Células madre para rejuvenecer músculos

Los resultados de un nuevo estudio indican que es posible frenar y revertir el envejecimiento de algunos músculos, al menos de manera local.

El cumplimiento del viejo sueño humano de hacer retroceder el reloj de la vida para eludir la vejez y acaso la muerte natural por esta última sigue estando más allá de toda posibilidad actual, pero es reconfortante pensar que quizá algún día se logre rejuvenecer por completo otro músculo que es el más importante del cuerpo, el corazón, y que paralelamente quizá se desarrollen técnicas para revertir el envejecimiento de otros órganos y sistemas del cuerpo humano, lo que podría implicar acercar cada vez más ese viejo sueño humano a la realidad.

El equipo de la investigadora Penney Gilbert, de la Universidad de Toronto en Canadá, ha orientado su trabajo a intentar mitigar un problema común en la vejez: el deterioro de los músculos esqueléticos. Estos tienen funciones muy importantes, ya que son los que nos permiten cosas como permanecer de pie sin caernos, sentarnos con suavidad en vez de dejarnos caer sobre una silla, parpadear y hasta tragar. A medida que una persona envejece, la funcionalidad de sus músculos de este tipo disminuye significativamente.

A partir de los 75 años de edad, la pérdida anual de masa muscular es notable. Ésta es la razón principal de que la gente anciana tenga poca fuerza física e incluso llegue a no poder mantenerse en pie. Si además hay que operarles para, por ejemplo, colocarles una prótesis de cadera, la situación de algunos músculos puede volverse mucho más problemática.

El equipo de Gilbert, Helen Blau y Ben Cosgrove ha determinado que durante el proceso de envejecimiento, una subpoblación de células madre comienza a expresar una modificación de una proteína que inhibe su capacidad para promover la formación de nuevas células madre.

Penney Gilbert. (Foto: E. Vollick)

Sin embargo, si se procede a tratar fuera del cuerpo a células de esta subpoblación, mediante un medicamento que impide la citada modificación proteica, en combinación con el cultivo de las células sobre una estructura hecha de un biomaterial en forma de hidrogel que emula las características del tejido natural en el que crecen dentro del cuerpo, el resultado es que las células envejecidas crecen y pueden hacer copias de sí mismas.

Este método para restaurar la fuerza de los músculos esqueléticos dañados en personas mayores ha sido probado por ahora solo en experimentos de laboratorio, aunque los resultados son alentadores. Los cultivos celulares rejuvenecidos fueron trasplantados a tejidos lesionados y envejecidos, con resultados notables: Las células trasplantadas fortalecieron el tejido dañado y envejecido hasta recuperar los niveles propios de un tejido joven y en buen estado de salud. En más de un sentido, es como lograr que el reloj biológico de las células madre dé marcha atrás y éstas se rejuvenezcan.

Este tratamiento no logra, sin embargo, dar marcha atrás al reloj de células madre que ya estén demasiado deterioradas. Lo que hace, en esencia, es estimular, en tejidos musculares viejos, a las células madre que todavía sean funcionales de modo que comiencen a dividirse y a renovarse.

Tal como subraya la Dra. Blau, y pese a que el horizonte que se vislumbra en esta línea de investigación es muy esperanzador, no hay que dejarse llevar por un entusiasmo excesivo. El nuevo tratamiento solo sería utilizado para reparar los defectos localizados en parcelas relativamente pequeñas de tejido muscular que se encuentren en la zona de la cadera, la garganta o los músculos de los ojos. Uno de los retos más importantes para las personas de edad avanzada que reciben trasplantes de cadera, por ejemplo, suele ser la reparación de los músculos esqueléticos dañados en torno a la articulación de la cadera. El estudio apunta a la posibilidad de futuras terapias postoperatorias para lograr el objetivo descrito, el de que pacientes de edad avanzada, a los que se haya implantado una prótesis de cadera, recuperen con mayor rapidez y seguridad que ahora una buena movilidad
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Nueva vía de reparación neuronal

Unos biólogos moleculares han descubierto una vía hasta ahora desconocida para reparar células nerviosas que podría permitir curaciones mejores y más rápidas.

Lo descubierto demuestra que las dendritas, los componentes de las células nerviosas que reciben información del cerebro, tienen la capacidad de volver a crecer después de una herida.

Estudios previos, en los que se utilizaron diversos modelos, ya habían demostrado que cuando las células nerviosas, o neuronas, sufren ciertos daños, ellas mismas pueden repararlos al hacer rebrotar los axones, los componentes de la neurona que envían información a otras células.

Dada la capacidad de las neuronas para regenerar axones, el equipo de la bioquímica y bióloga molecular Melissa Rolls, de la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, se preguntó si las dendritas podrían también regenerarse después de sufrir daños. Esta cuestión no había sido apenas explorada por la comunidad científica, y los escasos estudios publicados se hicieron a escala limitada y dieron resultados poco concluyentes.


Esta imagen muestra una neurona individual en un animal 5 horas después de que sus dendritas fueran cortadas mediante cirugía láser (izquierda). La misma célula fue observada 48 y 96 horas después de cercenarle las dendritas. A las 48 horas (centro) un nuevo manojo de dendritas sobresale del cuerpo celular, y a las 96 horas, ese nuevo manojo ya llena el espacio entero que normalmente ocupan las ramificaciones. (Fotos: Laboratorio de Melissa Rolls, Universidad Estatal de Pensilvania)

Utilizando la mosca de la fruta (Drosophila) como un sistema modelo, los investigadores pusieron en práctica lo que Rolls llama un “método radical” de verificar la existencia y el alcance de esa capacidad de regeneración en dendritas: Cortaron todas las dendritas de un conjunto de neuronas. "Queríamos poner a las células en una situación límite", explica Rolls. Al cercenar la totalidad de las dendritas, las células ya no serían capaces de recibir información, y de hecho parecía que lo más probable era que muriesen. Rolls y sus colegas quedaron sorprendidos al comprobar que las células no murieron. Y no solo sobrevivieron, sino que además regeneraron las dendritas completamente y mucho más rápido de lo que se tarda en regenerar axones. En unas pocas horas, las neuronas empezaron a regenerar las dendritas, y después de un par de días ya tenían casi completo su manojo de ramificaciones. Es asombroso lo robustas que son estas células, tal como subraya Rolls.

Es más, parece que la regeneración de dendritas ocurre independientemente de la regeneración de los axones. Cuando Rolls y sus colegas bloquearon las moléculas de señalización imprescindibles para la regeneración de axones en todos los animales, encontraron que la regeneración de las dendritas continuaba sin alteraciones. Esto significa que las neuronas no solamente poseen una capacidad increíble para regenerarse, sino que además tienen dos vías de regeneración diferentes: una para axones y una para dendritas.

En la investigación también han trabajado Michelle C. Stone, Richard M. Albertson, y Li Chen, de la Universidad Estatal de Pensilvania
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Nuevo tipo de memoria holográfica con una capacidad colosal de almacenar datos

Se ha demostrado un nuevo tipo de dispositivo de memoria holográfica que podría proporcionar capacidades sin precedentes para el almacenamiento y el procesamiento de datos en dispositivos electrónicos.

El nuevo tipo de dispositivo de memoria, desarrollado por unos científicos de la Academia Rusa de Ciencias y la Universidad de California en Riverside, Estados Unidos, utiliza ondas de espín (una oscilación colectiva de espines en materiales magnéticos) en vez de haces ópticos.

Las ondas de espín resultan ventajosas porque los dispositivos que las emplean son compatibles con los dispositivos electrónicos convencionales y pueden operar a una longitud de onda mucho más corta que la de los dispositivos ópticos, haciendo posible obtener dispositivos electrónicos más pequeños que tengan una mayor capacidad de almacenamiento de datos.

Los resultados experimentales obtenidos por el equipo de Alexander Khitun muestran que es factible aplicar técnicas holográficas desarrolladas en la óptica a estructuras magnéticas para crear un dispositivo de memoria holográfica magnónica.

Prototipo del dispositivo de memoria holográfica construido en el laboratorio de Alexander Khitun. (Foto: Universidad de California en Riverside)

Esta línea de investigación combina las ventajas del almacenamiento magnético de datos con la transferencia de información basada en ondas.

Los resultados obtenidos con el estudio reciente abren un nuevo campo de investigación que podría tener un impacto tremendo en el desarrollo de nuevos dispositivos lógicos y de memoria.
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Asombroso control artificial eléctrico de células para organizar su trabajo en equipo

Unos investigadores han comprobado que se puede usar una corriente eléctrica para movilizar colectivamente células hacia el lugar deseado y del modo que se prefiera, un logro que podría establecer las bases para formas más controladas de ingeniería de tejidos y para aplicaciones potenciales como los “vendajes inteligentes”, que se servirían de la estimulación eléctrica para ayudar a sanar heridas.

En los experimentos, el equipo de Daniel Cohen y Michel Maharbiz, de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, utilizó capas de un solo nivel de células epiteliales, el tipo de células que se unen entre sí para formar robustas cubiertas en la piel, los riñones, la córnea y otros órganos. Los investigadores encontraron que aplicando una corriente eléctrica de unos 5 voltios en una parcela de un centímetro, podían estimular a las células a migrar siguiendo el campo eléctrico de corriente continua.

El equipo de Cohen y Maharbiz logró hacer que las células se agrupasen a la izquierda o a la derecha, para divergieran o convergieran, y que cambiaran el sentido de su marcha dando giros colectivos de 180 grados. También crearon formas elaboradas, como la de un triceratops.

Lo constatado en esta asombrosa investigación representa la primera información conocida de que se pueden usar campos de corriente continua para guiar de forma deliberada la migración de una capa de células epiteliales.


La imagen superior muestra un grupo de células epiteliales. Las líneas blancas en el centro de la imagen señalan la corriente eléctrica fluyendo del positivo al negativo sobre las células. La imagen inferior muestra cómo las células siguen el campo eléctrico, con el color azul indicando una migración hacia la izquierda y el rojo un movimiento hacia la derecha. (Imágenes de Daniel Cohen)

La galvanotaxis, el uso de electricidad para dirigir el movimiento de células, había sido demostrada con anterioridad en células individuales, pero no estaba claro qué efectos podía tener en el movimiento colectivo de células.

La habilidad de gobernar el movimiento de una masa de células tiene una gran utilidad como herramienta científica en la ingeniería de tejidos.

En vez de manipular las células de una en una para que todas hagan lo mismo, se podrá controlar a muchas de ellas al mismo tiempo.

Con nuestros cuerpos llenos de soluciones salinas y de iones fluyendo, no es sorprendente que las señales eléctricas ejerzan un papel fundamental en nuestra fisiología, desde las transmisiones neurales hasta la estimulación muscular. De todos modos, el fenómeno eléctrico que el equipo de Cohen y Maharbiz está explorando es distinto en cuanto a que la corriente producida proporciona un estímulo para que las células migren.
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Biotecnologías ‘made in Spain’

Un grupo japonés invierte tres millones en una empresa impulsada por la Fundación Botín

El proyecto Life Length se desarrolla en el CNIO y mide la longitud de los telómeros

Iñigo Sáenz de Miera, director de la Fundación Botín. / LUIS SEVILLANO

Unas etiquetas fluorescentes pueden indicar la extensión de la vida. “Cuanto más largo es el telómero, más etiquetas hay pegadas y mayor es la intensidad de esa fluorescencia”, explica María Blasco, directora del Centro Nacional de Investigación Oncológica (CNIO). La longitud de los telómeros, parte terminal de los cromosomas, indica la posibilidad de padecer determinadas patologías. “Los muy cortos son los que se asocian con enfermedades”, detalla la investigadora, que tras 10 años de esfuerzos logró, junto a su equipo, desarrollar esta técnica de diagnóstico en el marco del programa de transferencia tecnológica de laFundación Botín, Mind the Gap. Life Length, empresa que resultó de este proyecto, acaba de recibir una inversión de tres millones de euros de la multinacional japonesa Yamada Bee Farm. El acuerdo prevé que la mitad del importe se destine al desarrollo de una joint venture para la comercialización en exclusiva de la Tecnología de Analisis de Telómeros (TAT) en Japón.

Inventar no es suficiente. Si los logros de los investigadores no encuentran una salida en el mercado no producen riqueza

Life Length, fundada a finales de 2010 y desarrollada en el CNIO, no ha tardado en confirmarse pionera en diferentes ámbitos. Por un lado, es la única empresa en el mundo capaz de medir los telómeros cortos, técnica de “diagnóstico preventivo” que representa el principal indicador de envejecimiento celular —estima la edad biológica de una persona en lugar que la cronológica—. En segundo lugar, “es la primera vez que una compañía española de biotecnologías se implanta en Japón”, asegura Francisco Moreno, director del área de ciencia y transferencia tecnológica de la Fundación Botín. “En España se hace muy buena ciencia, ciencia de calidad”, remarca el investigador, quien asegura que la falta de impulso del sector no se debe tanto a los recortes que han mermado el presupuesto de los proyectos de I+D desde el estallido de la crisis. “Es un problema cultural que venimos arrastrando desde hace muchísimos años”. La cuestión, insiste, “es que no se apuesta firmemente por la transferencia tecnológica”.

“Los científicos piensan más en descubrir que en que puede servir su descubrimiento. [...] La misión de la Fundación Botín es buscar nuevas formas de apostar por el talento para generar riqueza”, resume Iñigo Sáenz de Miera, director general de la asociación. Lo que falta, sostiene, no es solo la actitud: España necesita profesionales “que hablen tanto el lenguaje de los científicos como el de la industria”, y que funcionen de traductores entre dos mundos que, en otras áreas geográficas, en particular en EE UU, gozan de estrecha colaboración.Porque inventar no es suficiente. Si los logros de los investigadores no encuentran una salida en el mercado no producen riqueza. Y si no generan negocios no ayudan a mejorar la competitividad y atraer inversores.Mind the Gap, iniciativa que vio la luz a finales de 2010, nace justo con el objetivo de reducir la brecha que separa el mundo científico del empresarial. La Fundación Botín aporta el capital inicial para la puesta en marcha de iniciativas relacionadas con cualquier campo de la biomedicina, biotecnología o bioingeniería —actualmente son seis las empresas operativas del programa—, además de realizar labores de gestión, coordinación y asesoramiento. Las inversiones captadas en 2013 superaron los dos millones y la facturación d el año pasado alcanzó los 470.000 euros.

Mind the Gap nace  con el objetivo de reducir la brecha que separa el mundo científico del empresarial

Stephen Matlin, consejero delegado de Life Length, es quien más se ocupa de acercar posiciones. El acuerdo con Yamada Bee Farm parece encajar en la evolución positiva que ha experimentado la empresa en tan solo cuatro años de vida: inversiones por más de un millón en el desarrollo de su tecnología, un facturado que a julio de 2013 alcanzaba los 650.000 euros y, para terminar, un acuerdo millonario firmado con una compañía asiática. “Japón es una de las sociedades más sofisticadas del mundo en el campo del estudio del envejecimiento y de las enfermedades asociadas al mismo, y confiamos en que nuestra tecnología TAT se convierta en un biomarcador clave en la medicina preventiva [en el país]”, manifestó Matlin al cerrarse la operación la pasada semana.

Yamada Bee Farm lleva más de 65 años fabricando, sobre todo a partir de la apicultura, productos de salud, cosméticos y de alimentación. Su fuerte apuesta por la inversión en I+D la llevó a superar los 330 millones de euros en ventas en 2013 y a afianzar a cerca de 13 millones de clientes. “Estamos orgullosos de asociarnos con Life Length. [...] Creemos que su tecnología va a contribuir con fuerza en el desarrollo de nuestro negocio”, garantizó el consejero delegado de la compañía nipona, Hideo Yamada.

“Esta crisis está obligando a buscar nuevas formas de colaboración entre lo público, lo privado y lo social, que aprovechen el conocimiento y lo conviertan en riqueza”, concluye Sáenz.

http://economia.elpais.com/economia/2014/03/07/actualidad/1394225978_717887.html

Una bebida diseñada para astronautas está ahora disponible para deportistas y otros

¿En qué se parecen viajar al espacio y practicar un deporte? Ambas actividades implican circunstancias que hacen que el cuerpo pierda agua involuntariamente. Los astronautas y los atletas con un nivel bajo de agua en el cuerpo pueden sufrir disminuciones en su rendimiento físico y padecer problemas tales como dolores de cabeza, fatiga, calambres musculares, desorientación y, en casos graves, pérdida del conocimiento.

Una bebida de rehidratación desarrollada por John Greenleaf, fisiólogo y que fue investigador en el Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffett Field, California, para combatir en los astronautas el bajo nivel de agua corporal, o hipohidratación, ahora se usa aquí en la Tierra para mejorar el rendimiento humano en situaciones de gran demanda física.

Los astronautas pierden agua corporal involuntariamente durante las misiones espaciales. El fluido corporal que usualmente es atraído hacia los pies por la gravedad terrestre se altera rápidamente durante la permanencia en microgravedad, moviéndose desde las piernas hacia la parte superior del cuerpo. Este cambio de distribución de líquido incrementa la presión en la cabeza y el torso, y poco después se produce un efecto de pérdida acentuada de agua corporal. A menos que los astronautas adopten medidas para restaurar sus niveles de agua antes de su regreso a la Tierra, pueden experimentar síntomas graves de deshidratación al aterrizar, ya que cuando llegan a la Tierra, la gravedad desvía los líquidos corporales de nuevo hacia abajo.

Para que los astronautas se rehidraten por su cuenta eficientemente, deben tomar tanto agua como electrolitos (o sales). Tanto la calidad como la cantidad de los electrolitos afectan de manera crucial a cómo el agua es absorbida y distribuida dentro del cuerpo.

John Greenleaf con una botella de la bebida de rehidratación desarrollada por la NASA, en un laboratorio del Centro Ames de Investigación de la NASA en Moffett Field, California. (Foto: NASA / Dominic Hart)

En los primero tiempos de la Era Espacial, a los astronautas ya se les entregaba agua y tabletas de sal (específicamente cloruro de sodio) con instrucciones para consumir ambos antes del descenso. Este método se demostró difícil de llevar a la práctica de manera eficaz. Algunos astronautas tomaron solamente las tabletas de sal, que empeora la deshidratación. Otros sólo bebieron el agua, que en esas circunstancias simplemente se va en la orina y por sí sola no ofrece ningún beneficio de hidratación, sino más bien la incomodidad de una vejiga llena. Otros ingirieron proporciones variables de sal y agua, con resultados pobres.

El agua que contiene un 0,9 por ciento de cloruro de sodio disuelto (también conocida como solución isotónica o solución salina normal), usada comúnmente para la hidratación intravenosa, contiene la cantidad adecuada de electrolitos para una hidratación óptima, pero no es recomendable como bebida de rehidratación. No sólo tiene mal sabor, sino que ingerirla puede causar diarrea.

Para garantizar que los astronautas consuman proporciones correctas de electrolitos y agua, Greenleaf desarrolló una bebida premezclada de sabor aceptable. Partiendo de la solución salina isotónica de mal sabor, Greenleaf reemplazó la mitad del cloruro de sodio con citrato de sodio y agregó un edulcorante sin calorías. Estas modificaciones eliminaron los efectos secundarios gastrointestinales asociados con la solución salina original, mejoraron el sabor y mantuvieron una cantidad óptima de electrolitos para la rehidratación.

La bebida de rehidratación de la NASA no contiene azúcar o hidratos de carbono y tiene un sabor claramente salado. No está planteada como una bebida recreativa. Su prioridad es la hidratación antes que el sabor.

Los estudios clínicos realizados por Greenleaf y sus colaboradores mostraron que la fórmula de la NASA era superior a otras bebidas de rehidratación probadas. Sus estudios demostraron que el consumo de la bebida de rehidratación de la NASA mejoró los ejercicios de resistencia en sujetos de estudio.

Aunque la causa de hipohidratación de los astronautas no es la misma de los deportistas, la solución de rehidratación de la NASA es igualmente aplicable a unos y otros casos.

La empresa Wellness Brands Inc., en Boulder, Colorado, fue autorizada por la NASA en 2009 para comercializar la bebida, y ahora lo está haciendo bajo el nombre comercial de "The Right Stuff", orientando el producto a equipos deportivos profesionales, universitarios y amateur, atletas de resistencia y trabajadores como bomberos y militares que a menudo realizan entrenamientos o misiones físicamente extenuantes y en condiciones de mucho calor.
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Un gel vaginal protege contra el VIH después de la relación sexual

Un ensayo en monos demuestra que los antivirales actúan hasta seis horas después del coito

Representación del VIH en el torrente sanguíneo.

Los geles vaginales con antivirales (los llamados microbicidas) son una de las esperanzas para frenar la expansión del VIH. Básicamente consisten en cremas que deben actuar destruyendo el virus antes de que llegue a las mucosas de la mujer y se asiente. Así, ellas tendrán el control de la infección, sobre todo en entornos en los que les cuesta negociar el uso del preservativo con su pareja. Pero, hasta ahora, se estaban ensayando los geles para usarlos antes de la relación. La posibilidad de que funcionen después, como publica Science Translational Medicine de un ensayo en macacos, da aún más opciones.

El estudio se basa en que desde el momento del primer contacto con el virus (en este caso, el presente en el esperma) hasta que este atraviesa todas las barreras celulares y se instala pueden pasar hasta seis horas. Así que aplicarse una crema con antivirales que interrumpan el proceso puede servir para detener el proceso y proteger a las hembras del macaco (o, más adelante, a las mujeres). Eso sí, los datos no indican una eficacia del 100%, pero sí de cerca del 90%.

En concreto, se han ensayado geles con un antiviral de la familia de los inhibidores de la integrasa. esto quiere decir, dentro del complejo ciclo de infección por VIH, que detiene un momento clave: aquel en el que el material genético del virus se integra –de ahí su nombre– en el ADN de las células del huésped. Este paso es el que permite que aunque el virus desaparezca de la sangre del afectado, pueda reactivarse en algún momento, reiniciando la cadena infecciosa.

El estudio ha demostrado que cuando antes se use el preparado, mayor es la protección, pero da una ventana de hasta tres horas para que mantenga una máxima eficacia.

La ventaja de este sistema sería, si se confirma en mujeres –el virus de la inmunodeficiencia en simios no es igual al de humanos y a veces los resultados no son extrapolables– no solo la protección, sino que esta sería completamente autónoma: no habría que programar el uso del gel antes de la relación, serviría para situaciones imprevistas (una violación, por ejemplo) e, incluso, el hombre no notaría ningún cambio en la mujer, lo que evitaría que se pudieran oponer a su uso.

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2014/03/10/actualidad/1394457962_399898.html