Para destruir las células cancerígenas, además del tamaño también importa la forma

Cuando se trata de luchar contra el cancer, además del tamaño, la forma también importa. Así concluyen expertos del Instituto de Investigaciones Tecnológicas de la Universidad de Santiago (USC), que proponen terapias contra esta enfermedad basadas en la hipertermia con nanopartículas magnéticas.

La mortandad de determinados tipos de cáncer, como el glioblastoma cerebral, está asociada a la falta de terapias eficaces, lo que ha provocado un gran interés en desarrollar estrategias alternativas para combatir estos tumores.

El equipo que lidera Daniel Baldomir trabaja en una técnica, publicada recientemente en la revista Scientific Reports, que muestra resultados 'prometedores' y consiste en aumentar la temperatura por encima de los valores considerados como normales –hipertermia– mediante campos magnéticos. Su mecánica es similar a la de la fiebre, ya que la hipertermia busca destruir las células cancerígenas mediante la aplicación de calor, con temperaturas por encima de los 43 grados centígrados.

A partir de la hipertermia magnética, que actúa de forma localizada en el área afectada por el tumor, los investigadores buscaron mejorar las aplicaciones existentes en el ámbito clínico y comprobaron que las nanopartículas de forma cúbica y de un tamaño de aproximadamente 20 nanómetros ofrecen una mayor eficiencia.

Hasta ahora, la experimentación en el campo de la hipertermia trabajaba con partículas de forma esférica y un tamaño de aproximadamente 10 nanómetros. A estas escalas, incluso las pequeñas fluctuaciones térmicas son importantes desde el punto de vista magnético (comportamiento superparamagnético), por lo que los investigadores no las consideran óptimas para generar calor, siendo necesario utilizar enormes cantidades de partículas en cada tratamiento, con los consiguientes efectos secundarios para los pacientes.

Un ejemplo en la naturaleza

Para superar el comportamiento superparamagnético, el grupo ha optado por variar el tamaño y la forma de las partículas. La referencia la han encontrado en la propia naturaleza, concretamente en unas bacterias llamadas magnetotácticas, capaces de producir en su interior cadenas formadas por entre 10 y 20 piezas de cristal de magnetita (un óxido de hierro) y que todas juntos actúan como la aguja de un compás capaz de orientar a las bacterias.

Los investigadores se propusieron diseñar partículas muy semejantes a las de esta bacteria, de forma cúbica en lugar de esféricas y suficientemente grandes, de aproximadamente 20 nanómetros, “para que mostrasen estabilidad en sus propiedades magnéticas en vez de superparamagnetismo”. El primer paso del equipo fue el estudio teórico, con simulaciones realizadas en el Centro de Supercomputación de Galicia (Cesga) que facilitaron la selección de los tamaños y condiciones experimentales que, a priori, serían los más efectivos, para a continuación prepararlos en el laboratorio y finalmente ensayarlos in vitro.

Colaboración internacional

Para el diseño y estudio experimental el grupo del profesor Baldomir ha colaborado con grupos de investigación de Barcelona, Cambridge y Salónica. “Este tipo de trabajos son eminentemente multidisciplinares” explica Carlos Martínez-Boubeta, primer autor del estudio. En este sentido recuerda que herramientas como los rayos X, el láser o la resonancia magnética son invenciones de la física con una alta incidencia en la práctica médica.

Los investigadores aguardan que en pocos años la hipertermia inducida magnéticamente sea algo rutinario en el tratamiento del cáncer. De hecho, es una técnica que ya se encuentra en el ámbito clínico, después de que la Unión Europea aprobara recientemente su aplicación por parte de una compañía alemana (MagForce).

Una listeria inofensiva y radiactiva lucha contra la metástasis en el cáncer de páncreas

Listeria monocytogenes, una peligrosa bacteria cuya mortalidad puede alcanzar el 30 %, podría ser útil en la lucha contra el cáncer. Una cepa no patógena y marcada radiactivamente con renio ha logrado eliminar el 90 % de las células metastásicas en ratones con cáncer de páncreas, tal y como publica hoy la revista PNAS.

La investigación, llevada a cabo por científicos de la Escuela de Medicina Albert Einstein de Nueva York, se basa en emplear Listeria para repartir un isótopo terapéutico –renio, en este caso– de manera específica a las células tumorales de ratones con cáncer.

“Nuestra Listeria puede sobrevivir en el ambiente del tumor porque está inmunodeprimido”, explica a SINC Claudia Gravekamp, una de las autoras del estudio. “Sin embargo es eliminada eficazmente, a diferencia de la Listeria ‘normal’, en los tejidos normales”, aclara.

La terapia dirigida con radioisótopos ha resultado ser un éxito en varios tipos de cáncer, pero sus resultados en tumores de páncreas son modestos, lo que demuestra la necesidad de encontrar nuevos vehículos para introducir los isótopos radiactivos.

Listeria es una buena candidata a repartidora de radioisótopos. “Además de infectar las células cancerígenas, se introduce en ciertas células inmunes que son absorbidas por el tumor”, explica Gravekamp. “De esta forma puede viajar por la sangre hasta alcanzar el tumor”, añade.

El siguiente paso según Gravekamp es optimizar los protocolos con Listeria y estudiar otros radioisótopos. “Nos gustaría probar esta terapia en humanos”, concluye la investigadora.

Dos asesinos silenciosos

De todas las muertes por cáncer, el de páncreas se encuentra en la cuarta posición. Se le ha bautizado como ‘el asesino silencioso’, con una tasa de supervivencia de tan sólo el 4 %, porque la metástasis se produce mucho antes de que se detecte el tumor primario.

Por otra parte, Listeria monocytogenes es capaz de infectar las células del intestino y transmitirse de célula a célula, de manera que se mantiene invisible al sistema inmune.

Esto, junto con la resistencia a varios tipos de antibióticos, la convierten en el patógeno alimentario más peligroso, que causó la muerte de un paciente en la UCI del Complejo Hospitalario de Navarra el mes pasado, por culpa de una lasaña contaminada.

Encuentran dos tipos de bacterias en una tormenta de polvo sahariano

Un hallazgo de investigadores del Campus de Excelencia Internacional en Agroalimentación ceiA3 de Huelva, publicado en la revista Environment Science & Technology, ha revelado la presencia de dos tipos de bacterias en el polvo de una tormenta sahariana.

Las tormentas de polvo sahariano son fenómenos meteorológicos capaces de desplazar millones de toneladas de material particulado a una distancia de miles de kilómetros, principalmente, por el Hemisferio Norte. Andalucía es una de las regiones más afectadas por estos episodios, caracterizados por ofrecer una especie de velos de colores a los cielos, desde el marfil, al tono rosado o anaranjado. Una de las cuestiones que la comunidad científica aborda con el estudio de estas tormentas es si todo ese torrente de material termina por afectar a la salud humana –al alterar la calidad del aire- o a actividades como la agricultura o pesca. Se calcula que cada año se esparcen por el Hemisferio Norte cerca de 1.000 millones de toneladas de material.

La estación Matalascañas de la Red de Calidad del Aire de la Junta de Andalucía, situada en las instalaciones de la Universidad de Huelva, registró varios episodios de desplazamiento masivo de polvo sahariano desde el Norte de África entre el 18 y 20 de marzo de 2010.

Técnicas de secuenciación

Los científicos analizaron, mediante técnicas de secuenciación, el contenido del rastro de polvo que había dejado la tormenta a su paso por el Golfo de Cádiz. Y tras año y medio, los investigadores de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) en Granada y el Campus de Excelencia Internacional en Agroalimentación ceiA3 en la Universidad de Huelva, liderados por Juan Luis Ramos y Ana Sánchez de la Campa, respectivamente, determinaron por primera vez la presencia de dos tipos de bacterias, así como de material industrial como titanio, vanadio o molibedno.

Estos minerales, según estudios previos, proceden de la actividad industrial del norte de África, principalmente explotaciones de fosfatos y de gas en el Norte de África. “Han sido numerosos los trabajos que han identificado desde el punto de vista químico y mineralógico la composición de los aerosoles. Por ejemplo, se han encontrado calcita, dolomita, cuarzo, arcilla, óxidos de hierro y sulfato de calcio, entre otros. Sin embargo, los microorganismos asociados a estas masas de aire no han sido analizados en profundidad”, asegura la investigadora Ana María Sánchez de la Campa.

Supervivencia en condiciones extremas

El estudio revela la presencia de Firmicutes, un filo bacteriano resistente a la desecación y que pueden sobrevivir en condiciones extremas, y proteobacterias. “Muchos de estos microbios transportados germinaron bajo condiciones favorables en forma de esporas y se mostraron altamente resistentes a la luz ultravioleta, la presión atmosférica y el calor”, apuntan los investigadores.

“Durante las tormentas, los microbios están expuestos en la estratosfera a la actividad de los rayos ultravioleta, por lo que sugerimos que el polvo podría proteger la actividad celular de las bacterias a lo largo de su recorrido”, añaden.

Entre las conclusiones del trabajo es que esta tolerancia a la sequía y al calor podrían ser rasgos comunes necesarios para facilitar el transporte y la supervivencia de los microbios, y que estas características podrían abrir la puerta a nuevas actividades biotecnológicas relacionadas con procesos químicos industriales.

FUENTE:AGENCIASINC

Los fumadores pasivos sufren un mayor riesgo de desarrollar demencia

Desde mucho tiempo atrás se conocen los efectos nocivos que el tabaco tiene para el fumador. Y desde hace no tanto tiempo también se sabe que el humo del tabaco perjudica no sólo a la persona que fuma sino también a las que están cerca. Sobre esta última modalidad, la de los "fumadores pasivos" o inhaladores del humo "de segunda mano", se investiga bastante últimamente, y se van haciendo descubrimientos preocupantes. El más reciente llega ahora a raíz de un estudio realizado por un equipo internacional de expertos de China, el Reino Unido y Estados Unidos: Los fumadores pasivos sufren un mayor riesgo de desarrollar demencia que quienes no han estado expuestos al humo del tabaco.

Se sabe que el humo de tabaco inhalado por los fumadores pasivos causa enfermedades respiratorias y cardiovasculares graves, incluyendo enfermedades coronarias y cáncer de pulmón. Sin embargo, hasta ahora no había estado claro si este humo inhalado aumenta el riesgo de demencia, principalmente debido a falta de investigación. Aunque estudios anteriores habían mostrado que la inhalación del humo "de segunda mano" estaba asociado a un deterioro cognitivo, éste es el primero en encontrar una relación significativa entre el humo de tabaco inhalado por los fumadores pasivos y diversas formas de demencia por deterioro mental.

El estudio, realizado por especialistas del King’s College de Londres, la Universidad Médica de Anhui en China, e instituciones del Reino Unido y Estados Unidos, se hizo sobre una muestra de cerca de 6.000 personas en cinco provincias chinas.


Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), sólo el 11 por ciento de la población mundial está protegido por leyes que regulan metódicamente la existencia de espacios públicos sin humo de cigarrillos.

China es el mayor consumidor de tabaco en el mundo, con 350 millones de fumadores. Desde 2006, el gobierno chino ha promovido activamente la introducción de espacios libres de humo de cigarrillo en hospitales, escuelas, transportes públicos y en otros establecimientos públicos, pero su cumplimiento no ha sido amplio. No es fácil combatir al tabaquismo. El cigarrillo es un amo poderoso, y las leyes solas no bastan para que los súbditos del tabaco renuncien al mismo. Se necesita concienciar mejor a la gente de que fumar trae más desgracias que placeres.

Datos recientes muestran que el porcentaje de personas que son fumadores pasivos todavía es alto, estando más del 50 por ciento de las personas expuestas diariamente al humo de tabaco en su entorno. China también tiene la mayor cantidad de personas con demencia en el mundo, y el porcentaje de nuevos casos aumenta a medida que la población envejece.

El equipo del Dr. Ruoling Chen constató que el 10 por ciento de la muestra de población examinada tenía síntomas graves de demencia. Esta incidencia de diversas formas de demencia estaba significativamente relacionada con el nivel y la duración de la exposición al humo del tabaco como fumador pasivo. Dicha relación se encontró tanto en personas que nunca habían fumado como en ex fumadores y en gente que seguía fumando.

Mediante otros datos, se excluyó la posibilidad de que las alteraciones mentales hicieran que la gente afectada por ellas estuviera más expuesta al humo de tabaco en su entorno.

Los hallazgos hechos en este estudio, junto con los obtenidos en un segundo estudio reciente realizado por Chen y sus colegas sobre los vínculos entre ser fumador pasivo y padecer el Mal de Alzheimer, refuerzan la necesidad de medidas de salud pública destinadas a proteger a las personas contra la exposición al humo de los cigarrillos fumados por otros en su entorno.

"El aumento en el riesgo de sufrir síndromes graves de demencia en los fumadores pasivos es similar al aumento en el riesgo de padecer enfermedades coronarias." Así de contundente se muestra Chen. "Esto sugiere que es urgente tomar medidas preventivas, no sólo en China, sino también en muchos otros países".

Fuente: NCYT

Exceso de ejercicio, fatiga en el cerebro

En una maratón, un corredor llega a la meta pero, de repente, se deja caer exhausto al suelo. La mayoría de las personas asume que ello se debe a que el deportista ha invertido mucha energía en sus músculos. Pero existe otra razón. Su cerebro ha experimentado una especie de colapso: la serotonina encargada de activar a las motoneuronas y, con ello, a los músculos, pasa de ser un acelerador a convertirse en un freno, una medida de seguridad que el cerebro utiliza con el propósito de evitar la hiperactividad motora.

«Nuestro hallazgo arroja luz sobre la paradoja que durante tiempo ha sido motivo de discusión entre los científicos. Siempre hemos sabido que el cerebro libera el neurotransmisor serotonina cuando hacemos ejercicio; de hecho nos ayuda a seguir adelante. Sin embargo, la respuesta a la pregunta qué papel desempeña esta sustancia en relación con la fatiga central no estaba clara. Ahora sabemos que es realmente un exceso de serotonina lo que desencadena este mecanismo de frenado en el cerebro. En otras palabras, la serotonina funciona como un acelerador, pero también como un freno cuando la tensión llega a ser excesiva», explica Jean-François Perrier, del departamento de neurociencia y farmacología de la Universidad de Copenhague y autor principal del reciente estudio.

Exceso de  actividad neuronal

El fenómeno de la «fatiga central» se descubrió en los años ochenta del pasado siglo. Se caracteriza por una disminución de la capacidad para contraer las fibras musculares de forma adecuada durante el ejercicio físico, situación que se relaciona con el cerebro y el sistema nervioso, independientemente de la fatiga muscular.

A su vez, el cerebro se comunica con los músculos utilizando unas neuronas especiales: las neuronas motoras o motoneuronas. La excitabilidad (actividad) de las motoneuronas se incrementa al aumentar los niveles de serotonina. Sin embargo, cuando este neurotransmisor se libera en exceso, se «desborda», de manera que su acción deja de ser local en las uniones entre neuronas (sinapsis), con lo que alcanza sitios más alejados dentro del tejido neuronal; es el caso del segmento inicial del axón de las neuronas, el cual conduce los impulsos nerviosos y los inhibe. Este mecanismo de control que se pone en marcha frente a una «riada» de serotonina evita que las células nerviosas motoras se vuelvan hiperactivas, con lo que reduce la actividad muscular perjudicial.

Ayuda en la batalla contra el dopaje

La hiperactividad de las motoneuronas se encuentra en la base de varias patologías, entre ellas, la espasticidad (rigidez muscular) y la parálisis cerebral (los afectados son incapaces de controlar sus movimientos). Perrier cree que, a largo plazo, el hallazgo de su grupo permitirá el desarrollo de fármacos contra estos síntomas. Además, opina, facilitará dar un paso más en la batalla contra el dopaje.

«En la lucha contra el dopaje resulta crucial identificar qué métodos pueden utilizar los atletas para evitar la fatiga central y así continuar realizando un esfuerzo más allá de lo que es por naturaleza posible. La mejor manera de hacerlo es conociendo el mecanismo subyacente», resalta Perrier. Y añade: «Posiblemente el hallazgo también nos permita comprender por qué los inhibidores selectivos de recaptación de serotonina, fármacos que se emplean como antidepresivos, provocan que las personas que los utilizan se sientan fatigadas y más torpes que las demás. Lo que ahora sabemos nos puede ayudar a desarrollar mejores medicamentos», concluye Perrier.

Se conoce que la serotonina interviene en numerosas funciones del organismo humano: desde el apetito y el sueño, pasando por el sexo hasta el control motor. Cuanta más se mueve una persona, más serotonina libera su cerebro. O dicho desde otra perspectiva, la función de la serotonina actúa como un acelerador del movimiento, por lo que provoca un incremento en la actividad de las motoneurnas. No obstante, en el momento en que se liberan grandes cantidades del susodicho neurotransmisor acontece un exceso de sinapsis: el impulso nervioso se obtura, de manera que la contracción del músculo se debilita y se produce la sensación de fatiga.

Curiosamente, el ensayo del equipo de la Universidad de Copenhague se ha llevado a cabo a partir de una preparación de la médula espinal de tortuga adulta.

Fuente: INVESTIGACIÓNYCIENCIA

El exceso de sal puede impulsar el desarrollo de enfermedades autoinmunes

El aumento de la ingesta de sal en la dieta puede promover el desarrollo de un grupo de células bastante agresivas, implicadas en la activación de enfermedades autoinmunes –en las que el propio sistema ataca los tejidos sanos en lugar de luchar contra los patógenos–. Este es el resultado de tres trabajos complementarios que publica esta semana la revista Nature.

Los grupos de investigación, liderados por expertos de la Universidad de Yale, Harvard y del Instituto Broad (todos en EE UU), se han centrado en el crecimiento de un tipo de célula inmune, llamada T helper 17 o Th17, debido a su labor en la limpieza de agentes biológicos nocivos y su implicación en la esclerosis múltiple, la psoriasis, la artritis reumatoide y la espondilitis anquilosante, entre otras.

"Una vez que comprendamos mejor el desarrollo de las células Th17 patogénicas seremos capaces de regular su función", apunta Vijay Kuchroo, autor principal de uno de los estudios y profesor de neurología de la Harvard Medical School.

Los ensayos, realizados en cultivos celulares de ratón, han permitido a los autores establecer por primera vez una relación entre inmunidad y consumo de sal, poniendo de relieve la interacción de la genética y los factores ambientales en la susceptibilidad a la enfermedad.

Entre las presuntas causas de este fenómeno se encuentran los cambios dietéticos y en los hábitos de vida de los países enriquecidos, donde se consumen con frecuencia alimentos procesados y comida rápida con gran contenido de sal.


"Nuestro objetivo ha sido entender cómo el cuerpo obtiene el tipo y cantidad correcta de células inmunes, y cómo esas células se mantienen en el nivel de actividad adecuado para que no sean ni poco ni demasiado activas", subraya Aviv Regev, científico del Instituto Broad y autor de otro de los trabajos.

La sal no es la única culpable

Los investigadores observaron en cultivos celulares que el aumento del cloruro de sodio –la sal de mesa– puede conducir a una inducción drástica de las células Th17.

"En presencia de concentraciones elevadas de sal este aumento puede ser diez veces mayor que en condiciones normales", explican Markus Kleinewietfeld y Dominik Müller, autores del tercer trabajo. “Bajo las nuevas condiciones de alta salinidad, las células se someten a cambios que aumentan su agresividad”.

Sin embargo, la sal no es el único motivo. “Sospechamos que causas ambientales, como infecciones, tabaco y falta de vitamina D o luz solar desempeñan un papel importante. La sal puede ser un factor más relacionado con el desarrollo de la inmunidad”, señala Kuchroo.

Asimismo, Regev insinúa también que "es prematuro decir que no se debe tomar sal porque esto puede provocar una enfermedad autoinmune. Se trata de una hipótesis interesante pero debe ser probada con estudios epidemiológicos en humanos".

Por su parte, Kleinewietfeld subraya que "el desarrollo de enfermedades autoinmunes es un proceso muy complejo que depende de muchos factores genéticos y ambientales. Por eso, solo los estudios en condiciones menos extremas pueden mostrar hasta qué punto el aumento del consumo de sal contribuye al desarrollo de enfermedades autoinmunes".

Un equilibrio perfecto

Desde hace años los especialistas han observado en los países occidentales un aumento en la incidencia de las enfermedades autoinmunes, causadas porque el sistema inmunitario ataca las células del propio organismo.

El sistema inmunológico humano posee un delicado equilibrio. Mientras una baja actividad deja a la persona vulnerable a los patógenos, el exceso de actividad convierte al sistema inmunitario en el agresor y ataca distintas partes del cuerpo en vez de protegerlo.

Fuente: SINC