente:

Saber Curioso

El puercoespín, un modelo para desarrollar nuevos materiales adhesivos

Un puercuespín norteamericano ('Erethizon dorsatum'). | J. Glover

El cuerpo del puercoespín norteamericano ('Erethizon dorsatum') está recubierto con 30.000 poderosas púas que no duda en utilizar para defenderse de sus enemigos. Penetran en la piel con gran facilidad y son muy difíciles de extraer, unas propiedades que convierten a este mamífero roedor de carácter desconfiado en un animal peligroso. Lo saben bien aquellos que han tenido un encuentro con él.

Los científicos están intentando entender cómo funciona este extraordinario mecanismo de la naturaleza para copiarlo y reproducirlo en el laboratorio con el objetivo de desarrollar nuevos materiales adhesivos con aplicaciones en medicina.

Los primeros pasos para copiar este sistema se están llevado a cabo con éxito, según asegura un equipo de científicos estadounidenses en un artículo publicado esta semana en 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

Según explican los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y del Centro Terapéutico Regenerativo y Hospital de Mujeres de Brigham (BWH), el mecanismo de las púas del puercoespín servirá para diseñar nuevos tipos de adhesivos, agujas y otros dispositivos médicos que permitan realizar suturas y cerrar heridas internas sin usar grapas, hilo o los pegamentos que se utilizan en la actualidad.

La Naturaleza como inspiración

"Creemos que la evolución es la mejor solución para los problemas", asegura Jeffrey Karp, profesor en la Escuela de Medicina de Harvard y coautor de este artículo.

Vista microscópica de una púa artificial.| PNAS

Lo que han logrado hasta ahora es caracterizar por primera vez el mecanismo que permite que las púas entren y salgan de la piel. También han desarrollado dispositivos artificiales con las mismas características mecánicas que las púas del puercoespín de cara a la fabricación de agujas menos dolorosas o adhesivos que puedan cerrar tejidos internos de manera más segura.

En medicina, señalan los autores, existe una gran necesidad de este tipo de adhesivos, especialmente para pacientes que han sido sometidos a cirugías gástricas u operaciones en el intestino. Los cirujanos suelen utilizar suturas o grapas, que pueden causar complicaciones.

Además de suturas, los cirujanos usan a veces un pegamento especial para unir tejidos. Según señala Jeffrey Karp, profesor en la Escuela de Medicina de Harvard, estos adhesivos tisulares pueden resultar tóxicos y en algunos pacientes provocan reacciones inflamatorias.

Réplicas de poliuretano

Existen distintas especies de puercoespín. El que se ha utilizado para realizar esta investigación es el norteamericano ('Erethizon dorsatum') y habita los bosques de Alaska, Canadá y el norte de EEUU. Sus púas miden varios centímetros. La punta de la espina tiene unos cuatro milímetros recubiertos por púas microscópicas.

En el laboratorio crearon réplicas artificiales con poliuretano para comprender las fuerzas físicas que permiten que la púa penetre en una variedad de tejidos, como la piel y el músculo. Pudieron comprobar que su geometría permite que penetre fácilmente y que se mantenga dentro, pues presenta un alto nivel de adhesión que hace realmente difícil sacarla.

Para Karp, siempre ha habido muchas creencias erróneas sobre los puercoespines y sus púas. Por ejemplo, el investigador recuerda que el filósofo Aristóteles creía que estos animales podían disparar sus púas a distancia, algo que no es cierto, pues las liberan sólo cuando entran en contacto con un depredador. Por ello, penetran suavemente en el tejido.

Púas que se desintegran en el cuerpo

Ahora están investigando cómo fabricarlas con materiales biodegradables que se desintegren dentro del cuerpo cuando hayan cumplido con su función.

No es la primera vez que los científicos se basan en las propiedades de los animales para mejorar el instrumental médico. En 2008 Langer y Karp presentaron el concepto de vendajes inspirados en la salamanquesa, aunque necesitaban un adhesivo para fijarse en tejidos húmedos. La tecnología basada en la púa del puercoespín, aseguran sus creadores, se adhiere a los tejidos si necesidad de utilizar ninguna sustancia.

Los investigadores creen que los materiales y dispositivos inspirados en la naturaleza tienen un gran potencial para revolucionar las herramientas y los materiales que se usan en la actualidad en biomedicina, desde la administración de fármacos a la ingeniería de tejidos.

Fuente:

El Mundo Ciencia 

Nuevo indicio de que el alzhéimer es una infección, como la enfermedad de las 'vacas locas'

Cerebro normal de ratón, a la izquierda, y cerebro con las placas características del alzhéimer (señaladas con flechas) en distintos periodos (en días) tras la inoculación.- J. C

La inyección de tejidos de enfermos provoca la enfermedad en ratones sanos.

El alzhéimer cada vez se parece más, para los científicos, a la enfermedad de las vacas locas y los priones, esas proteínas mal plegadas que misteriosamente lo propagan, serían los culpables. Los experimentos realizados en los últimos años apuntan a un origen infeccioso de esta demencia senil sin causa conocida y el más reciente constituye un importante indicio más, aunque no se pueda todavía asegurar.

Claudio Soto, de la Universidad de Texas y el español Joaquín Castilla, del CIC bioGUNE han inoculado extractos de cerebros de pacientes de alzhéimer en el cerebro de ratones y han comprobado que la consecuencia es la formación de los depósitos de la proteína beta-amiloide (mal plegada) que caracterizan la enfermedad. La acumulación de placas amiloides aumentó progresivamente con el tiempo después de la inoculación observándose lesiones características en áreas cerebrales muy alejadas del punto de inyección, señalan los científicos. "Nuestros resultados sugieren que algunas de las anomalías cerebrales asociadas con la enfermedad de Alzheimer pueden ser inducidas por un mecanismo de transmisión similar al que ocurre en las enfermedades espongiformes transmisibles también llamadas enfermedades priónicas", explica Castilla. La investigación se publica en la revista Molecular Psychiatry.

Este tipo de experimentos se han hecho habituales respecto a las enfermedades causadas por priones que son claramente transmisibles, como la de las vacas locas. ¿Quiere esto decir que ya se puede afirmar que el alzhéimer tiene un origen infeccioso? "La diferencia principal entre las enfermedades priónicas, eminentemente infecciosas, y la enfermedad de alzhéimer es que en las primeras el proceso de acumulación de priones en el cerebro del individuo infectado causa irremediablemente su muerte, mientras que la acumulación del péptido amiloidogénico de las placas de alzhéimer no la causa", dice Castilla. Los priones son unos agentes infecciosos muy particulares, que no se transmiten fácilmente entre individuos por lo que se sabe. Se plantea así si otras enfermedades neurodegenerativas, como las de Huntington y Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica, tienen el mismo origen.

El alzhéimer es una enfermedad complicada, de la que se desconocen todavía muchos aspectos. Por ejemplo, no se sabe si las placas de proteína mal plegada son la causa de la patología, que se traduce en muerte neuronal, o un síntoma más del exceso de este péptido. De hecho, los ratones no mostraron patología. "El principal problema a la hora de clasificar a la enfermedad de Alzheimer como una enfermedad infecciosa radica en la ausencia de modelos adecuados que reproduzcan cada uno de los procesos patogénicos de la enfermedad. Si bien hemos demostrado que el principal evento, la formación de placas amiloides, puede reproducirse artificialmente de forma similar a lo que ocurre en una infección de priones, extrapolar este dato a que la enfermedad de alzhéimer es una enfermedad infecciosa es aún prematuro", finaliza el investigador español.

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El País Ciencia

Algunas plantas duplican su ADN para superar la adversidad

Foto: ALBERTO SALGUERO QUILES/WIKIMEDIA COMMONS

Investigadores de la Universidad de Illinois exponen en un nuevo estudio, publicado en la revista 'Ecology', que uno de los secretos del triunfo post-traumático de las plantas que han sido parcialmente comidas por animales de pastoreo radica en su capacidad para duplicar sus cromosomas una y otra vez, sin someterse a la división celular, ya que crecen más y más rápido y se reproducen con más éxito.

Si bien este proceso, llamado endorreduplicación, no es nuevo para la ciencia, ningún estudio anterior lo había examinado en relación con el crecimiento y capacidad reproductiva que se produce en muchas plantas, después de haber sido dañadas, según ha explicado el profesor de biología Ken Paige, de la Universidad de Illinois, responsable del estudio con el estudiante de doctorado Daniel Scholes.

"Si usted habla con un biólogo molecular, puede saber lo que es la endorreduplicación, pero no lo ha visto nunca desde la perspectiva del éxito reproductivo de las plantas", ha señalado Scholes. "Hemos tratado de vincular ambos y hemos descubierto de que existe una relación", ha detallado.

Los investigadores estudiaron la Arabidopsis thaliana (en la imagen), una planta de flores perteneciente a la familia de la mostaza, que en repetidas ocasiones duplica sus cromosomas en algunos tipos de célula. La planta comienza su crecimiento con sólo diez cromosomas --cinco de cada padre-- pero después de las duplicaciones, algunas células llegan a contener hasta 320 cromosomas.

Los investigadores compararon el contenido de ADN de dos cultivares de A. thaliana que suelen ser ingeridos por animales de pastoreo. De las 160 muestras de cada cultivar estudiado, la mitad fueron de pasto artificial (por recorte de sus tallos centrales) y la otra mitad no. Uno de los cultivares, llamado "Columbia", se recuperó notablemente, sus tallos y hojas crecieron rápidamente y produjeron más semillas que las plantas sin recortar. En el otro cultivar, llamado "Landsberg Erecta", el crecimiento se mantuvo estable después de cortar y se redujo el nivel de producción de semillas.

Un análisis de la cantidad de cromosomas en los tejidos de cada tipo de planta antes y después del recorte de Columbia reveló que fue capaz de recuperarse en parte por la aceleración de la endorreduplicación en algunos tejidos. Su hermana cultivar, "Landsberg Erecta" sin embargo, no lo hizo.

"El contenido de ADN total se eleva en una de las variedades después de cortar, pero esto no cambia en la otra", ha señalado Paige, que ha añadido que "ese impulso adicional es lo que aumenta su éxito reproductivo".

El contenido de ADN adicional podría permitir que las plantas aumenten la producción de proteínas necesarias para el crecimiento y la reproducción, ha indicado Schole. Más ADN también significa mayores células. "Si existe más ADN en el núcleo, habrá un mayor volumen nuclear, lo que hace que las células consigan ser mayores", añade. El aumento en el tamaño de las células individuales puede dar lugar a un aumento en el tamaño de la planta entera.

En los primeros estudios llevados a cabo a lo largo de 30 años, Paige encontró que, incluso en entornos naturales, las plantas pueden desarrollar la capacidad de recuperarse después del pastoreo. "Hemos observado a plantas de generación en generación, así que sabemos que las que sirven de pasto en realidad obtienen ventaja reproductiva tres veces más que las que no", ha detallado. "Ahora estamos empezando a comprender los mecanismos moleculares que hacen esto posible", ha concluido.

Fuente:

Europa Press

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".

Fuente:

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!

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

Crean retina artificial con células madre

Lo consiguieron científicos japoneses utilizando células de ratones, un paso que podría ayudar a curar algunos tipos de ceguera.

Científicos del RIKEN Center for Developmental Biology en Japón lograron crear una retina de laboratorio utilizando células madre de ratones.

Esto abre la puerta al desarrollo futuro de tratamientos que podrían curar algunas enfermedades de los ojos e, inclusive, algunos tipos de ceguera, según reporta la revista Nature,donde se ha publicado el estudio.

Las células madre -un tipo de célula que tiene la capacidad de convertirse en diferentes tejidos- fueron "alimentadas" con una combinación específica de nutrientes que las indujo a transformarse y generar una retina sintética.

La esperanza de los científicos es que este proceso les permita en algún tiempo producir células de retina en forma ilimitada. O, más aún, retinas completas que puedan ser trasplantadas a pacientes con problemas de la vista.

Hasta podrían generarse ojos completos (de hecho, una compañía estadounidense de biotecnología ya a conseguido una licencia para iniciar estudios en humanos de terapias para curar la ceguera utilizando células madre).

La retina está compuesta por diversos tipos de células que recubren la parte posterior del ojo. Cuando la luz ingresa en el globo ocular es concentrada en la retina, que produce una imagen que es enviada al cerebro a través del nervio óptico.

Un ojo embrionario

Juntos, ojo y cerebro, producen las imágenes que vemos.

Las enfermedades de la retina pueden causar una pérdida pronunciada de la visión o, inclusive, ceguera.

La retinosis pigmentosa y la degeneración macular por envejecimiento -en las que las células de la retina se van destruyendo progresivamente- son las causas más comunes de ceguera en adultos mayores.

En el trabajo de los científicos japoneses, las células madre cultivadas se organizaron espontáneamente en una estructura compleja similar a un ojo embrionario.

Los responsables del estudio quedaron sorprendidos de cuán bien se organizaron las células con muy poca intervención de su parte.

Fuente:

El Nacional

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