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martes, 8 de febrero de 2011

El piercing en la lengua aumenta las infecciones

Foto: MorgueFile desde everystockphoto
Foto: MorgueFile desde everystockphoto

Según un reciente estudio, realizado por un grupo de expertos de la Universidad Médica de Innsbruck en Austria y hecho público el 18 de enero por la revista Journal of Adolescent Medicine, los piercings de metal colocados en la lengua tienden a causar graves infecciones bucales y provocan daños en las encías y en los dientes, de acuerdo con un comunicado de prensa de la revista online Science News.

Para algunos adolescentes la utilización de accesorios en la boca es sinónimo de estar a la moda, sin embargo, la mayoría no conoce los problemas que a corto plazo se generan dentro de la cavidad bucal al realizarse una perforación. A pesar de que en el mercado existe una gran variedad de materiales, tanto de plásticos (o teflón) como de acero inoxidable (o titanio), los piercings metálicos son los más elegidos por el público joven.

Para llegar al fondo del asunto, la doctora Inés Kapferer y su grupo de especialistas realizaron un estudio con 68 mujeres y 12 hombres con una edad promedio de 23 años. Ambos contaban con perforaciones en la lengua. Los investigadores colocaron de forma aleatoria piercings de distintos materiales en los participantes, algunos de acero inoxidable y titanio, y otros de materiales plásticos (como polipropileno). Los pendientes se extrajeron después de dos semanas y se tomaron muestras microbiológicas de los mismos, del lugar de la perforación y de la lengua.

Los resultados fueron contundentes: de 80 bacterias vinculadas a enfermedades bucales, 67 se habían acumulado en los pernos de acero inoxidable que en los polímeros. Al mismo tiempo, las bacterias encontradas en el metal eran asociadas a bacilos que originaban problemas en todo el cuerpo, como la Staphylococcus aureus y la Haemophilus influenza. En conclusión, tanto los hombres como las mujeres tenían una gran cantidad de bacterias en los pernos metálicos que en los pendientes plásticos.

Depósito bacteriológico

Un foco de infección podría hallarse en las capas finas de bacterias, conocidas normalmente como biopelículas (o biofilms), que cubren los piercing y que actúan como reserva de gérmenes, de acuerdo con Kapferer y sus colegas. Las biopelículas son un gran ecosistema microbiano organizado, conformado por uno o varios microorganismos asociados a una superficie viva o inerte, con características funcionales y estructuras complejas. Este tipo de conformación microbiana ocurre cuando las células planctónicas se adhieren a una superficie o sustrato.

Muchas de estas bacterias normalmente se producen en las biopelículas, una combinación pegajosa de bacterias, células, lípidos, proteínas, hilos de azúcar molecular y otras sustancias. Los investigadores consideran que las superficies de acero inoxidable son más propicias a la formación de biopelículas que los pernos de plástico.

Para el científico Sharukh Khajotia, especialista en biomateriales dentales de la Universidad de Oklahoma, las biopelículas forman una cubierta protectora para las bacterias. “Esto significa que las bacterias son difíciles de combatir con los antibióticos”, reveló el especialista. “Mucho trabajo queda por hacer para entender cuáles son los factores que influyen en su formación”, sostuvo el experto.

Las biopelículas están asociadas a la naturaleza crónica de infecciones como las que se presentan en los pulmones de pacientes con fibrosis quística. También se ha encontrado que más del 60% de las infecciones bacterianas son causadas por biopelículas. Por este motivo, han sido ampliamente estudiadas y actualmente se las consideran una amenaza clínica potencialmente peligrosas ya que son capaces de crecer en catéteres e implementos médicos y quirúrgicos. “Una biopartícula bien conocida es la placa dental”, reveló Khajotia.

Riesgos mayores

Para la doctora Ruchi Nijjar Sahota, dentista de Fremont (California) asesora de consumidores de la American Dental Association, no es importante el tipo de material del arete porque probablemente éste dañe la parte posterior de los dientes frontales. “La mayoría de los pacientes que he visto han desarrollado o una infección en las encías o han sufrido algún tipo de trauma en sus dientes debido al aro en la lengua”, sostuvo.

Estudios anteriores han arrojado que las perforaciones en la lengua aumentan los riesgos de sufrir infecciones en la boca, que más tarde se pueden expandir a otras zonas del cuerpo. De esta manera, se han registrado casos de Hepatitis C, síndrome de shock tóxico (produciéndose por vía cutánea, vaginal o faríngea), abscesos cerebrales (cuando las bacterias u hongos infectan parte del cerebro) y una infección cardíaca denominada endocarditis (inflamación provocada en las cámaras y válvulas cardíacas). Los investigadores señalan que varias de las bacterias que se encuentran en los pernos de metal también se muestran en las infecciones sistémicas, es decir, en todo el organismo.

Las infecciones graves se pueden desarrollar a pocas semanas de la perforación o pueden aparecer en varios meses. Actualmente, la American Dental Association se opone rotundamente a la colocación de piercings en la lengua.

 Fuente : Tendencias21

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jueves, 13 de enero de 2011

Inter-Brain Synchronization during Social Interaction.

Inter-Brain Synchronization During Social Interaction



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viernes, 31 de diciembre de 2010

Machos con un par de...X


Un nutrido equipo de investigadores coordinados por Paul Thomas, de la Universidad de Adelaida (Australia), ha determinado que los cambios en un gen implicado en el desarrollo del cerebro pueden llevar a la formación de genitales masculinos en un embrión genéticamente femenino (XX). Los resultados, que se publican en el Journal of Clinical Investigation, podrían mejorar el diagnóstico y la gestión clínica de pacientes con problemas de diferenciación sexual. Éstos se presentan cuando los testículos o los ovarios no se desarrollan adecuadamente en el embrión, lo que causa anormalidades genitales en 1 de cada 4500 nacimientos.
El gen en cuestión, llamado SOX3, se encuentra en el cromosoma X y está implicado normalmente en el desarrollo del sistema nervioso central y en la glándula pituitaria del cerebro. Los investigadores han podido demostrar, sin embargo, que las mutaciones que provocan su activación anormal en la fase embrionaria llevan al desarrollo de testículos y pene tanto en pacientes humanos como en ratones.
En los machos (XY) el desarrollo de los órganos sexuales masculinos viene regulado por un gen casi idéntico en el cromosoma Y llamado SRY. Este gen, por tanto, no está presente en las hembras (XX)
Este descubrimiento también permite comprender mejor la evolución del gen SRY, que se cree que evolucionó a partir del SOX3. Se piensa que los cambios en el SOX3 como los que provocan los problemas de diferenciación sexual deben haber ocurrido hace millones de años, haciendo que el gen SOX3 se activase en la gónada e iniciase el desarrollo de los testículos. Este SOX3 mutado habría evolucionado en el gen que determina el desarrollo de los genitales masculinos en el cromosoma Y, SRY.
Según los investigadores, este descubrimiento podría explicar uno de cada cinco casos de problemas de diferenciación sexual en personas que genéticamente son XX.
Referencia:
Sutton, E., Hughes, J., White, S., Sekido, R., Tan, J., Arboleda, V., Rogers, N., Knower, K., Rowley, L., Eyre, H., Rizzoti, K., McAninch, D., Goncalves, J., Slee, J., Turbitt, E., Bruno, D., Bengtsson, H., Harley, V., Vilain, E., Sinclair, A., Lovell-Badge, R., & Thomas, P. (2010). Identification of SOX3 as an XX male sex reversal gene in mice and humans Journal of Clinical Investigation DOI: 10.1172/JCI42580
Fuente : Experientia Doc.


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domingo, 5 de diciembre de 2010

Descubren un “interruptor” molecular que propicia el envejecimiento de las células

PPARs en acción. Fuente: Wikimedia Commons.  


Un equipo de investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard (HSPH), en Estados Unidos, ha descubierto un “interruptor” molecular que puede desactivar algunos de los procesos que protegen a las células contra su envejecimiento.

Según publica la HSPH en un comunicado, este hallazgo podría servir para crear medicamentos que contrarresten el efecto de dicho “interruptor” sobre las células, deteniendo o ralentizando así el desarrollo de ciertas enfermedades metabólicas, como la diabetes de tipo dos, vinculadas al envejecimiento celular.

Acumulación de una proteína

Los científicos pretendían averiguar porqué algunas personas (a menudo aquéllas que son mayores, tienen sobrepeso o son obesas) desarrollan el síndrome metabólico, que se caracteriza por factores de riesgo como los altos niveles de glucosa en sangre, el colesterol, la resistencia a la insulina, el hígado graso o el incremento de grasa abdominal.

Este síndrome predispone a sufrir trastornos del corazón, diabetes de tipo dos y otras enfermedades, incluido el cáncer.

Utilizando ratones genéticamente modificados, Chih-Hao Lee, profesor de genética de la HSPH, y sus colaboradores se centraron en el estudio del papel de una proteína conocida como SMRT (mediador silenciado del receptor retinoides y de la tiroides) en el proceso del envejecimiento celular.

De esta forma, descubrieron que las células envejecidas acumulan más SMRT. Los investigadores quisieron averiguar entonces si la SMRT aumentaba los efectos nocivos del estrés oxidativo de las mitocondrias, que son unos órganulos celulares que hacen las veces de “generadores de energía” para la célula.

El estrés oxidativo es un proceso celular que daña el ADN, las proteínas y las funciones celulares, y que puede propiciar el desarrollo de enfermedades vinculadas al envejecimiento, como el Alzheimer, el Parkinson o la arterioesclerosis.


Chih-Hao Lee. Fuente: HSPH
Chih-Hao Lee. Fuente: HSPH  

Eliminación de la protección celular

Para descubrirlo, los científicos realizaron una serie de experimentos de laboratorio en los que se constató que, en aquellos ratones más viejos, la SMRT actuaba como un “interruptor” que detenía las actividades celulares protectoras que llevan a cabo unos receptores de proteínas conocidos como “receptores activados por proliferadores de peroxisoma” (PPARs). En concreto, los PPARs ayudan a la regulación genética que favorece la quema de grasas, el equilibrio lípido (nivel óptimo de grasa en la sangre) y la reducción del estrés oxidativo.

Por otro lado, los científicos consiguieron reducir los efectos negativos del estrés oxidativo, favorecido por la SMRT, usando antioxidantes o medicamentos que ya se sabía que reactivan las actividades protectoras de los PPARs.

Según explica Lee: “La importancia de nuestro estudio es que hemos demostrado que la SMRT facilita el proceso (de envejecimiento celular por estrés oxidativo)”, y que este proceso se puede parar.

Detener el envejecimiento

Los medicamentos destinados a potenciar las actividades de los PPARs habían sido utilizados anteriormente para incrementar la sensibilidad a la insulina y para reducir los niveles de lípidos en sangre.

Lee señala que este estudio demuestra que estos medicamentos también podrían usarse para potenciar la capacidad del organismo para luchar contra el estrés oxidativo. Según él: “a partir de lo que hemos aprendido, creemos que la SMRT es una de las causas clave del declive de la función mitocondrial. Esta proteína bloquea la actividad de los PPARs”.

Dado que existe una manera de detener ese bloqueo, potenciando la acción de los PPARs, Lee cree que se podrán crear medicamentos que ralenticen el deterioro por envejecimiento celular y, en consecuencia, también el desarrollo de las enfermedades metabólicas vinculadas a dicho envejecimiento. Los resultados del presente estudio aparecen detallados en la revista Cell Metabolism.




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viernes, 26 de noviembre de 2010

Los cerebros estresados recurren a los hábitos.



La exposición a estrés crónico causa alteraciones en la anatomía del cerebro que pueden llevar a las ratas a confiar demasiado en la rutina, incluso cuando un cambio en las circunstancias pide un cambio de comportamiento, según un nuevo estudio publicado en Science. El estudio propone un modelo animal para un problema cognitivo, importante pero sutil, que puede estar causado por el estrés crónico en humanos.
Se cree que la formación de hábitos es una forma de conservar recursos cognitivos y tomar decisiones más eficientemente, ya que los hábitos no requieren una evaluación constante de las consecuencias potenciales. El conducir a casa desde el trabajo, por ejemplo, se convierte rápidamente en una cuestión de rutina, dejando tu mente libre para soñar despierto mientras tomas las curvas, te paras en semáforos y cambias de marcha sin problemas. Sin embargo, algunas situaciones requieran alteraciones de esas rutinas, como el tener que parar en el supermercado de vuelta a casa, en cuyo caso la atención orientada a un objetivo es necesaria para alcanzar tu destino.
En una serie de experimentos conductuales, Rui Costa, de la Fundación Champalimaud (Portugal), y sus colegas determinaron que las ratas que habían sido estresadas repetida e impredeciblemente durante tres semanas tenían más probabilidad que los animales sin estresar de continuar realizando sus comportamientos habituales (rutinarios), incluso cuando ya no tenían sentido. En otras palabras, el estrés promocionaría el comportamiento rutinario en animales.
El estrés crónico también tiene como resultado otros síntomas en el comportamiento, como déficits de memoria o en la orientación espacial. Estos cambios se supone que los provoca la liberación de corticoesteroides que provocan, a su vez, una reorganización neuronal, fundamentalmente en el hipocampo y el córtex prefrontal medial. Cuando los investigadores midieron el volumen y la densidad de varias estructuras cerebrales en ratas estresadas y sin estresar, encontraron varias diferencias. La más importante, el córtex prelímbico del córtex prefrontal medial y el estriado dorsomedial, ambos implicados en las acciones orientadas a objetivos, presentaban un tamaño reducido en las ratas estresadas, mientras que el estriado dorsolateral, necesario para la formación de hábitos, era mayor, lo que sugiere un mecanismo neurológico del efecto del estrés en su comportamiento. Hasta ahora las investigaciones sobre el efecto del estrés se habían centrado en córtex frontal y los circuitos del hipocampo, por lo que la gran novedad de este trabajo es poner de relieve el papel del estriado [en la imagen sección del estriado de una rata].
En el primer conjunto de pruebas, a las ratas se las entrenó para presionar una palanca para recibir una recompensa (en forma de alimento). Después de dos semanas de entrenamiento, se les dio acceso completo a la recompensa y se les permitió consumir tanto como quisieran. Cuando se les presentó de nuevo la palanca, los animales de control dejaron de presionarla, pero los estresados no. Si se obtiene la recompensa sin trabajar, no tiene sentido hacerlo, y esa es la actitud de los animales no estresados. Sin embargo, los estresados siguen trabajando.
En un segundo conjunto de experimentos, se entrenó a las a presionar una palanca para recibir pelets de alimento y otra para azúcar. Después, uno de estas dos recompensas se suministraba sin limitación, esto es, sin necesidad de trabajar presionando la palanca. Cuando a las ratas se les dio a escoger entre las palancas, los animales de control presionaban correctamente la palanca que era todavía necesario presionar para conseguir una recompensa, mientras que las ratas estresadas no mostraban preferencias entre las dos opciones.
En palabras de Rui Costa, “no es que las ratas [estresadas] sean estúpidas es que actúan en automático”, lo que está muy bien para reducir el uso de recursos cognitivos en situaciones de estrés, pero cuando las circunstancias cambian lo que es una adaptación beneficiosa puede volverse en tu contra.

Referencia:
Dias-Ferreira, E., Sousa, J., Melo, I., Morgado, P., Mesquita, A., Cerqueira, J., Costa, R., & Sousa, N. (2009). Chronic Stress Causes Frontostriatal Reorganization and Affects Decision-Making Science, 325 (5940), 621-625 DOI: 10.1126/science.1171203

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viernes, 19 de noviembre de 2010

El tacto modula la neurogénesis en la médula espinal de adultos.

 

La exposición a nuevas sensaciones táctiles puede estimular la aparición de nuevas neuronas en la médula espinal de ratones, según un artículo que aparece en Molecular Psychiatry y que recoge las conclusiones del estudio llevado a cabo por el equipo de Michal Schwartz del Instituto Weizmann (Israel). Este resultado sugiere que la neurogénesis podría ser una componente importante del tacto. La neurogénesis en la médula espinal hasta ahora sólo se había documentado in vitro, el equipo de Schwartz informa de su detección in vivo en el asta posterior de la médula espinal.
El equipo de investigadores detectó que existía una proliferación de células progenitoras neuronales en el asta posterior de la médula espinal (marcada con el número 2 en esta imagen) de los ratones que estaban estudiando. Dado que esta parte de la médula espinal se sabe que está compuesta principalmente de neuronas sensoriales, los científicos se plantearon la hipótesis de que estas neuronas podrían estar participando en la nocicepción (sensación de dolor) y/o el tacto.
Para comprobar esta idea, el equipo colocó ratones durante dos horas en jaulas en las que se habían introducido sensaciones táctiles adicionales cambiando el suelo por papel de lija, grava, esponja o una combinación de los anteriores. El resultado no pudo ser más espectacular. Sólo dos horas después de ser expuestos a estos ambientes enriquecidos en sensaciones los ratones mostraban un incremento sustancial en el número de nuevas células en el asta posterior. La cantidad de neurogénesis era mayor en los ratones expuestos a los entornos con una combinación de materiales en el suelo, lo que sugiere que la proliferación celular podría ser una respuesta no sólo a la novedad del entorno, sino también a su diversidad.
Para determinar el papel de la neurogénesis en la habituación a los estímulos, los investigadores expusieron a un grupo de ratones a los distintos entornos repetidamente durante un período de 7 días y a otro grupo lo mantuvieron permanentemente en las distintas jaulas modificadas. En abierto contraste con los experimentos de una sola exposición, las exposiciones repetidas no supusieron un incremento en la neurogénesis, y la exposición continuada incluso parecía inhibir el proceso. Un análisis pormenorizado de las células reveló que, en vez de proliferar, las células recién formadas habían comenzado a diferenciarse, en su mayoría en neuronas GABAérgicas inmaduras. Las neuronas GABAérgicas son inhibidoras, por lo que podrían estar jugando un papel en la habituación.
Un aspecto llamativo es que estas neuronas inmaduras morían a las cuatro semanas. No está claro qué provoca esta muerte celular, pero en el tiempo que están vivas muy probablemente liberen GABA, como ya se demostró para este tipo de neuronas en el bulbo olfatorio, donde comienzan a liberar neurotransmisor a la semana del nacimiento.
De hecho, los hallazgos del equipo de Schwartz son muy similares al proceso de neurogénesis en adultos que tiene lugar en el bulbo olfatorio, donde se ha encontrado que la exposición a distintos olores estimula la proliferación celular. Por lo tanto el proceso de neurogénesis y diferenciación podría ser un fenómeno más general de la plasticidad de los órganos sensoriales.
El hallazgo de que la neurogénesis puede ser una parte integral de la sensación táctil podría tener implicaciones para la gestión del dolor y de las enfermedades dolorosas. Dado que estas nuevas neuronas GABAérgicas, inhibitorias, se generan donde las fibras nociceptivas terminan en la médula espinal podrían cambiar el umbral de dolor.
 
Referencia:

Shechter, R., Baruch, K., Schwartz, M., & Rolls, A. (2010). Touch gives new life: mechanosensation modulates spinal cord adult neurogenesis Molecular Psychiatry DOI: 10.1038/mp.2010.116

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viernes, 5 de noviembre de 2010

Meditación y telomerasa.


Realmente una bella publicación.....


Los cambios psicológicos positivos que ocurren durante la meditación provocarían una mayor actividad de la telomerasa, según un estudio publicado en Psychoneuroendocrinology, por un equipo encabezado por Tonya Jacobs (Universidad de California en Davis; EE.UU.) y que incluye a Elizabeth Blackburn (Universidad de California en San Francisco;EE.UU.), que recibió el Nobel por sus trabajos sobre los telómeros y la telomerasa.
Los resultados obtenidos son producto del proyecto Shamatha, uno de los primeros estudios detallados a largo plazo (longitudinales) con grupos de control sobre los efectos, psicológicos y fisiológicos, del entrenamiento intensivo en meditación. Este estudio es el primero en ligar el bienestar psicológico con niveles más altos de telomerasa, una enzima que es importante para la salud a largo plazo de las células. El efecto de la meditación habría que atribuirlo a los incrementos en la capacidad de los sujetos para afrontar el estrés y mantener sentimientos de bienestar.
Los telómeros son secuencias de ADN al final de los cromosomas que tienden a hacerse más cortas cada vez que la célula se divide. Cuando los telómeros alcanzan una longitud por debajo de un valor crítico, la célula ya no puede dividirse apropiadamente y termina muriendo. La telomerasa es una enzima que puede reconstruir y alargar los telómeros. Otros estudios sugieren que la actividad de la telomerasa es una conexión entre el estrés psicológico y la salud física.
El equipo de investigación midió la actividad de la telomerasa en los participantes en el proyecto Shamatha a la conclusión de tres meses de retiro intensivo. El estudio se realizó con 60 voluntarios divididos en dos grupos, uno recibió entrenamiento en meditación dirigido por un especialista, y el otro (control) realizó otras actividades durante el retiro. Los sujetos del grupo de trabajo atendieron sesiones de meditación dos veces al día y realizaron meditación individual 6 horas diarias. El grupo de control, igual en edad, sexo, educación y experiencia en la meditación, fue evaluado a la vez que el de trabajo y en el mismo lugar.
La actividad de la telomerasa era un tercio más alta en los leucocitos de los participantes que habían meditado. Estos sujetos también mostraban incrementos en diversas variables psicológicas: control percibido (sobre la propia vida y el entorno), autoconsciencia (ser capaz de observar la propia experiencia de forma no reactiva) y propósito en la vida (ver la propia vida como llena de sentido, digna de ser vivida y en línea con los valores y objetivos a largo plazo). Además disminuyeron en una variable: neuroticismo (tendencia a experimentar estados emocionales negativos).
Usando técnicas de modelización estadística, los investigadores concluyeron que la alta actividad de la telomerasa se debía a los efectos beneficiosos de la meditación sobre el control percibido y el neuroticismo, que a su vez eran debidos a los cambios en autoconsciencia y en propósito en la vida.
Creo que es conveniente recalcar que el mensaje con el que hay que quedarse de este estudio no es que la meditación incremente directamente la actividad de la telomerasa y, por lo tanto, la salud de una persona y su longevidad. Más bien, que la meditación podría mejorar el bienestar psicológico de una persona y estos cambios son los que están relacionados con la actividad de la telomerasa en las células inmunitarias, lo que tiene el potencial de promover la longevidad en esas células. Por tanto, las actividades que incrementan la sensación personal de bienestar podrían tener un efecto importante en uno de los aspectos más fundamentales de nuestra fisiología.
Referencia:

Jacobs, T., Epel, E., Lin, J., Blackburn, E., Wolkowitz, O., Bridwell, D., Zanesco, A., Aichele, S., Sahdra, B., & MacLean, K. (2010). Intensive meditation training, immune cell telomerase activity, and psychological mediators Psychoneuroendocrinology DOI: 10.1016/j.psyneuen.2010.09.010



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viernes, 29 de octubre de 2010

El origen de los macrófagos cerebrales o por qué hay que investigar con embriones.


Las microglías, o células de Hortega, tienen su origen en el saco vitelino y se autorrenuevan, y no proceden de precursores de la médula ósea como los otros macrófagos del cuerpo. Esta es la conclusión de un estudio publicado en Science por un equipo dirigido por Miriam Merad, de la Escuela de Medicina Monte Sinaí (EE.UU.). Este resultado viene a resolver un debate sobre el origen de los macrófagos del cerebro que tiene profundas implicaciones en el estudio y tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas.
Los macrófagos son células que forman parte del sistema inmunitario que se dedican a fagocitar residuos y patógenos. Las microglías son los macrófagos del sistema nervioso central. Son importantes a la hora de mantener un cerebro sano y se han asociado con muchas enfermedades inflamatorias y neurodegenerativas, pero su origen, tanto inicial como a lo largo de la vida, era un misterio.
Algunos estudios con ratones habían sugerido que podían reemplazarse por células progenitoras de la médula osea, pero un par de artículos publicados en Nature Neuroscience en 2007 sugirieron que estos experimentos, que implicaban la irradiación de los animales, no eran representativos de la fisiología normal. Desde entonces la contribución de la médula ósea a la población de microglías del cerebro no ha estado clara, de la misma forma que tampoco lo estaba el origen inicial de estos macrófagos.
Para encontrar una respuesta a estas cuestiones el equipo de Merad creó ratones con proteína verde fluorescente asociada al receptor neurotactina (CX3CR1, llamado fractalquina en humanos) que se encuentra en los progenitores primitivos de la médula ósea y en las microglías. La monitorización del desarrollo embrionario de estos ratones permitió detectar la presencia de microglías cuando los embriones tenían diez días y medio, y el fenotipo sugería que no procedían de la médula ósea sino que derivaban del saco vitelino.
Para confirmar esto los investigadores marcaron las células del saco vitelino con la proteína amarilla fluorescente en varios momentos del desarrollo, y controlaron a dónde iban. Encontraron que algunas células progenitoras mieloides del saco vitelino se convertían en microglías, y que la ventana temporal en la que esto se producía era muy limitada, entre los días 7 y 8 del desarrollo embrionario. No sólo eso, sólo un pequeño porcentaje de los macrófagos circulantes y de los tejidos no cerebrales portaban el marcador amarillo, sugiriendo que se derivaban de otra fuente.
Los autores también consiguieron demostrar que las células progenitoras de la médula ósea no contribuyen a la población de microglías en el cerebro adulto sano, a diferencia con lo que ocurre cuando el cerebro se irradia. Esto apoya la idea de que las microglías residentes (es decir, la población de células derivadas del embrión) se mantienen independientemente por autorrenovación.
Este resultado puede verse también desde otra perspectiva: los macrófagos originados en la médula ósea, en determinadas circunstancias (irradiación), tienen la capacidad para entrar en el cerebro y adoptar la morfología de la microglía.
Estos resultados tienen implicaciones en el estudio y tratamiento de las enfermedades neurológicas. La estrategia terapéutica para enfrentarse a la activación de los macrófagos durante una enfermedad neurológica dependerá de dónde pensemos que provienen. Si las células vienen de la médula ósea, una solución sería bloquearlas antes de que lleguen al cerebro. Por otra parte, si el problema son las microglías residentes, que ya están en el cerebro, la solución pasaría por compuestos que atacasen la activación de las células.
Esta investigación pone de manifiesto una vez más la importancia de la investigación con embriones. Este estudio prueba que existen procesos, cuya comprensión es fundamental para el tratamiento de enfermedades, que sólo ocurren durante las primeros días de la vida embrionaria. Y sólo sabremos a ciencia cierta lo que ocurre en los humanos investigando en humanos.
Referencia:
Ginhoux, F., Greter, M., Leboeuf, M., Nandi, S., See, P., Gokhan, S., Mehler, M., Conway, S., Ng, L., Stanley, E., Samokhvalov, I., & Merad, M. (2010). Fate Mapping Analysis Reveals That Adult Microglia Derive from Primitive Macrophages Science DOI: 10.1126/science.1194637




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domingo, 17 de octubre de 2010

La orquesta sinfónica del cerebro





Millones de neuronas conectadas entre sí forman nuestro cerebro, el órgano gracias al cual somos capaces de realizar complicadas tareas. Aunque las células nerviosas se organizan en distintas áreas funcionales, cuando se trata de acciones complejas deben ponerse a trabajar neuronas de muchas zonas.


Según un grupo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), existen ciertos 'ritmos' cerebrales que actúan como un director de orquesta, reclutando a sus músicos en el momento preciso estén donde estén.
A principios del siglo XX, el alemán Hans Berger descubrió la existencia de ondas cerebrales. Impulsos eléctricos de los que nada se sabía y que abrieron una nueva puerta en el estudio del órgano gris. Era "como escuchar a un grupo numeroso de gente. Si estás a mucha distancia, oyes un murmullo pero eres incapaz de distinguir las conversaciones", explica a ELMUNDO.es José Carmena, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias Computacionales, y del Instituto de Neurociencias de la Universidad de California en Berkeley (EEUU).

Percibirlo como un todo

Con los años, el estudio del cerebro y sus ondas propició un cambio de paradigma que culminó con la edición del libro 'La organización del comportamiento' del neurocientífico Donald Hebb, que proponía que las unidades funcionales del sistema nervioso no eran las neuronas de forma individual -como se pensaba desde que las viera por primera vez Santiago Ramón y Cajal- sino grupos de células que cumplían una misma misión y que podían situarse a gran distancia unas de otras.
"Es una vieja teoría de los años 50 que viene a decir que no importa el sitio del cerebro en el que ocurren las cosas sino las conexiones que existen entre las diferentes zonas", señala Manuel Martín-Loeches, responsable de la sección de Neurociencia Cognitiva del Centro Mixto UCM-ISCIII de Evolución y Comportamiento Humanos. "Esta idea de que nuestro comportamiento tiene más que ver con las conexiones que con otra cosa se ha ido afianzando con los años".
Pero la hipótesis de Hebb planteaba un problema: cómo esas neuronas eran capaces de coordinarse a gran distancia para activarse a la vez. Las pruebas de imagen mostraban que, efectivamente, durante la realización de una tarea compleja -por ejemplo, coger una pelota- hay varias zonas del cerebro que se ponen en marcha para poder calcular su trayectoria y velocidad pero también para adecuar la posición del cuerpo y hacer los movimientos pertinentes, para observar su tamaño, forma, color, etc.
"Cuando percibimos una fruta, vemos su color, su tamaño, su brillo, su sabor, su olor... y se activan distintas zonas en la corteza. Sin embargo, nosotros tenemos una sensación de unificación: una manzana", explica Martín-Loeches. "Esta unificación es posible gracias a la coordinación de las distintas partes del cerebro", añade.
Pero, ¿cómo sucede? Ahí es donde empezaron a cobrar protagonismo las ondas cerebrales.
"Hebb dijo, básicamente, que las neuronas no eran la unidad más importante de trabajo del cerebro, sino que son los grupos celulares los que realmente importan", explica Ryan Canolty, alumno de postdoctorado en el laboratorio de Carmena. Pero "se desconoce cómo varias neuronas de distintas regiones corticales coordinan su actividad fugazmente para formar estos conjuntos".

Tocando la misma partitura a gran distancia

Esta sincronía podría residir, según los experimentos de Carmena y Canolty publicados en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' ('PNAS'), en las oscilaciones neuronales. Gracias al análisis de los datos procedentes del seguimiento de cuatro macacos mientras que estos realizaban ciertas tareas (de memoria y de interfaz cerebro-máquina), los autores observaron que estas oscilaciones, en el momento adecuado, se acoplan en múltiples áreas de la corteza cerebral coordinando así la actividad de varios grupos neuronales.
Para averiguarlo, "básicamente, han registrado la actividad individual de las neuronas", indica el investigador del UCM-ISCIII. Las células nerviosas producen constantemente lo que los investigadores llaman 'espigas', impulsos eléctricos que van variando en su frecuencia. "Esta actividad aparentemente espontánea de una neurona no lo es tanto", subraya este experto, "ya que depende de lo que sucede en otras partes del cerebro; tanto en sus alrededores -cosa que ya se sabía-, como a gran distancia -tal y como demuestra el estudio".
"La actividad -indica Carmena- ocurre en muchas neuronas distribuidas en distintas partes del cerebro que se coordinan gracias a los ritmos cerebrales". Cuando una de estas oscilaciones alcanza una frecuencia concreta, las neuronas que responden a esa en particular se activan. Igual que ante cierto movimiento de la batuta los violines primeros tocan su partitura y con otro gesto empieza su melodía el viento.
Esta aportación refuerza el papel de las redes neuronales y esclarece algo su funcionamiento. Pero, en lo que al cerebro se refiere, estamos muy lejos de comprenderlo ya que cuanto más sabemos sobre él, más complejo se revela. La esperanza de Martín-Loeches es que "algún día un buen ordenador nos ayude a entenderlo porque nosotros solos no podemos".


 Fuente : Diariomédico



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martes, 12 de octubre de 2010

Procesos cardiovasculares y vida social.



El corazón y su ritmo tienen una relación compleja con cómo tratamos y evaluamos a los demás, con cómo nos enfrentamos al estrés social y con cómo gestionamos nuestras emociones. La investigación de la relación entre los procesos cardiovasculares y la vida social es muy reciente.

En 1995 Stephen Porges, de la Universidad de Illinois (EE.UU.), propuso la teoría polivagal, una teoría que pone el énfasis en el papel del ritmo cardíaco en el comportamiento social. La teoría afirma que el nervio vago, un nervio que probablemente sólo se encuentre en los mamíferos, aporta información al corazón para regular comportamientos tan complejos como la creación y destrucción de las relaciones con otras personas. Una característica distintiva de la teoría polivagal es que no dice que lo importante sea el ritmo cardiaco (RC) por sí mismo, sino sus variaciones. Desde 1995 se han publicado una cantidad considerable de estudios que apoyan la teoría polivagal y que han demostrado la importancia del corazón en las interacciones sociales.
Así, por ejemplo, un equipo dirigido por el propio Porges monitorizó [1] a un grupo de niños pequeños mientras interactuaban socialmente con un miembro del equipo (que les arrullaba, hablaba y sonreía) y cuando se encontraban con el experimentador mientras éste sólo mostraba una cara sin expresión. Los resultados, publicados en Child Development, El RC de los niños no sólo se incrementaba durante la interacción social, sino que también los incrementos en RC predecían una mayor atención y participación activa por parte de los niños durante la interacción. De forma análoga en adultos, el RC parece estar asociada con el éxito a la hora de regular las propias emociones durante la interacción social, con la extraversión y un estado de ánimo positivo en general. 

En la reunión de la Society for Personality and Social Psychology celebrada este año en Las Vegas (EE.UU), Bethany Kok y Barbara Frederickson, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill (EE.UU.), presentaron un los resultados de un estudio [2], que se publicarán Biological Psychology, en el que se pedía a 52 adultos que informasen diariamente durante nueve semanas de los momentos en los que experimentaban emociones positivas (felicidad, admiración, gratitud) y lo socialmente conectados que se sentían. Los investigadores también midieron la RC de cada voluntario al comienzo y a la finalización del estudio, durante sesiones de dos minutos de respiración normal, esto es, midieron el tono vagal en reposo. El RC al comienzo del estudio predecía lo rápidamente que los sujetos desarrollaban sentimientos positivos y experimentaban conectividad social a lo largo del periodo de nueve semanas. Además, las experiencias de conectividad social predecían los incrementos en RC al final del estudio, demostrando la relación recíproca entre el ritmo cardíaco y tener experiencias sociales satisfactorias. 

Aunque una alta variabilidad en el ritmo cardíaco parece que tiene enormes efectos positivos en el estado emocional de las personas, así como en su capacidad de adaptarse a su entorno social, las últimas investigaciones complican este cuadro. Según los últimos resultados del laboratorio de psicofisiología de la Universidad de Harvard, parece ser que la capacidad de modular el RC también promueve la sensibilidad social.
Blaise Pascal escribió en el siglo XVII que “Conocemos la verdad no solo por la razón, sino por el corazón”. Puede que no estuviese muy desencamninado.

Referencias:
[1]
Bazhenova OV, Plonskaia O, & Porges SW (2001). Vagal reactivity and affective adjustment in infants during interaction challenges. Child development, 72 (5), 1314-26 PMID: 11699673

[2]
Kok, B.E. & Fredrickson, B.L. (en prensa). Upward spirals of the heart: Autonomic flexibility, as indexed by vagal tone, reciprocally and prospectively predicts positive emotions and social connectedness. Biological Psychology [PDF]



Fuente : Experientia

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jueves, 7 de octubre de 2010

Una nueva estrategia para reducir el esfuerzo del aprendizaje perceptivo.


Un músico que intenta incrementar su sensibilidad al sonido, la gente que estudia una segunda lengua o los médicos que están aprendiendo a diferenciar los ritmos cardiacos regulares de los irregulares tienen en común que están intentando mejorar su capacidad perceptiva. Hasta ahora se tenía el convencimiento de que sólo mediante entrenamiento y esfuerzo continuados era posible conseguir avances en el aprendizaje. Un artículo publicado en el Journal of Neuroscience por un grupo de investigadores encabezado por Beverly Wright, de la Universidad Northwestern (EE.UU.), sugiere un nuevo método de entrenamiento que podría reducir al menos a la mitad el esfuerzo que se piensa que es necesario para obtener dichos avances en el aprendizaje.
La investigación también podría ser la primera demostración conductista de la metaplasticidad, la idea de que las experiencias que por sí mismas no generan aprendizaje pueden tener influencia en cómo serán de efectivas las experiencias posteriores a la hora de generar aprendizaje.
Las investigaciones previas indican que los individuos mejoran en las tareas perceptivas a base de repeticiones, lo que habitualmente hace al entrenamiento tedioso y largo. También indican que la mera exposición a los estímulos perceptivos que se usan durante la práctica de estas tareas (tonos musicales, fonemas, sonido del ritmo cardiaco en los ejemplos de arriba) no genera aprendizaje.
A pesar de todo ello, los autores del estudio que nos ocupa encontraron que, cuando se combinaban periodos de práctica que por sí solos eran demasiado breves para provocar aprendizaje, con periodos de simple exposición a los estímulos perceptivos, tenía lugar un aprendizaje equivalente al obtenido por métodos tradicionales.
No sólo eso, los investigadores también constataron que esta combinación permitía avances en el aprendizaje que eran iguales a los conseguidos por los participantes en el estudio que se sometieron a más del doble de entrenamiento continuo.
Los investigadores trabajaron con voluntarios adultos de entre 18 y 30 años, con audición normal y sin experiencia previa en pruebas psicoacústicas. El objetivo era incrementar la capacidad de los participantes para discriminar entre diferentes tonos musicales. El equipo de científicos determinó en primer lugar la diferencia más pequeña en tono que los participantes podían discriminar a partir de un tono estándar de 1000 Hz. A continuación dividieron a los participantes en cuatro grupos, cada uno de los cuales fue sometido a un régimen de entrenamiento distinto.
Los participantes de un grupo participaron durante 20 minutos al día en una tarea de discriminación de tono. Una y otra vez, se les pedía que dijesen la diferencia entre el tono de 1000 Hz y un tono más bajo, pero no mostraban avance alguno.
Mucho más interesante resultó el resultado del segundo grupo. Estos voluntarios hicieron lo mismo que los del primero pero además, durante otros 20 minutos, mientras realizaban un rompecabezas que no tenía nada que ver con el sonido, escuchaban un tono de 1000 Hz a través de auriculares.
Llamativamente, la mejora en la discriminación de tonos del segundo grupo era comparable a la de un tercero que estuvo practicando la discriminación de tonos durante 40 minutos al día durante una semana.
El cuarto grupo, expuesto repetidamente a un tono de 1000 Hz durante 40 minutos al día mientras desarrollaban una tarea no relacionada, no evidenció mejora alguna.
Experimentos posteriores pusieron de manifiesto que el orden de presentación de las tareas (entrenamiento/exposición) no afectaba al aprendizaje. En ambos casos se obtenían los mismos avances en el mismo. Pero además, se detectaba que la eficacia de la combinación de tareas declinaba si estaban separadas más de 15 minutos, llegando a cero tras cuatro horas de separación.
Referencia:
Wright, B., Sabin, A., Zhang, Y., Marrone, N., & Fitzgerald, M. (2010). Enhancing Perceptual Learning by Combining Practice with Periods of Additional Sensory Stimulation Journal of Neuroscience, 30 (38), 12868-12877 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0487-10.2010





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miércoles, 29 de septiembre de 2010

Las células se comunican a distancia a través de nanotubos.

El descubrimiento ayudará a comprender la coordinación celular en la formación embrional o la complejidad del cerebro




Células comunicándose unas con otras a distancia a través de un nanotubo. Foto: Xiang Wang y Hans-Hermann Gerdes.
Células comunicándose unas con otras a distancia a través de un nanotubo. Foto: Xiang Wang y Hans-Hermann Gerdes. 
 

Científicos noruegos han descubierto que las células pueden comunicarse a distancia intercambiando señales eléctricas a través de nanotubos, que son estructuras tubulares de un diámetro extremadamente pequeño (un nanómetro equivale a la milmillonésima parte de un metro).

Dichos nanotubos contendrían proteínas de la familia de la actina, que son unas proteínas que se encargan de formar microfilamentos, además de favorecer otras funciones celulares esenciales, como la movilidad y la contracción de la célula durante la división celular.

Según publica la revista Nature, la comunicación intercelular a través de estos nanotubos implicaría asimismo la formación de “uniones gap”, que son los nexos que permiten la conexión eléctrica entre células.

Mayor conexión celular

El presente descubrimiento podría ayudar a comprender mejor una serie de eventos celulares complejos, como el desarrollo de los embriones o la actividad neuronal, explican los investigadores.

Hasta ahora, se creía que el intercambio celular de señales eléctricas era un sistema de comunicación rápido pero limitado, que se daba sólo en células del corazón y del cerebro.

Sin embargo, dado que se ha descubierto que muchos tipos de células forman estos nanotubos y uniones gap con ellos, parece que la comunicación celular eléctrica podría ser algo generalizado.

Según Hans-Hermann Gerdes, biólogo de la Universidad noruega de Bergen y uno de los autores de la investigación, muchos tipos de células tendrían una especie de “cables telefónicos” que les permitirían “hablar” unas con otras a distancia.

El presente estudio sugiere así que las células emplean la comunicación eléctrica a están más conectadas a través de largas distancias de lo que se creía.

Nanotubos de membrana

Hace seis años, Gerdes y sus colaboradores descubrieron, utilizando un microscopio óptico, la existencia de cables ultrafinos que se estiraban entre células renales.

Entonces, los científicos bautizaron estos cables como “nanotubos de entrecruzamiento” (ahora también llamados nanotubos de membrana). Se descubrió, asimismo, que varios tipos de células podían transportar moléculas a través de estos nanotubos en un plato de Petri (plato utilizado para experimentos de laboratorio).

Sin embargo, entonces no se pudo aclarar cómo las células moldeaban los nanotubos, abrían la membrana de otras células e insertaban en ellas su “cargamento”, a través de estos minúsculos cables.

Los científicos tampoco obtuvieron en aquel momento evidencias irrefutables de la importancia fisiológica de dichos nanotubos.

Ahora, Gerdes y sus colaboradores han conseguido demostrar que los nanotubos permiten crear uniones gap entre las células, algo que tiene sentido dentro de los conceptos biológicos ya conocidos.

Esta demostración se llevó a cabo gracias al uso de técnicas electrofisiológicas, mediante mediciones ópticas del potencial de membrana que fueron combinadas con estimulación mecánica y registros de la actividad eléctrica de las células.

De esta forma, se demostró que se daba un intercambio bidireccional de señales eléctricas entre células renales situadas a distancias de entre 10 y 70 micrómetros.

Resultados similares fueron obtenidos con otros tipos de células, lo que sugiere que la comunicación eléctrica a través de los nanotubos sería una característica generalizada de las células animales, explican los científicos en un artículo aparecido en la revista PNAS.

Los investigadores han demostrado así que los nanotubos creados por las células son atravesados por señales eléctricas que, a su vez, provocan que se abran canales iónicos en la membrana de otras células.

Esta comunicación eléctrica a distancia podría explicar ciertos procesos celulares complejos, como la migración celular coordinada observada en los embriones en desarrollo, señalan los científicos.

Es el caso, por ejemplo, de las células congregadas dentro de dos pliegues para formar el tubo neuronal, precursor del sistema nervioso central, en los embriones de los vertebrados. Hasta ahora, resultaba obvio que estas células se comunicaban entre sí para sincronizar su comportamiento, pero no estaba claro cómo se daba dicha comunicación.

Otros niveles de comunicación celular

La comunicación de señales eléctricas a través de nanotubos supone una alternativa a otros modos de comunicación intercelular, que sí requieren el contacto directo entre las células, explican los investigadores.

Además, este hallazgo sugiere que habría estratos extra de comunicación celular que podrían estar presentes, por ejemplo, en el cerebro humano. Este hecho incrementaría drásticamente la complejidad del sistema neuronal.

En definitiva, la comunicación intercelular no requeriría sólo del contacto directo entre células, sino que éstas podrían funcionar de manera coordinada gracias a una comunicación a distancia. Según los científicos, ahora queda por establecer qué tipo de información fisiológica intercambian las células por esta vía nanométrica.


 Fuente : Nature

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lunes, 13 de septiembre de 2010

El sistema inmunológico de las bacterias.

 No sólo los organismos superiores (plantas y animales) sufren de enfermedades como producto de infecciones virales; las bacterias también pueden llegar a sucumbir ante la infección de ciertos virus, que en su caso son llamados bacteriófagos, o simplemente, fagos. Sin embargo, los organismos superiores contamos con mecanismos de defensa realizados por células especializadas que responden ante la presencia de un agente infeccioso, reconociéndolo y eliminándolo. A este mecanismo de defensa se le llama una respuesta inmune.
Las bacterias cuentan con otro tipo de estrategias para responder ante una infección por fagos. Una de ellas es mediante la glicosilación o metilación de su ADN para diferenciarlo del ADN de un fago y así poder degradarlo usando sus enzimas de restricción. Sin embargo, muchos fagos han adquirido la capacidad de glicosilar y metilar su ADN evitando así ser degradado por las enzimas de la bacteria.
Hace dos años se descubrió un nuevo sistema de defensa por parte de las bacterias en respuesta a los fagos, que por sus características, es un análogo al sistema inmune de los organismos superiores. Este sistema se llama CRISPR (agrupación de pequeñas regiones palindrómicas regularmente espaciadas). [Leer aquel artículo para entender el funcionamiento de CRISPR].
En términos sencillos, este mecanismo de inmunidad se basa en la producción de pequeñas secuencias de ARN que se complementan con secuencias específicas del ADN de los fagos, de esta manera “silencian” o interfieren los genes necesarios para la invasión y propagación del fago.
Pero, tal como mencionó en aquel artículo, se conocía muy poco sobre su funcionamiento, hasta el día de hoy que fue publicado en Science la estructura y función de la proteína responsable de este mecanismo, una endoribonucleasa; la cual procesa el ARN precursor largo, cortándolo en pequeñas unidades de ARN que silencian los genes del fago.

El trabajo fue realizado por investigadores de la UC Berkeley, usando a la bacteria Pseudomona aeruginosa. Esta bacteria posee seis genes que codifican para las proteínas Cas (Proteínas asociadas a CRISPR) flanqueadas por dos regiones CRISPR. Las regiones CRISPR se caracterizan por tener repeticiones casi idénticas de 28 nucleótidos (hexágonos negros en la figura) separadas por espaciadores de ~32nt (rectángulos celestes). Para saber cual de estas seis proteínas Cas (Cas1, Cas3, Csy1, Csy2, Csy3, Csy4) era la responsable de la actividad endoribonucleasa, los investigadores hicieron pruebas bioquímicas con cada una de ellas, identificando que era Cys4 la que tenía esta actividad. Además, esta endoribonucleasa Cys4 es altamente específica, ya que cuando fue transferida y expresada en E. coli no funcionó.
CRISPR_locus
Los investigadores demostraron que Cys4 necesita de la formación del pequeño loop (horquilla, la estructura que parece un chupón en la figura superior) para hacer el corte. Como podemos ver en la figura, Cys4 requiere necesariamente a 16 de los 28 nucleótidos (del 5 al 21). Fue así que usaron este complejo mínimo (Cys4 y la secuencia de 16nt) para cristalizarlo y determinar la estructura de la proteína endoribonucleasa y su interacción con el ARN. Esta parte del trabajo fue realizado en el laboratorio de Fuente de Luz Avanzada de Berkeley que permitió obtener una resolución de la proteína de 1.8 Angstrom (1 Angstrom es igual a la diezmillonésima parte de un milímetro! o 10-10 metros)
Ahora maravíllense con esta imagen en 3D y modelada por computadora de la Cys4 junto al ARN. La horquilla que se forma en el ARN (figura de arriba) se aprecia claramente en la estructura 3D (figura de abajo, color naranja).
Cys4_RNA
Como se puede ver en la figura, Cys4 reconoce la formación de la horquilla y corta inmediatamente después de ella, entre la Guanina-20 (G20) y la Citosina-21 (C21). Muchos se preguntarán como hace una enzima para “cortar” una molécula. La respuesta es que todos estos procesos no son más que re-acomodamientos de los electrones, y por lo tanto, de los enlaces entre los átomos a través de ataques nucleofílicos. Lo que hace una enzima es generar un entorno donde los enlaces altamente estables de una molécula se desestabilicen por la presencia de otros grupos funcionales, de esta manera, los enlaces de esta molécula se romperán y reacomodarán de tal forma que los nuevos enlaces formados serán más estables, dentro de ese entorno.
De esta manera se completó el entendimiento de como se procesa el ARN precursor en moléculas de ARN más cortas capaces de silenciar los genes de fagos intrusos. Lo que hace parecer a este mecanismo con un sistema inmune es que estas pequeñas secuencias CRISPR se adaptan a nuevos intrusos a través de mutaciones y se almacenan y transfieren a sus descendientes para que tengan inmunidad contra fagos que ya infectaron a la bacteria anteriormente.
Este estudio es importante ya que en los organismos superiores es común ver la presencia de ARNs de interferencia (ARNi), los cuales pueden silenciar muchos genes. El procesamiento del ARN precursor largo a pequeños fragmentos de ARNi y microARNs se da gracias a otra endoribonucleasa llamada DICER (también lo vimos en un artículo anterior). La manera como evolucionaron estos dos mecanismos de procesamiento del ARN en dos líneas evolutivas diferentes nos puede dar claves de la importancia del ARN en el desarrollo de la vida como hoy la conocemos y apoyarían la teoría de que todo se originó a partir de un mundo de ARN.

Referencia:
Haurwitz, R., Jinek, M., Wiedenheft, B., Zhou, K., & Doudna, J. (2010). Sequence- and Structure-Specific RNA Processing by a CRISPR Endonuclease Science, 329 (5997), 1355-1358 DOI: 10.1126/science.1192272



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viernes, 3 de septiembre de 2010

Dos cabezas deciden mejor que una

Ilustración del artículo


Según el dicho, dos cabezas piensan mejor que una para resolver problemas y tomar decisiones. Y así lo confirma un equipo de investigadores de Dinamarca financiados con fondos comunitarios tras descubrir que dos personas piensan mejor que una pero sólo si ambas son igual de competentes y capaces de llegar a un acuerdo tras debatir razonablemente sobre el problema.

El trabajo se ha publicado en un artículo en la revista Science y pertenece al proyecto MINDBRIDGE («Medición de la consciencia: acercamiento entre la mente y el cerebro»), financiado con 2,14 millones de euros mediante la prioridad «Ciencias y tecnologías nuevas y emergentes» (NEST) del Sexto Programa Marco (6PM) para desarrollar estrategias y metodologías que reduzcan la brecha existente entre la experiencia subjetiva y la observación objetiva de fenómenos neuronales.

En su estudio, el profesor emérito Chris Frith del Centro Wellcome Trust de Neuroimagen del University College de Londres (UCL, Reino Unido) y profesor adjunto «Niels Bohr» del proyecto Interacting Minds de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) y sus colegas investigaron la capacidad de dos personas para combinar la información sensorial de cada una de ellas. Sus resultados indican que los humanos poseen un talento especial para combinar información de distintas fuentes sensoriales y tomar decisiones mucho más sólidas que las obtenidas de una única fuente.

«Al enfrentarnos a un problema solemos reunir a varias personas en equipos para que cada uno dé su opinión», explicó el Dr. Bahador Bahrami del UCL, primer firmante del estudio. «Mediante nuestro estudio tratamos de averiguar si dos personas son capaces de combinar la información que posee cada una sobre un tema complicado y hasta qué punto dicha combinación mejora la resolución del problema.»

En un experimento inicial los investigadores solicitaron a los participantes del estudio que detectaran por parejas una señal muy débil emitida a través de una pantalla de ordenador. Si los voluntarios no llegaban a un acuerdo sobre cuándo se había producido la señal debatían hasta llegar a una decisión consensuada.

Según el experimento, las decisiones conjuntas son mucho más acertadas que las realizadas por la persona «más capacitada». En resumen, dos cabezas piensan mejor que una.

El equipo también realizó otros dos experimentos que indicaron que los resultados más certeros dependen de la capacidad de diálogo del equipo. Dar la razón a otra persona no basta, indicaron los científicos.

No obstante, el cuarto y último experimento arrojó el resultado opuesto. Los participantes, de nuevo por parejas, realizaron la misma tarea, pero en esta ocasión uno de los voluntarios no sabía que se había añadido ruido a la señal, dificultando por tanto su detección y reduciendo la competencia del receptor. En este caso concreto no se cumple el dicho. Los investigadores descubrieron que los participantes habrían logrado mejores resultados si hubieran hecho caso omiso de la opinión de su compañero «incompetente».

«Cuando dos personas que trabajan en equipo pueden departir sobre sus puntos de desacuerdo, se puede afirmar que dos cabezas piensan mejor que una», apuntó el profesor Firth. «No obstante, cuando uno de ellos posee información falsa, o una habilidad menor, el proceso puede ser muy contraproducente.»

«Para trabajar en equipo es necesario conocer nuestras competencias. Las decisiones conjuntas no son adecuadas si uno de los miembros del equipo es incompetente y además inconsciente de su condición.»

«Todo el mundo conoce de sobra las consecuencias catastróficas que acarrea confiar en "pruebas" de fiabilidad desconocida en problemas tan diversos como la existencia de armas de destrucción masiva y la posibilidad de hacer inversiones sin ningún tipo de riesgo.»

Para más información, visite:

Centro Wellcome Trust de Neuroimagen:
http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/

Universidad de Aarhus:
http://www.au.dk/en

Science:
http://www.sciencemag.org


Fuente: Wellcome Trust; Science
Documento de Referencia: Bahrami, B., et al. (2010). Optimally interacting minds. Science 329: 1022-1023. DOI: 10.1126/science.1185718. !!!..AGRADECER SOLO CUESTA UN PAR DE SEGUNDOS..¡¡¡

lunes, 30 de agosto de 2010

¿Tiene la esperanza un lado oscuro?

Algunos consideran que el anhelo por curarse de una enfermedad crónica es contraproducente.
Medlineplus
 
Imagínese que sufre de una enfermedad crónica que le plantea un desafío todos los días. Sufre de dolores, moverse le es difícil, y a veces padece sorprendentes bajones de energía. Toma montones de pastillas para obtener alivio y se somete a incontables procedimientos médicos para impedir que la enfermedad avance.
La enfermedad podría ser física, como diabetes, síndrome de fatiga crónica o artritis. Podría ser emocional o psicológica, como ansiedad o depresión.
De cualquier forma, ¿podría ser su vida mejor si dejara de tener la esperanza de curar su afección y simplemente aceptara las cosas tal cual son?
"A veces, saber que la adversidad a la que se enfrenta es permanente hace que encararla sea más fácil", aseguró el Dr. Peter A. Ubel, profesor de medicina y psicología de la Universidad de Michigan, y director del Centro de ciencias conductuales y de la decisión en medicina de la universidad.
Ubel fue coautor de un estudio que encontró que la gente que se había sometido a una colostomía (una cirugía que crea una apertura en el abdomen para que las heces salgan del cuerpo) pero podían revertir el procedimiento en el futuro no experimentaron una mejora en la satisfacción vital con el tiempo. Pero las personas que se sometieron a colostomías irreversibles refirieron una mejora en la satisfacción con su calidad de vida.
Sin embargo, esta no es una conclusión que se pueda adoptar universalmente. La Dra. Ann Berger, jefa de atención del dolor y paliativa del Centro Clínico de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. de Bethesda, Maryland, señaló que considera que el hallazgo del estudio sobre la colostomía apenas toca la superficie de lo que un paciente necesita vivir para experimentar sanación de una enfermedad crónica.
"La aceptación es apenas una parte muy pequeña para, al final, desarrollar una sensación de totalidad en la curación de una enfermedad crónica", aseguró Berger.
En el estudio participaron 71 pacientes de colostomía, lo que incluía a 30 personas con procedimientos permanentes y 41 con procedimientos reversibles. A todas se les preguntó sobre su calidad de vida una semana después del alta hospitalaria, y de nuevo al mes y a los seis meses.
Aunque ambos grupos de personas tenían la misma discapacidad, las que sabían que su afección era permanente se adaptaron mejor a la situación con el tiempo, encontró Ubel.
Considera que es probable que un par de factores tengan algo que ver con esto. En primer lugar, las personas que tienen la esperanza de una cura que nunca llega podrían frustrarse con el tiempo cuando su situación no mejora.
"La felicidad no solo se trata de las circunstancias, sino también de cómo las circunstancias se comparan con las experiencias", planteó Ubel. "Si alguien continúa teniendo esperanzas de que las cosas mejorarán, se sentirá más frustrado".
Ubel también explicó que las personas que se aferran a sus esperanzas experimentan mucho "Weltschmerz", una expresión alemana que se refiere al dolor que la gente siente al comparar la vida real con lo que la vida debería ser.
"Si espero algo mejor, continuamente comparo mi suerte actual con lo que debería ser, y el contraste duele", aseguró Ubel. "Las personas que sufren de una afección temporal se plantean por qué tienen que vivir con ella. Desean mejorar. Las personas que sufren de una afección permanente piensan que las cosas no son perfectas, pero es lo que les ha tocado".
Por otro lado, Berger piensa que la gente debe tomarse los hallazgos de los pacientes de colostomía "con un grano de sal", en parte porque los resultados provienen de un pequeño grupo de participantes en el estudio.
Pero además, toda una variedad de factores vitales pueden afectar la forma en que las personas afrontan la enfermedad crónica, entre ellos su estado psicológico antes de la enfermedad, sus redes sociales y sistemas de respaldo, y su sentido de la espiritualidad, señaló Berger. Ninguno de estos factores se consideró en el estudio.
"Mucho de esto tiene que ver con el sentido de las personas de que tienen un lugar en el mundo. De que están seguras y alguien les cuida. De tener planes y expectativas para la vida. De tener control sobre las circunstancia vitales. De lograr algún tipo de paz interna firme", planteó. "Hay cosas que suceden en la psique que ayudan en el proceso de sanación".
Si las personas cuentan con respaldo y un sentido de la espiritualidad, tal vez no se curen, pero sí se sanen, afirmó. "Hay que considerar la curación versus la sanación", dijo Berger. "La curación es curarse de una enfermedad. La sanación es un sentimiento de totalidad de un individuo".
Y la idea de "renunciar a la esperanza" es fallida, subrayó.
"No creo que necesariamente se renuncie a la esperanza", dijo Berger. "Cuando uno está crónicamente enfermo, podría tener esperanzas de otras cosas. La esperanza simplemente cambia, de forma que en lugar de esperar una curación, se espera poder ir a la boda de alguien, o ver el atardecer mañana. La esperanza no es para una curación, sino otras cosas. No se trata de perder la esperanza. Es algo muy distinto, y así se puede sentir la sanación".

FUENTES: Peter A. Ubel, M.D., professor, medicine and psychology, and director, Center for Behavioral and Decision Sciences in Medicine, University of Michigan, Ann Arbor, Mich.; Ann Berger, M.D., chief, pain and palliative care, U.S. National Institutes of Health Clinical Center, Bethesda, Md.




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domingo, 22 de agosto de 2010

Descubren nuevos datos sobre el gen p63 implicado en malformaciones congénitas


Representación de un embrión de pez cebra transgénico. El elemento regulador de los genes Dlx de humanos promueve la expresión en el borde de la aleta del embrión de 48 horas de vida. Foto: CSIC


El estudio, fruto de la colaboración entre científicos holandeses, australianos y españoles, aporta nuevos datos sobre la red de genes asociadas al gen p63, implicado en multitud de procesos del desarrollo embrionario de vertebrados y que, en caso de presentar alteraciones en su función, se asocia a patologías clínicas y defectos congénitos humanos como malformaciones en las extremidades, labio leporino o defectos en la piel. El estudio se publica en la revista PLoS Genetics.
“Los genes se expresan para transformar la información codificada en los ácidos nucleicos (que componen el ADN) en las proteínas necesarias para el correcto desarrollo y funcionamiento del organismo. No todos los genes se expresan al mismo tiempo. El genoma contiene tanto las instrucciones de cómo generar una proteína a partir de un gen como la información de dónde y cuándo debe producirse”, apunta Miguel Manzanares, investigador del CNIC.
El control de la expresión de un gen depende de unas regiones ubicadas en el ADN circundante, denominadas regiones reguladoras. A su vez, estas regiones reclutan a un tipo de proteínas, los factores de transcripción, que se encargan de modular la maquinaria que emplea el gen para expresarse.
Descubrimientos genéticos claves para desarrollar terapias
“Nuestro estudio servirá asimismo para identificar otros genes que podrían estar presentes en pacientes con displasias ectodermales y otras malformaciones congénitas similares a las causadas por las alteraciones de p63. Conocer las causas genéticas de este tipo de dolencias es clave para tratar de desarrollar una posterior terapia”, explican los investigadores.
“El gen p63, según nuestros resultados, codifica para uno de estos factores de transcripción, que está implicado en multitud de procesos tanto durante el desarrollo del embrión humano como en su fase adulta. Diferentes alteraciones en su función están asociadas a patologías clínicas y defectos congénitos como malformaciones en las extremidades”, señala José Luis Gómez‐ Skarmeta investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (centro mixto del CSIC y la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla).
Región reguladora a gran distancia
Los autores han realizado un estudio genómico global de dónde se une el factor p63 en el cromosoma genoma, utilizando para ello células de la piel. “La investigación ha permitido identificar una colección de genes regulados por este factor de transcripción y las posibles regiones reguladoras a través de las que p63 controla su expresión. Entre éstas, identificamos una región reguladora que controla la expresión de dos genes esenciales para la formación de las extremidades de los vertebrados, DLX5 y DLX6”, añade Gómez‐Skarmeta.
Las observaciones del estudio revelan que la citada región reguladora se encuentra a gran distancia de los dos genes DLX. Para salvar la lejanía, la región logra contactar físicamente con sendos genes mediante la formación de un bucle de cromosoma.
“La relevancia de este hallazgo se debe a que la eliminación de la región reguladora que hemos identificado se asocia con la ectrodactilia o síndrome de Karsch‐ Neugebauer, una malformación congénita que se caracteriza por la ausencia de dedos o parte de ellos”, concluye el investigador del CSIC.
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Referencia bibliográfica:
Evelyn N. Kouwenhoven, Simon J. van Heeringen, Juan J. Tena, Martin Oti, Bas E. Dutilh, M. Eva Alonso, Elisa de la Calle‐Mustienes, Leonie Smeenk, Tuula Rinne, Lilian Parsaulian, Emine Bolat, Rasa Jurgelenaite, Martijn A. Huynen, Alexander Hoischen1, Joris A. Veltman, Han G. Brunner, Tony Roscioli, Emily Oates, Meredith Wilson, Miguel Manzanares, José Luis Gómez‐Skarmeta, Hendrik G. Stunnenberg, Marion Lohrum, Hans van Bokhoven, y Huiqing Zhou1. “Genome‐wide profiling of p63 DNA‐binding sites identifies an element that regulates gene expression during limb development in the 7q21 SHFM1 locus”. PLoS Genetics.

Fuente: CSIC

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