Los 3 Bioquímicos

Biochemistry for life


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Reprogramación celular en un ser vivo

Reprogramación celular en un ser vivo

Un equipo de científicos del  Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)  ha conseguido por primera vez rejuvenecer células adultas y transformarlas en células madre embrionarias, esto abre una nueva puerta para la medicina regenerativa

Este hallazgo parte del experimento realizado por el investigador  Shinya Yamanaka, quien consiguió células madres pluripotentes inducidas (iPS)  in vitro a partir de células adultas mediante cuatro genes de reprogramación, por ello se le concedió el premio Nobel  en medicina en 2012.

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Células madre pluripotentes inducidas o células iPS desarrolladas por el investigador Shinya Yamanaka en el 2006

Años más tarde de este descubrimiento los  investigadores españoles pensaron que quizás ese mismo procedimiento podría llevarse a cabo dentro de una animal , ¿ y cuál fue la  sorpresa? ,  pues sorprendentemente consiguieron iPS , desarrollando ratones transgénicos , los cuales en una zona de su ADN tenían insertados los cuatros genes de shinya Yamanaka:  Oct ¾, Sox2, klf4 y c-Myc, esa zona podría ser activada o silenciada en presencia o ausencia de un antibiótico que se les daba a los ratones disuelto en agua , al cabo de una semana se comenzaron a observar signos de reprogramación. A los dos meses, los animales desarrollaron teratomas, tumores constituidos por varios tipos de tejidos lo que probaba  la capacidad pluripotente de las células, ello permitió confirmar la reprogramación completa.

Más sorprendidos quedaron los científicos cuando observaron que se formaban estructuras  extraembrionarias, que presentaban las tres capas propias de los embriones (ectodermo, mesodermo y endodermo) aunque no se llegaban a formar los tejidos que sustentan el desarrollo de un nuevo embrión como la placenta, es decir se acercaron a las células totipotentes (que no son las células madres pluripotentes) las únicas capaces de dar lugar a un embrión completo, estos datos nos indican que estas células madres inducidas in vivo son mucho más potentes que las células inducidas in vitro por el científico Yamanaka

Sin duda,  sin algún día  se lograse este tipo de células se plantearía  un problema ético, debido a la legislación que prohíbe la clonación de humanos.

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¿Qué supone este logro a nivel médico?

Los responsables de esta investigación aclaran que las aplicaciones de este logro aún están lejos pero ya están  planteándose nuevos experimentos para poder acercarnos más a nuevas terapias médicas con iPS.

Proponen averiguar cuánto tiempo se deben activar esos factores y comprobar si funcionan en distintos puntos de un ser vivo, para regenerar por ejemplo el corazón, el hígado, etc. También quieren reprogramar células humanas de la piel dentro de un ratón y ver cómo se comportan.

Con todo esto, los científicos quieren acercarse a la cura de enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson o la diabetes.

En este vídeo se resume  la idea que el científico Shinya Yamanaka y el grupo del científicos del CNIO desarrollaron y que  he comentado anteriormente.

Concepción Guillamón


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La cerveza contra la osteoporosis

La cerveza es una fuente de silicio, un mineral implicado en la formación de hueso y cartílago, por lo que su consumo moderado podría prevenir la aparición de la osteoporosis.

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El silicio es después del oxígeno, es el elemento más abundante de la corteza terrestre, en la que se encuentra en casi el 28 %, cifra que casualmente coincide con su peso atómico, es un oligoelemento esencial para el cuerpo, imprescindible para la salud. Son necesarias pequeñas cantidades que deberían satisfacerse a través de la alimentación.

La osteoporosis es la enfermedad metabólica ósea más frecuente en el ser humano. Inicialmente fue definida por Fuller Allbright como “demasiado poco hueso”. Hoy en día, la definición aceptada por consenso es “enfermedad esquelética sistémica caracterizada por disminución de la resistencia ósea, con el consiguiente aumento de la fragilidad del hueso y la susceptibilidad de sufrir fracturas”. Los elementos esenciales de esta definición son la masa ósea baja y la alteración de la microarquitectura, que distinguen a la osteoporosis de otras enfermedades óseas. Cualquier fractura ósea se relaciona con la fortaleza del hueso, siendo la masa ósea, expresada como densidad mineral ósea (DMO), la mayor contribuyente a dicha fortaleza.

La alteración de la microarquitectura se caracteriza por la pérdida, adelgazamiento y falta de conexión entre las trabéculas óseas, junto con una serie de factores, como alteraciones en el remodelado óseo, la propia geometría del hueso, etc., que se han agrupado bajo el concepto de calidad ósea. Todos ellos producen un deterioro de la integridad estructural del hueso y favorecen la fragilidad esquelética, lo cual conlleva a un incremento del riesgo de fracturas.

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La ingesta diaria promedio de silicio es de 20 a 50 mg para las poblaciones de Europa y América del Norte. La ingesta diaria de silicio es superior en China e India (140-200 mg / día) donde los granos, frutas, y verduras forman una parte más grande de la dieta. China e India también tienen la menor prevalencia de las fracturas de cadera en comparación con todas las demás regiones del mundo.

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Colágeno

El silicio está presente en todos los tejidos del cuerpo, pero los tejidos con las más altas concentraciones de silicio son los huesos y otros tejidos conectivos, incluyendo la piel, el cabello, las arterias y las uñas.  El silicio interviene en la formación del colágeno y tejido conjuntivo de los huesos. El hueso es el único material flexible formado por cristales de apatita (mineral de calcio y fósforo) embebido en una matriz proteica que contiene colágeno y glicosaminoglicanos. El silicio parece jugar un papel muy importante en las primeras etapas de desarrollo del hueso mientras se construye la matriz proteica. También parece que aumenta la velocidad de mineralización del hueso y mejora la deposición de calcio en el mismo, lo que tiene como consecuencia que el hueso crezca más deprisa y más fuerte. Está demostrada la función del silicio en la clasificación (sin relación con la vitamina D).

Usando condrocitos y epífisis tibiales de embriones de pollo, mostraron que el silicio aumentaba la síntesis de la matriz ósea, y que el incremento de la actividad de la prolil hidróxilasa, enzima relacionada con la síntesis de colágeno, era dependiente de la dosis de silicio. Un estudio realizado con osteoclastos humanos ha comprobado que el silicio aumenta la proliferación osteoblástica. Las concentraciones de silicio en el osteoide son 25 veces mayor que en las zonas de los alrededores.

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Prolil hidróxilasa

Existen muchos estudios, tanto experimentales como en humanos, que han observado el efecto positivo del Si en el hueso, demostrando que su administración produce un efecto positivo en la masa ósea. Las inyecciones intramusculares de silicio como trisilanol monometil a una dosis de 50 mg dos veces a la semana durante cuatro meses fueron administradas a mujeres postmenopáusicas con osteoporosis. Este tratamiento se comparó con etidronato, fluoruro, magnesio, y los controles. Los pacientes de los grupos recibieron 1.000 mg de calcio y 500 UI de vitamina D al día. Una mejora significativa en la densidad del hueso femoral se observó en el grupo de silicio en comparación con los otros grupos.

Otro estudio de suplementación de silicio en mujeres con osteoporosis se evaluó en el volumen de hueso trabecular medido por biopsia de cresta ilíaca tras un periodo de tratamiento. Tres grupos consistieron en los controles, un grupo consistió en la administración parenteral de 16,5 mg / semana de silicio durante cuatro meses y a otro con la suplementación oral con 27,5 mg / semana durante tres meses. Los participantes consumieron sus dietas normales, pero no se agregó suplementos de calcio o vitamina D. Los dos grupos con silicio suplementario presentaron un aumento significativo en el volumen de hueso trabecular en comparación con los grupos de control.

Basándose en estos informes, existe evidencia de que la suplementación moderada de silicio tiene un efecto beneficioso sobre la mineralización ósea y la densidad ósea, es decir, independiente de otros factores.

Además la EFSA también le atribuye como “health claim” el mantenimiento normal del hueso en la referencia EFSA Journal 2011;9(6):2259.

Las principales fuentes de silicio en la dieta son granos enteros, frutas, bebidas y verduras en ese orden. Cereales no refinados y granos tienen un alto contenido de silicio, especialmente avena y salvado de avena. La cascarilla de arroz y cáscaras son fuentes ricas en silicio. El contenido de silicio de las cervezas varía entre 6,4 a 56,5 mg/l, con una media de 30mg por litro, siendo mayor en las  cervezas obtenidas de la cebada que en las obtenidas del trigo. Al ser habitualmente en nuestro país tomar dos cervezas, el equivalente a algo menos de medio litro, un individuo puede obtener 15mg de este nutriente con sólo ingerir dos cervezas. El lúpulo, componente habitual de las cervezas, contiene más Si que en el grano, contribuyendo con ello a un mayor aporte de silicio. Las carnes, productos lácteos y harinas refinadas tienen poco contenido en silicio. El agua potable puede ser una fuente de silicio dependiendo de la fuente y el método de procesamiento.

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El consumo moderado de alcohol se asoció con un aumento de la densidad mineral ósea en hombres y mujeres postmenopáusicas cuando la fuente de alcohol era la cerveza o el vino, pero no cuando la fuente era el licor. Otro estudio demostró que la cerveza no alcohólica reduce de forma aguda los marcadores de la resorción ósea. Sin embargo, el mismo estudio demostró que el consumo moderado de etanol por sí solo también redujo los marcadores de resorción ósea. Aunque se sugerio que el silicio en la cerveza tenía un efecto moderado sobre la formación de hueso independiente de etanol, los efectos a corto plazo de la ingestión de silicio sobre los marcadores de la resorción ósea no se pudo demostrar.

Aunque el exceso de la ingesta de alcohol es considerado como un importante factor de riesgo para la osteoporosis. El mecanismo fisiopatológico que relaciona al alcohol con la osteoporosis es complejo, aunque parece que estarían relacionados a través de una depresión de formación ósea y un aumento de la excreción urinaria del calcio y hay que recordar que estos estudios se encuentran en fase experimental, lo que no elimina la opinión de un médico tratante, ni establece dosis recomendadas.

Autor: Jonnathan Vásquez


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DANCING

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“Si pudiera decirte lo que se siente no valdría la pena bailarlo” Isadora Duncan.

La habilidad de movernos al ritmo de la música es exclusivo del ser humano, es algo innato e inconsciente.

Según Lawrence Parsons la música y el baile promueven la cohesión social que nos ayuda a sobrevivir y formar parte de un grupo.

Permite que los sistemas cerebrales armonicen, se registren y aprendan a interaccionar unos con otros.

Bailar es algo bueno para nosotros como individuos, la danza forma parte de la expresión humana.

No es un secreto que la actividad física y una dieta balanceada contribuyen a una vida más saludable, pero ¿habías considerado alguna vez el baile como una forma de ejercitar la mente y el cuerpo?

Desde un punto de vista neurológico bailar involucra muchas funciones del sistema nervioso.

Además del movimiento, en el baile interviene la atención, la memoria, la voluntad, la emoción…

Las zonas del cerebro implicadas son:

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  • Lóbulo frontal: en él se llevan a cabo las funciones ejecutivas. También está relacionado con la motivación y la conducta.
  • Lóbulo parietal: el cual recibe la información sensorial e influye en la ubicación espacial.
  • Lóbulo occipital: encargado de procesar las imágenes.
  • Lóbulo temporal: relacionado con los sonidos y sobre todo la zona del hipocampo, el área del cerebro que regula la memoria, el estado de ánimo, y las zonas relacionadas con la coordinación del cuerpo, entrando en juego la memoria a corto y largo plazo necesarias para poner en práctica los pasos y secuencias de baile aprendidos.
  • EL cerebelo fundamental en el baile ya que tiene relación con el control del cuerpo y el equilibrio.

Antes de cualquier acto motor, hay una entrada sensorial.

El estimulo sensorial asciende por la médula, pasa por el tronco encefálico, llega al tálamo y después pasa a la corteza cerebral.cerebro

Cuando pretendemos realizar un movimiento, lo primero que se estimula son zonas de la corteza parietal posterior (zonas sensitivas) después el área motora suplementaria, la premotora y por último la motora.

Cuando observamos bailar a alguien se crea un vínculo emocional, una sensación de empatía; esto es debido a la activación de las llamadas neuronas espejo, localizadas en el área de Broca y la corteza parietal; estas neuronas son importantes para comprender la acciones de otras personas y para aprender nuevas habilidades por imitacion.

Además de poner en marcha complejos circuitos neuronales, bailar también afecta a la química del cerebro mediante la producción de endorfinas , dopamina y oxitocina.

Las endorfinas son péptidos opiodes endógenos que produce nuestro cuerpo de forma natural cuando la glándula hipófisis se estimula, por ejemplo, cuando bailamos, practicamos algún deporte, reímos.

Estas actúan sobre receptores que causan analgesia, además de producir un efecto sedante similar a la morfina; ayudan a disminuir la ansiedad y a la generación de una sensación de bienestar, es por esto que también son conocidas como las hormonas de la felicidad.

Bailar produce la activación de la vía dopaminérgica (sistema de recompensa del cerebro) produciendo una sensación de euforia considerando así a la dopamina como una sustancia que transmite señales de placer.capt-dopanima fondo blancojmol

La oxitocina es una hormona y neuropéptido, producida por la hipófisis (neurohipófisis) y controlada por el hipotálamo. Además de estar relacionada con el parto, la lactancia y con patrones sexuales, está también involucrada con las relaciones sociales, la confianza y la generosidad entre las personas.

Por tanto bailar ayudaría a nuestro estado de ánimo, disminuyendo trastornos como depresión, aumentando la sensación de bienestar, la autoestima, mejorando nuestra memoria y ayudando a nuestro cerebro a ejercitarse.

Recientes estudios han demostrado que bailar es bueno para ejercitar el cerebro ya que disminuyen en un 76% el riesgo de padecer demencia al llegar a la tercera edad, esto es debido a que cuando aprendemos y enlazamos nuevos pasos aumenta la complejidad de las sinapsis neuronales y el cableado neuronal se reestructura una y otra vez además de que una constante improvisación mantiene activas a nuestras neuronas.

EL baile también puede ser utilizado como terapia: algunas investigaciones han demostrado que bailar tango mejora los sintomas de los pacientes con Parkinson, en especial la movilidad y el equilibrio. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18172414)

Además, practicar este tipo de baile en el que se requiere un contacto estrecho entre quienes lo practican, podría utilizarse para ayudar a personas con fobias sociales ya que se promueve la producción de oxitocina, aumentando la confianza y las relaciones sociales en estas personas.

Aparte de los beneficios psíquicos, el baile nos aporta beneficios físicos ya que es un ejercicio aeróbico.

Una persona de 70 Kg moviendo su cuerpo al son de la música puede gastar entre 250 y 450 Kcabaile-585l por hora, lo cual no es un mal número ya que la cantidad total de calorías que una persona necesita incorporar a diario van entre 1.500 y dos mil, dependiendo de variables como el sexo, el peso corporal y el tipo de actividades que cada persona lleve a cabo durante el día.

También es muy beneficioso para el sistema respiratorio y vascular ya que se facilita la circulación de la sangre.

Además nos permite fortalecer nuestros músculos consiguiendo flexibilidad, fuerza y resistencia; es por todo esto que el baile es considerado como un ejercicio completo.

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“la danza es la mejor expresión de nuestros más profundos sentimientos, de nuestra realidad, de nuestra vida y de nuestras raíces” así que lo mejor que puedes hacer es ¡BAILAR!

 

 

 

 

 

Mariana Martínez Ortiz