La herencia del autismo se relaciona con variantes genéticas raras

Un estudio internacional llevado a cabo con 2.600 familias revela el impacto de las variantes genéticas raras heredadas en el autismo, un trastorno poligénico y de difícil diagnóstico y tratamiento. La investigación, publicada en la revista Science, identifica diversas variantes relacionadas que están causadas por deleciones, duplicaciones en tándem, inversiones, cambios estructurales complejos y diversos tipos de elementos genéticos móviles que perfilan un nuevo paisaje genético para el espectro autista.

En el trabajo participan expertos de una treintena de instituciones de todo el mundo, entre los que destacan Bru Cormand, del Instituto de Biomedicina de la UB (IBUB), el Instituto de Investigación Sant Joan de Déu (IRSJD) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER); Claudio Toma, de la Facultad de Biología de la UB; Roser Corominas, de la Universidad Pompeu Fabra, del CIBERER y del IMIM; Isabel Rueda, del Hospital Universitario Sant Joan de Déu; Amaia Hervás y Silvina Guijarro, del Hospital Universitario Mutua Terrassa, y M.ª Jesús Arranz, directora del laboratorio de investigación de la Fundación Docencia e Investigación Mutua Terrassa.

Dirigida por el experto Jonathan Sebat (Universidad de California – San Diego, Estados Unidos), la nueva investigación representa todo un paso adelante para conocer el complejo mapa genético y molecular del autismo. En ella también participa Craig Venter, un referente internacional en el desciframiento del genoma humano.

¿Qué nos dice la genética sobre el origen del autismo?

Según la Organización Mundial de la Salud, uno de cada 160 niños padece un trastorno del espectro autista (TEA), una patología multifactorial que altera las habilidades comunicativas, el comportamiento social y el lenguaje. Los afectados necesitan una asistencia integrada con la colaboración del sector médico, el educativo, y el social. La gran diversidad clínica y etiológica asociada a las patologías del TEA —con un grado de afectación distinto en cada caso— complica la definición de criterios diagnósticos y de prácticas clínicas y asistenciales.

Sus causas son todavía bastante desconocidas. Sin embargo, los avances en genómica y biología molecular indican que tiene una base genética compleja. Un diagnóstico a tiempo es decisivo para iniciar intervenciones psicosociales desde el comienzo de la infancia y potenciar el progreso y el bienestar de las personas afectadas.

Según explica Bru Cormand, “el nuevo trabajo se desmarca de la investigación previamente realizada sobre la genética del autismo porque explora el impacto en el autismo de las variantes genéticas raras heredadas, cuando la mayoría de trabajos anteriores investigan las variantes raras de novo, es decir, mutaciones que aparecen durante la formación de los gametos pero que no están presentes en los progenitores”.

En segundo lugar, el trabajo se centra en las alteraciones estructurales, es decir, en los cambios de segmentos largos de ADN —deleciones, duplicaciones, inserciones o inversiones—, mientras que anteriormente la investigación analizaba sobre todo cambios de un único nucleótido.

“Este tipo de variantes genéticas son especialmente relevantes por su impacto potencial sobre la regulación de la expresión génica. Hay estudios con un número mayor de pacientes, pero el nuevo trabajo aborda una perspectiva innovadora de la genética del autismo que ha exigido un enorme esfuerzo de análisis bioinformático de datos”, añade.

En busca del paisaje genético del espectro autista

En el estudio participan unas 1.000 familias, lo que implica a más de 3.000 individuos entre afectados, hermanos sanos y progenitores, y a unos 2.000 más en el estudio de réplica. Una tercera parte de las familias del estudio inicial participan por primera vez en la investigación y provienen de la muestra clínica REACH, que incluye a afectados del Hospital Universitario Mutua Terrassa, del Hospital Universitario Sant Joan de Déu y de centros clínicos de California (Estados Unidos).

Los demás participantes forman parte de la plataforma Simons Simplex Collection (SSC), un proyecto de la Iniciativa para la Investigación del Autismo de la Fundación Simons (SFARI), creada en Estados Unidos para impulsar la investigación sobre la genética asociada al autismo.

El uso de la técnica de secuenciación del genoma entero (whole-genome sequencing, WGS) ha permitido identificar variantes estructurales que no eran detectables mediante otras técnicas —biochips CGH/SNP o secuenciación del exoma (whole-exome sequencing, WES)— por su reducido tamaño o por su localización en regiones no codificantes.

Una de las contribuciones más significativas del trabajo es la clasificación de regiones funcionales relevantes en el genoma según su intolerancia a presentar variantes estructurales. En los pacientes, en concreto, se han estudiado regiones implicadas en la regulación de la expresión génica (inicios de transcripción, 3′-UTR y promotores del cerebro fetal) en genes que son intolerantes a las variantes estructurales (y que por tanto, cuando las tienen, es con consecuencias muy adversas).

En palabras de la investigadora Roser Corominas (UPF-CIBERER-IMIM), “uno de los principales retos de la técnica WGS es la interpretación de las variantes identificadas”. La experta aclara que el WGS tiene la capacidad de secuenciar todo el genoma, pero que el impacto funcional de la mayoría de las alteraciones identificadas hasta ahora es todavía bastante desconocido: “Para resolver estas incertidumbres, son imprescindibles herramientas bioinformáticas sofisticadas —algunas de las cuales se utilizan en este estudio— y análisis funcionales a gran escala”.

Según los expertos, si se excluyen las variantes estructurales patogénicas conocidas —que representan el 1,9 % de los casos de TEA—, el estudio revela que las variantes estructurales identificadas contribuyen al 11 % de los casos, una cifra importante. De estas, la mitad son mutaciones de novo que afectan a genes concretos, y la otra mitad son mutaciones heredadas que alteran elementos reguladores o genes. Si a estas cifras se suman las mutaciones puntuales raras y las variaciones frecuentes ya conocidas, estamos cada vez más cerca de perfilar el paisaje genético completo del espectro autista, aunque todavía queda bastante camino por recorrer.

¿Herencia materna o paterna? Un rompecabezas complejo

El estudio revela que hay una mayor transmisión paterna de variantes estructurales en regiones reguladoras de la expresión génica que no toleran variaciones. Este resultado —uno de los más inesperados del estudio— va en sentido contrario a lo que se sabía sobre la transmisión de mutaciones que originan proteínas truncadas, un proceso asociado a la predominancia materna.

La idea general de que el riesgo genético transmitido provendría predominantemente de las madres se basa en su menor vulnerabilidad al trastorno. Según el nuevo estudio, los efectos de la herencia paterna o materna en el riesgo genético del autismo son más complejos de lo que se pensaba.

En opinión de Amaia Hervás, coordinadora de los equipos clínicos del estudio del área de Barcelona, y M.ª Jesús Arranz, coordinadora de los trabajos genéticos de Mutua Terrassa, “los resultados de esta investigación ayudan a entender mejor los mecanismos genéticos que contribuyen a la aparición del autismo hereditario, y facilitarán el desarrollo futuro de herramientas de tratamiento farmacológico”.

El esfuerzo para definir con mayor precisión los componentes del paisaje genético del autismo ha dado lugar a un listado de genes que están alterados en los pacientes. Estos nuevos descubrimientos, que dan pistas sobre las grandes funciones del cerebro que están alteradas, también revelan cuáles son los elementos del genoma que podrían ser dianas para desarrollar futuras terapias.

Tal como indican los autores, “la investigación revela que muchas de las alteraciones detectadas en los pacientes tienen un impacto sobre elementos que regulan la expresión de genes. Aunque aún se está lejos de las aplicaciones terapéuticas, esto podría abrir futuras opciones para obtener mejoras clínicas en los pacientes si somos capaces de modular —es decir, aumentar o disminuir— la expresión de determinados genes”.

Fuente: Agencia Sinc

Comer carne roja se relaciona con el cáncer de colon distal en mujeres

Un equipo internacional de investigación, en el que ha participado Diego Rada Fernández de Jáuregui, de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y de la Universidad de Leeds (Reino Unido), ha estudiado las relaciones existentes entre diferentes patrones dietéticos comunes y el riesgo de desarrollar cáncer colorrectal. La revista International Journal of Cancer acaba de publicar los resultados.

Al comparar el efecto que tienen cuatro tipos de dieta —que incluyen regularmente carnes rojas, aves, pescado o las dietas vegetarianas— en el desarrollo de cáncer en secciones específicas del colon, se ha encontrado que quienes comen carne roja con regularidad, en comparación con quien sigue una dieta sin carne roja, tenían mayores tasas de cáncer de colon distal, un tipo de cáncer situado en la sección descendente del colon, donde se almacenan las heces.

“El impacto de los diferentes tipos de carne roja y de los patrones dietéticos en la ubicación del cáncer es uno de los mayores desafíos en el estudio de la dieta y el cáncer colorrectal. Nuestra investigación es uno de los pocos estudios que analizan esta relación y, si bien se necesitan análisis adicionales en un estudio más amplio, podría proporcionar información valiosa para aquellas personas que tienen antecedentes familiares de cáncer colorrectal y quienes trabajan en el ámbito de la prevención y la salud pública”, señala Rada Fernández de Jáuregui, autor principal de este trabajo.

Se espera que para el año 2030 se diagnostiquen más de 2,2 millones de nuevos casos de cáncer colorrectal, también conocido como cáncer de intestino, en todo el mundo. Es el tercer tipo de cáncer más frecuentemente diagnosticado en las mujeres del Reino Unido.

Estudios previos han sugerido que comer mucha carne roja y procesada aumenta el riesgo de desarrollar cáncer colorrectal y se estima que alrededor de uno de cada cinco cánceres intestinales en el Reino Unido están relacionados con el consumo de este tipo de carne. Sin embargo, hay información limitada disponible sobre los patrones dietéticos específicos y el lugar de aparición del cáncer en el intestino.

La importancia de la información dietética fiable

En el estudio utilizaron datos del Estudio de Cohortes de Mujeres del Reino Unido (UKWCS). Esta cohorte incluyó un total de 32.147 mujeres de Inglaterra, Gales y Escocia. Fueron reclutadas y encuestadas por el Fondo Mundial de Investigación del Cáncer entre 1995 y 1998 y fueron monitorizadas durante 17 años de promedio.

Además de registrar sus hábitos dietéticos, se documentaron un total de 462 casos de cáncer colorrectal, y de los 335 cánceres de colon, 119 casos fueron casos de cáncer de colon distal. El trabajo exploró la relación entre los cuatro patrones dietéticos y el cáncer colorrectal; un análisis exploratorio posterior examinó, asimismo, la asociación entre la dieta y las subsecciones del colon donde apareció el cáncer.

Janet Cade, coautora y profesora en la Universidad de Leeds, comenta que “no solo ayuda a arrojar luz sobre cómo el consumo de carne puede afectar de manera diferente a las secciones del colon y recto; este estudio pone de manifiesto la importancia de contar con información dietética fiable de grandes grupos de personas. Los informes dietéticos precisos ofrecen al personal investigador la información necesaria para vincular estos dos aspectos”.

Fuente: Agencia Sinc

Un implante de retina frena la ceguera causada por la degeneración macular

Un nuevo implante de retina, desarrollado por investigadores de la Universidad del Sur de California, ha demostrado su eficacia en un estudio experimental con personas que sufrían pérdida de visión por la degeneración macular asociada a la edad. Actualmente no existe ningún tratamiento para las fases avanzadas de esta enfermedad que ocasiona una ceguera progresiva. Los resultados del estudio se han publicado en la revista Science Translational Medicine.

Según explica a Sinc Amir Kashani, investigador experto en enfermedades de retina de la universidad estadounidense y autor principal del trabajo, “el implante está compuesto por células del epitelio pigmentario de la retina (EPR), derivadas de células madre embrionarias humanas, dispuestas como una capa de células individuales sobre un sustrato sintético”.

Las células EPR –agrega– “son las que detectan la luz y están gravemente dañadas en las personas que padecen degeneración macular avanzada. Al reemplazar quirúrgicamente esa zona con el implante, creemos que será posible prevenir una mayor pérdida de visión o incluso restaurarla en algún grado”.

El dispositivo, que ya había sido ensayado en ratones, se ha probado con cuatro personas que tenían la enfermedad en etapa avanzada. Se insertó en los ojos de los pacientes mediante una operación quirúrgica que duró varias horas. Después se monitorizó su visión durante periodos que fueron de cuatro meses a un año.

Integrado con éxito en el tejido

Las imágenes del postoperatorio revelaron que las células madre de los implantes se integraron con éxito con el tejido, y las retinas mostraron cambios anatómicos que revelaban la reaparición del epitelio pigmentario.

Kashani comenta que el objetivo del estudio era demostrar la seguridad del implante y de la cirugía. “Se realizó con voluntarios que tenían muy pocas posibilidades de recuperar visión. Sin embargo, uno de ellos mejoró bastante y pudo leer 17 letras más que antes de la colocación del dispositivo. Algún otro también mostró ciertos signos de mejora de la función visual”.

“En el futuro evaluaremos la eficacia del tratamiento con más personas que tengan un grado de la enfermedad menos grave y, por ello, más potencial de recuperación visual”, concluye el experto.

Fuente: Agencia Sinc

Aplican un test que predice dificultades de aprendizaje en niños prematuros

Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad de Almería, el Hospital Virgen del Mar y el Complejo Hospitalario Torrecárdenas ha aplicado un método que permite predecir si los niños muy prematuros tendrán problemas de aprendizaje al inicio de la edad escolar tras calcular un índice de riesgo en los primeros días de vida.

El test aplicado, hasta ahora meramente informativo, permitiría hacer un seguimiento exhaustivo desde las Unidades de Desarrollo Infantil y Atención Temprana con el que evitar a tiempo la aparición de posibles dificultades en la adquisición de conocimientos.

Este cuestionario, denominado índice de riesgo perinatal (PERI), se utiliza en hospitales para recoger toda la información de riesgos biológicos relacionada con el nacimiento de niños antes de su fecha prevista y clasifica en riesgo bajo, medio y alto. Mide 18 factores significativos para los facultativos en los primeros días de vida del bebé y hasta el alta hospitalaria.

La novedad del método propuesto por los expertos radica en relacionar ese test con la aparición de dificultades en el aprendizaje. Así lo detallan los investigadores en el estudio publicado en la revista Research in Developmental Disabilities.

Los resultados evidencian que los niños muy prematuros son más susceptibles de padecer dificultades en los procesos cognitivos cerebrales. Según estudios previos, los niños muy prematuros son aquellos nacidos hasta la 32 semana de gestación y/o 1500 gramos de peso, es decir, entre los 6 y 7 meses de embarazo.

Esta investigación también apunta a que la aplicación del índice de riesgo perinatal como medida predictiva de los problemas de percepción visual permitiría hacer un seguimiento exhaustivo desde las Unidades de Desarrollo Infantil y Atención Temprana, contribuyendo de tal forma a la adquisición de la lectoescritura de forma adecuada y facilitando el aprendizaje desde los primeros años de la escolarización.

En este sentido, los investigadores inciden en la necesidad de implantar esta herramienta predictiva para actuar en edades tempranas y prevenir así la aparición de deficiencias evitables. “Habitualmente, los niños muy prematuros suelen presentar dificultades motoras perceptibles por cualquier especialista, pero las habilidades cognitivas no suelen identificarse fácilmente. Aunque ambas están ligadas a un desarrollo más lento, en el caso de las funciones relacionadas con el aprendizaje, se puede predecir el riesgo de sufrir alguna de ellas”, aclara la investigadora de la Universidad de Almería María del Mar Sánchez Joya, responsable de este estudio.

Riesgo perinatal y rendimiento neuronal

En este trabajo, financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y en el que han participado psicólogos, médicos, fisioterapeutas y enfermeros, los investigadores comenzaron recabando la información necesaria de la historia clínica para cumplimentar el test de riesgos previo al alta hospitalaria del bebé prematuro y obtener un índice de riesgo.

Este cuestionario recoge datos como el número de semanas con las que nació, si padeció crisis convulsivas o cualquier otro tipo de anomalías, como episodios de infección tras el parto, lesiones o daños que afecten a las estructuras del sistema nervioso central y perturben los procesos cognitivos, psicológicos, emocionales y del comportamiento humano.

Posteriormente, realizaron una evaluación detallada del desarrollo cognitivo de cada uno de los 54 niños participantes en el estudio para su posterior comparación. Un grupo lo formaban 27 niños muy prematuros con edades entre 4 y 5 años y el otro, 27 pequeños de la misma edad nacidos a término. “El objetivo de estas pruebas, además de mostrar el perfil de desarrollo neuropsicológico de los niños prematuros, radica en comprobar la validez del índice de riesgo perinatal como un método de alerta, determinando si existe una correlación entre los problemas derivados del nacimiento y el rendimiento en pruebas neuropsicológicas en niños nacidos antes de lo previsto”, asegura Sánchez Joya.

Para ello, evaluaron funciones cognitivas como la atención, la memoria, el lenguaje, la percepción visual y la estructuración espacial. “En niños prematuros sin ninguna discapacidad o sin que presenten signos de daño cerebral, los aspectos relacionados con su desarrollo neuropsicológico estaban poco estudiados. Suelen hacerse seguimientos en sus primeros años de vida porque se aprecian retrasos o enlentecimientos del desarrollo motor, pero las pequeñas deficiencias a nivel del desarrollo intelectual es un ámbito poco explorado por la neurociencia en España”, apunta esta investigadora.

En concreto, realizaron una treintena de pruebas a todos los niños durante dos sesiones de una hora de duración. “En ellas, registramos una valoración completa de los dominios cognitivos frente a otros estudios que sólo medían el índice de inteligencia”, señala Sánchez Joya.

Dificultades de percepción visual en niños prematuros

Entre todas las actividades, que se presentan como juegos, destacaron pruebas ejecutivas de aritmética y palabras opuestas, de lenguaje, de memoria oral y visual, de atención, así como pequeños test para valorar la percepción visual, de diferentes baterías muy utilizadas por los neuropsicólogos de todo el mundo. Para ello en una de las pruebas, se mostró una figura con formas geométricas a los niños y se les pidió que dibujaran lo que veían y también se les planteó que volvieran a dibujarla sin tenerla presente a los 5 y 15 minutos para conocer su percepción y memoria visual.

Otro de los ejercicios consistía en presentar series de números representados en dos colores: rosa y amarillo. Los niños debían seguir los de un solo color midiendo el tiempo utilizado y con ello se reflejaba capacidad de atención. Asimismo, con el fin de comprobar la fluencia verbal, los niños tenían que nombrar animales, alimentos, vehículos, durante 20 segundos.

Tras todas estas pruebas, los expertos concluyeron que el grupo formado por niños muy prematuros mostraban déficits y trastornos cognitivos en comparación con los niños nacidos en su fecha estimada.

“Hacia los 4 años, que se produce un cambio muy significativo en el desarrollo de las funciones superiores del ser humano como el desarrollo del lenguaje, la resolución de problemas y la flexibilidad mental para pasar de una tarea a otra, apenas encontramos estudios de estas funciones cuando iniciamos el nuestro, con niños de 4 y 5 años. Se han analizado más frecuentemente otros tramos de edad como de 0 a 3 años y de 7 a 9 y más avanzadas, sobre todo en adolescentes”, puntualiza esta investigadora.

Estudios científicos anteriores ya señalan la posibilidad de que existan dificultades de percepción visual en niños prematuros. En este trabajo, los expertos han comprobado además, en el caso de los niños muy prematuros, que cuantas más incidencias constaban en su test de riesgo perinatal, los resultados de pruebas de percepción visual eran inferiores. “Al no percibir bien lo que ven, tienen problemas para aprender a leer y escribir. Y eso conlleva tener dificultades de lectoescritura y de otro tipo de aprendizaje”, especifica Sánchez Joya.

Por este motivo, los expertos recalcan la importancia de la Atención Temprana como un servicio fundamental en estos casos, en los niños de más riesgo. “Su nacimiento adelantado les provoca dificultades en el aprendizaje cuando ya están cursando Primaria, a partir de los 6 años aproximadamente. Y, por lo general, necesitan rehabilitación neuropsicológica como una persona con dislexia. En cambio, se puede detener a tiempo este problema y transformar las debilidades en oportunidades simplemente valorando los posibles riesgos de estos pequeños precozmente”, insiste la autora de este trabajo.

Fuente: Agencia Sinc

Identifican factores claves responsables de malformaciones congénitas cardíacas

Investigadores de la Univerdida de Jaén, en colaboración con expertos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), el Instituto Pasteur de París y la Universidad inglesa de East Anglia, han identificado algunos de los principales factores que originan malformaciones congénitas cardíacas en recién nacidos.

Dichos factores guardan relación con la proliferación celular, la posición del incipiente corazón y la incorporación de células externas al órgano principal del aparato circulatorio durante su formación. Los expertos han recreado estas condiciones de forma conjunta mediante un simulador en 3D.  

En concreto, para que el corazón se forme adecuadamente durante la etapa embrionaria, deben concurrir varios procesos al mismo tiempo. Así, los científicos han corroborado que tiene que producirse una proliferación coordinada y orientada de células en el origen del proceso de formación del corazón (que en estas etapas tiene forma de tubo), acompañado de una torsión con una orientación determinada en esa estructura tubular.

Con todo esto, debe desaparecer además una membrana que une este corazón embrionario al resto del cuerpo y desencadenarse un ingreso de células extracardíacas a este órgano en fase de formación.

Hasta ahora, estudios científicos previos habían identificado cómo durante el desarrollo embrionario los órganos se posicionan donde le corresponde, ya sea a la derecha o izquierda del eje longitudinal del cuerpo. En el caso del corazón, este órgano se sitúa a la izquierda porque una serie de genes actúan para que adopte su posición final en esa mitad del cuerpo.

En este sentido, también se habían estudiado de forma individual algunos de los principales aspectos que determinan la aparición de anomalías morfológicas en el corazón en recién nacidos. Con este estudio de investigación básica, recogido en un artículo publicado en la revista Elife, los científicos avanzan en esta línea y describen por primera vez cómo la combinación de todos estos determinados indicadores provocan que el órgano principal del aparato circulatorio se forme y adquiera una orientación correcta.

Para que esto ocurra, los expertos han comprobado que tienen que darse al mismo tiempo un conjunto de variables que inducen al correcto giro y posicionamiento del tubo cardiaco primitivo. “Uno de los factores claves analizados en todo este proceso es mayor crecimiento del tubo cardíaco por el lado derecho, esencial para que la torsión se produzca correctamente”, detalla Jorge Domínguez, uno de los responsables de este estudio e investigador de la Universidad de Jaén.

Dicha torsión del tubo cardíaco embrionario resulta vital para el perfecto alineamiento y orientación del futuro corazón. “Ya disponíamos de información sobre qué determina la orientación del ‘looping’ cardíaco, pero no sobre qué desencadena este proceso. Con este estudio hemos determinado las causas que lo propician”, asegura Domínguez.

Junto con la mayor entrada de células extracardíacas en la parte derecha de ese tubo cardíaco, los investigadores han confirmado la intervención de otros procesos fundamentales.

“Al mismo tiempo que las células van ‘empujando’ por la derecha del tubo cardíaco y este va girando, una membrana que une ese incipiente corazón embrionario con la cavidad que aloja este órgano, va desapareciendo siguiendo un determinado patrón. Con todo ello, debe producirse además una rotación sobre su eje de la parte superior del tubo cardíaco, con un ángulo de unos 25 grados”, concreta este experto.

Asimismo, los expertos han constatado que cualquier alteración en el normal desarrollo de algunos de estos parámetros podría generar algún tipo de anomalía morfológica en el corazón.

Simulación por ordenador en 3D

Para probar cómo estas variables interfieren en la correcta formación del tubo cardíaco, este equipo de científicos ha diseñado un modelo predictivo en 3D y han realizado simulaciones por ordenador. Para ello, han reconstruido por primera vez el ‘looping’ del corazón tomando como modelo un embrión de ratón. “Con ello, proporcionamos una herramienta novedosa para valorar y evaluar el papel de algunos de los importantes factores que son primordiales en la formación de un corazón morfológicamente normal”, explica Domínguez.

Con el objetivo de analizar la influencia de todos estos factores, los expertos han examinado de forma experimental cada uno de ellos de manera aislada. Primero examinaron en el laboratorio la proliferación de las células dentro del tubo cardíaco e introdujeron los datos de forma aislada en el programa informático.

“Comprobamos un aumento de grosor del tubo cardíaco, necesario para que el futuro órgano tenga el tamaño adecuado, y vimos que no se giraba. Esto nos avisó de que deben intervenir más factores responsables de esa torsión cardíaca durante esta etapa para obtener un corazón normal”, comenta el responsable de este trabajo.

Otros experimentos que realizaron los investigadores en el laboratorio y cuyos resultados trasladaron posteriormente al software, se basaron en la modificación de algunos parámetros relacionados con la rotación del tubo cardíaco.

En este sentido, inyectaron una pequeña cantidad de colorante en la parte superior del tubo cardíaco y pasadas 24 horas, observaron que este sufre una rotación sobre su propio eje, siguiendo un patrón concreto. “Si en lugar de 25º, girábamos 40º, el ‘looping’ aparece, pero el tubo cardíaco no adquiere la forma correcta para que esto desemboque en un corazón bien formado”, advierte Domínguez.

Además, los científicos examinaron el proceso por el que el tubo cardíaco pierde su conexión con la pared de la cavidad que lo alberga. “Si alteramos las pautas de separación del tubo cardíaco con la cavidad pericárdica, es decir, si adelantamos o atrasamos en el tiempo este proceso, también se va a formar un corazón. Pero la diferencia es que no lo hará de forma correcta”, detalla este experto.

Por otro lado, descartaron la posibilidad de que la torsión estuviera definida por aquellos factores que hacen que el corazón esté en el lado izquierdo del cuerpo y no en la parte derecha. “Sabíamos que en la orientación del ‘looping’ podrían influir mutaciones genéticas que determinan que el corazón se posicione de forma correcta en el lado izquierdo. En cambio, este proceso de torsión se sigue produciendo”, asegura Domínguez.

Los resultados ayudarán a comprender cómo y porqué pueden aparecer anomalías morfológicas cardíacas. “En un futuro, este tipo de tecnología basada en la simulación por ordenador también podría utilizarse para conocer más sobre el desarrollo embrionario de otros órganos y del organismo en su totalidad”, anuncia este experto.

Fuente: Agencia Sinc

La actividad física reduce la mortalidad asociada a la discapacidad física en ancianos

Hasta ahora se sabía que el ejercicio regular previene la discapacidad física en los ancianos, pero se desconocía si una vez se padecía discapacidad dicha actividad podría atenuar sus perjuicios para la salud.

En un trabajo publicado en la revista Journal of Gerontology: Medical Sciences, dirigido desde la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), un equipo investigó si hacer actividad física regular podría reducir la mortalidad total y por enfermedad cardiovascular en las personas mayores con discapacidad física.

Según explican los autores, “el estudio incluyó 3.752 personas representativas de la población de 60 años o más en España. Además de valorar la actividad física que hacían, también se determinaron cinco tipos de discapacidad física: agilidad, movilidad, actividades diarias globales, actividades para atender las necesidades de la casa y actividades de autocuidado. A estas personas se les siguió desde el año 2000 hasta la actualidad para determinar la mortalidad y su causa.”

Los resultados muestran que todos los tipos de discapacidad física se asociaron con mayor mortalidad por cualquier causa y por enfermedad cardiovascular. Sin embargo, ser físicamente activo se asoció con una reducción del 26-37% de la mortalidad general y del 35-50% de la mortalidad cardiovascular en todos los tipos de discapacidad física.

Reducir la mortalidad

“Otra buena noticia fue que la mortalidad fue similar en las personas físicamente activas con discapacidad y en las personas físicamente inactivas sin discapacidad”, afirma David Martínez, investigador de la UAM y primer firmante del estudio.

Estos resultados indican que las personas mayores con discapacidad pueden mejorar mucho su salud haciendo de forma regular actividad física adaptada a sus posibilidades.

La discapacidad física es muy frecuente en el adulto mayor. “Alrededor del 40% de las personas de más de 60 años tiene alguna limitación de la movilidad. Por ello, son también muchas las personas mayores que pueden beneficiarse haciendo algo de actividad física”, agrega Martínez.

El trabajo fue realizado por investigadores del departamento de Educación Física, Deporte y Motricidad Humana de la UAM, el departamento de Medicina Preventiva y Salud Pública de la misma universidad, el CIBER de Epidemiología y Salud Pública, el IMDEA Alimentación, y la Agencia de Salud de la Toscana (Florencia).

Fuente: Agencia Sinc

La contaminación en el embarazo se asocia con menor capacidad cognitiva en los hijos

Expertos del Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) —centro impulsado por la Fundación Bancaria ”la Caixa”— y el Erasmus Medical Center de Rotterdam han asociado la exposición residencial a la contaminación atmosférica durante el embarazo con anomalías cerebrales que pueden contribuir a una reducción en la capacidad cognitiva de niños y niñas en edad escolar.

El estudio, publicado en Biological Psychiatry, muestra que los niveles de polución relacionados con las alteraciones cerebrales estaban dentro de los valores considerados como seguros. La investigación mostró por primera vez una relación entre la exposición a la contaminación atmosférica y dificultades en el control inhibidor —la habilidad de regular el autocontrol y el comportamiento impulsivo—.

Esto se asocia con problemas de salud mental como el comportamiento adictivo y el trastorno por déficit de atención e hiperactividad. Por su parte, la exposición a partículas finas durante la vida fetal se asoció con una corteza —la capa externa del cerebro— más delgada en varias regiones de ambos hemisferios, lo cual constituye uno de los factores que permitirían explicar las deficiencias observadas en el control inhibidor.

El equipo de investigación utilizó una cohorte poblacional en Holanda para estudiar a mujeres embarazadas y a sus hijos.  Determinaron los niveles de contaminación atmosférica residencial durante la vida fetal de 783 niños y niñas. Los datos se obtuvieron a partir de campañas de monitorización del aire, e incluyeron niveles de dióxido de nitrógeno y de partículas gruesas y finas. La morfología del cerebro se evaluó a partir de imágenes de resonancia magnética realizadas cuando los niños tenían entre 6 y 10 años de edad.

La relación entre exposición a partículas finas, alteraciones estructurales del cerebro y control inhibidor se observó a pesar de que los niveles residenciales de partículas finas no excedieron los límites establecidos por la Unión Europea –solo el 0,5% de las mujeres embarazadas estuvo expuesto a niveles considerados no seguros–. En promedio, los niveles residenciales de dióxido de nitrógeno se situaron justo en el límite de seguridad.

Los niños, los más vulnerables

Estos hallazgos complementan estudios previos que asocian niveles ‘aceptables’ de contaminación atmosférica con otras complicaciones, incluyendo deterioro cognitivo y crecimiento fetal. “Por lo tanto, no podemos garantizar que los niveles actuales de contaminación en nuestras ciudades sean seguros”, afirma Mònica Guxens, coordinadora del estudio e investigadora de ISGlobal y del Erasmus University Medical Center.

El cerebro del feto es particularmente vulnerable, ya que aún no ha desarrollado los mecanismos para protegerse de las toxinas ambientales o eliminarlas. “Aunque las consecuencias clínicas de estos hallazgos a nivel individual no se pueden cuantificar, otros estudios existentes hacen pensar que los retrasos cognitivos a edades tempranas podrían tener consecuencias considerables a largo plazo, incluyendo un mayor riesgo de trastornos mentales y un menor rendimiento académico, dada la ubicuidad de la exposición”, señala Guxens.

Fuente: Agencia Sinc

Una técnica de microscopía visualiza todas las células de una región cerebral

La microscopía es una herramienta básica en la investigación de la biología de cualquier organismo, dado que los elementos que se estudian, las células, tienen un tamaño microscópico y muchas veces, nanoscópico.

Hasta el momento, los métodos de microscopía existentes para investigar el tejido cerebral vivo se limitaban a visualizar solo las células previamente marcadas. Sin embargo, por limitaciones técnicas, no todas las células en una región cerebral determinada podían etiquetarse simultáneamente, lo que ha restringido la visión, y por tanto, la comprensión que tenemos sobre cómo las células cerebrales, que están altamente interconectadas, se organizan e interactúan.

Jan Tønnesen, investigador del Programa Ramón y Cajal en el departamento de Neurociencias de la UPV/EHU, y que trabaja en el centro ACHUCARRO (Achucarro Basque Center for Neuroscience) de Leioa es una de las personas que firman un trabajo que acaba de publicar la revista Cell, y en el que describen una nueva técnica de microscopía para mejorar la visualización de las células en tejido cerebral vivo.

La nueva técnica, denominada SUSHI (acrónimo de su nombre en inglés Super-resolution Shadow Imaging), permite etiquetar de una pasada el minúsculo espacio, lleno de líquido, que rodea las células cerebrales, evitando tener que etiquetar individualmente todas las células que se quieren analizar.

Dado que además esta etiqueta permanece fuera de las células, produce una especie de imagen en negativo, que podemos asemejar a la película de las antiguas cámaras de fotos. Así, la imagen negativa contiene la misma información sobre las células cerebrales que la imagen positiva correspondiente, pero gracias a que el procedimiento de etiquetado es más simple, es mucho más fácil de obtener esta imagen y toda la información que contiene.

“La técnica es revolucionaria porque nos permite visualizar simultáneamente todas las células cerebrales en una región determinada del tejido cerebral vivo. Antes encontrábamos espacios en blanco en las imágenes de microscopía, ya que no podíamos etiquetar todas las células al mismo tiempo. Este hecho nos resultaba muy limitante. Desde ahora, con esta técnica podremos ver todas las células del área de estudio que situemos en la lente del microscopio, así como sus interacciones, de manera que podremos avanzar en nuestro conocimiento de las funciones el cerebrales, tanto en el órgano sano, como cuando enferma”, explica Tønnesen.

Este avance es fruto de un proyecto interdisciplinar y transfronterizo desarrollado entre el grupo de investigación dirigido por Valentin Nägerl de la Universidad de Burdeos (Francia) y Jan Tønnesen.

Fuente: Agencia Sinc

Las legumbres minimizan el riesgo de mortalidad por cáncer

El consumo de legumbres ejerce un efecto protector sobre el riesgo de mortalidad por cáncer, pero aumenta la de enfermedades cardiovasculares (ECV), según un estudio publicado en la revista Clinical Nutrition. Estas afecciones representaron en 2012 un 8,2 y 17,5 millones de muertes en todo el mundo, respectivamente.

Los investigadores, de la Universidad Rovira i Virgili y el Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBEROBN), han analizado 7.212 participantes con alto riesgo de enfermedad cardiovascular después de seis años de seguimiento.

El trabajo revela que, en los individuos con menor consumo de leguminosas totales –13,95 gramos de lentejas, garbanzos, alubias y guisantes al día–, el riesgo de mortalidad por cáncer es casi el doble que en aquellos con un consumo mayor –27,34 gramos diarios –.

Este efecto protector puede explicarse gracias a su alto contenido de polifenoles, entre los que predominan ácidos fenólicos y flavonoides y que, gracias a sus propiedades antioxidantes, reducen los efectos de los radiales libres en nuestro organismo.

También son una fuente de fibra, vitamina E y B, selenio y lignanos, todos componentes dietéticos de reconocidos beneficios contra el cáncer.

Resultados contradictorios

Sin embargo, la investigación también ha comprobado que aquellos individuos que consumían menor proporción de legumbres –en concreto, de alubias–, tenían un menor riesgo de mortalidad por ECV.

Los resultados contradictorios en relación a la mortalidad por cáncer y enfermedad cardiovascular, según los investigadores, son importantes, y los profesionales de la salud deben conocer los posibles beneficios y peligros del consumo de legumbres y, especialmente, las alubias.

El estudio ha sido dirigido por Christopher Papandreou, investigador postdoctoral en la Unidad de Nutrición Humana de la Universidad Rovira i Virgili, y el profesor Jordi Salas-Salvadó, investigador principal en el CIBEROBN, jefe de la Unidad de Nutrición Humana y Director Clínico de Nutrición en el Servicio de Medicina Interna del Hospital Universitario de Sant Joan en Reus, ambos miembros del Instituto de Investigación Sanitaria Pere Virgili (IISPV).

Fuente: Agencia Sinc

El estudio de un gen abre una nueva puerta a la prevención del cáncer de páncreas

La inflamación es una respuesta de defensa del organismo ante agresiones, pero cuando persiste puede ser perjudicial e incluso predisponer al cáncer. Por eso es crucial entender bien la relación entre inflamación y cáncer. Un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha descubierto ahora un vínculo inesperado entre ambos procesos: en el páncreas, uno de los genes que aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de páncreas se ocupa también de controlar la inflamación en el tejido normal.

Este hallazgo implica “un importante cambio conceptual”, explica Paco Real, jefe del Grupo de Carcinogénesis Epitelial del CNIO, que además de ayudar a entender el origen de los tumores sugiere nuevas estrategias para mejorar la prevención del cáncer de páncreas. El trabajo se publica en la revista Nature. 

El cambio de paradigma que implica este resultado tiene que ver con el concepto mismo de inflamación. En general la inflamación se considera una respuesta defensiva que la célula organiza partiendo de cero cuando hay una agresión externa, pero los investigadores la ven ahora como “un mecanismo de defensa que la célula mantiene inactivado, inhibido, a menos que le haga falta”, afirma Real. Lo que demuestra el nuevo resultado es que en el tejido sano la célula cuenta con mecanismos específicos de control que suprimen la inflamación.

Con este cambio conceptual como punto de partida, el grupo del CNIO ha descubierto además que, al menos en el páncreas, los mecanismos moleculares implicados en las funciones normales del tejido sano, como la diferenciación celular, son también los que suprimen la inflamación. Es decir, mantener la inflamación bajo llave es lo habitual, y se lleva a cabo mediante mecanismos moleculares implicados en el funcionamiento normal de la célula.

Inflamación y cáncer

Estos resultados ayudan a entender otros trabajos previos de los mismos investigadores, en que utilizando modelos de ratón habían observado que cuando se elimina el mecanismo que suprime la inflamación en las células pancreáticas, el tejido se vuelve más propenso a desarrollar un cáncer inducido por mutaciones en el gen KRAS –un gen clave en los tumores de páncreas–.

“Vemos que cuando las células no se diferencian correctamente se produce un estado de pre-inflamación, y sabemos que en ese contexto las células son más sensibles a mutaciones en KRAS; es como si las células se colocaran en una parrilla de salida para la inflamación y el cáncer”, explica Real. El mecanismo que controla la inflamación es un gen llamado NR5A2. Los investigadores han estudiado a fondo su función en ratones y después han comprobado que los resultados son extrapolables a humanos.

Como explica Real, “en ratones, cuando hay niveles normales de NR5A2 se suprimen los fenómenos inflamatorios, mientras que cuando los niveles de NR5A2 bajan, entonces se activan programas inflamatorios y aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de páncreas; en humanos, los individuos que tienen niveles bajos de este mismo gen en el páncreas muestran un estado de pre-inflamación muy parecido al que detectamos en ratones”.

No es casual que el interruptor de la inflamación sea NR5A2, dado que en humanos se han identificado ya variantes de este gen que aumentan el riesgo de cáncer de páncreas. Son variantes frecuentes en la población; portarlas no basta para generar cáncer de páncreas, pero ahora se sabe que disparan las etapas iniciales de la inflamación y aumentan el riesgo si concurren además otras circunstancias, como mutaciones en KRAS.

Esto encaja muy bien con lo que se observa en la clínica: el cáncer de páncreas con frecuencia ocurre en pacientes con predisposición genética, mutaciones en el gen KRAS y con pancreatitis –una inflamación del páncreas–.

Ante los investigadores se abren ahora dos nuevas vías de avance. Una es determinar si la existencia de un vínculo genético entre inflamación y cáncer se da también en otros órganos, además del páncreas; la otra es tratar de aplicar el nuevo conocimiento a la prevención del cáncer de páncreas, que es hoy día uno de los cánceres de peor pronóstico en parte debido a su diagnóstico tardío.

Los investigadores creen que detectar los estadios iniciales de la inflamación permitiría disponer de útiles señales de alerta. Pero para eso necesitan poder detectar esas señales en un simple análisis de sangre: “No se puede biopsiar el páncreas como otros tejidos más fácilmente accesibles; vamos a tratar de detectar el estado preinflamatorio en sangre, primero en ratones y luego en humanos”, dice Real.

Fuente: Agencia Sinc

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