El blog del Dr. Enrique Rubio

Autor: Enrique Rubio (Página 30 de 140)

ENRIQUE RUBIO GARCIA
Jefe del Servicio de Neurocirugía Valle de Hebron
Profesor Titular de Neurocirugía
Academico de España, Portugal, European Society of Neurosurgery, Word Federation of Neurosurgery.
Investigador del I Carlos III
Veintidós tesis doctorales dirigidas
250 trabajos publicados
Presidente de la academia de Neurocirugía de Barcelona
Academico de Cadiz y Jerez de la Frontera
Acadenico de Honor de Andalucia y Cataluña
log enriquerubio.net

Β-AMILOIDE Y ALZHEIMER

Β-AMILOIDE Y ALZHEIMER

Alzheimer

Cada vez se acepta más que la enfermedad de Alzheimer es un síndrome, más que una enfermedad unívoca, y que hay muchos factores a tener en cuenta.

Fraude sobre el alzhéimer:

Esto asusta o por lo menos sorprende, que unos sabios mientan.

Pero el problema que supone esta enfermedad y el poco remedio que tenemos hace que la avidez por una terapia eficaz se desea tanto que se falseen las conclusiones.

La revista Science ha publicado un reportaje en el que se revelan múltiples indicios de fraude en una de las publicaciones más citadas sobre el alzhéimer.

— Una proteína que rejuvenece el cerebro de ratones abre una nueva vía de investigación del alzhéimer

Imagen microscópica confocal microglia verde envuelve placas amiloide azul Imagen microscópica con microglia verde envuelve placas amiloide azul

Cronología de algunos hallazgos en Alzheimer

Entre 1906 y 1911, Alois Alzheimer (y Oskar Fischer) empiezan a describir las placas características de los enfermos.

En 1984 se establece que la proteína β-amiloide es el principal componente de las placas.

En 1991 empieza a publicarse que varias mutaciones que aumentan la cantidad de proteína precursora del amiloide provocan indefectiblemente la enfermedad en quienes las portan. Se asume que es la causa del alzhéimer y la teoría se convierte en dominante Una publicación en la revista Science ha destapado un posible caso de fraude en una importante línea de investigación contra el alzhéimer. La señal de alarma la hizo sonar Matthew Schrag, neurólogo y neurocientífico de la Universidad de Vanderbilt, y la propia revista continuó el análisis.

Identificaron que había todo tipo de manipulaciones de imágenes en al menos diez artículos sobre el llamado péptido Aβ*56. Todos ellos incluían la firma del neurocientífico Sylvain Lesné.

El Aβ*56 es una forma en la que se puede presentar la proteína beta-amiloide, la sustancia que se encuentra formando placas en los cerebros de los enfermos de alzhéimer y que, según la teoría dominante en las últimas décadas, es la responsable de iniciar la enfermedad.

Nature en 2006, aseguraba que al inyectar la forma Aβ*56 en ratas sanas, estas  desarrollaban pérdidas de memoria. Era la primera vez que se demostraba que una sustancia, teóricamente presente en los cerebros de personas enfermas de alzhéimer, causaba directamente esos síntomas. Supuso un espaldarazo a la hipótesis del amiloide.

Schrag evita el término “fraude” en sus críticas y describe sus hallazgos como una “señal de alerta”. Otros expertos consultados por la revista Science los califican como “ejemplos sorprendentes de manipulación de imágenes”. También se dice que muchos otros grupos intentaron sin éxito reproducir los resultados, pero muy pocos lo comunicaron. Aunque un resultado irreproducible no implica necesariamente un fraude, en el artículo se reconoce que existe muy poco interés por los resultados negativos y es difícil contradecir a investigadores con autoridad.

En redes sociales afirmaron que toda la investigación sobre el alzhéimer se basaba en un fraude y que se habían dilapidado cientos de millones de euros y décadas de esfuerzos. Sin embargo, muchos expertos han tratado de desmentir esas conclusiones y de contextualizar sus repercusiones. Todo gira alrededor de la proteína beta-amiloide.

β- amiloide  Revelado el mecanismo de la proteína beta amiloide que causa alzhéimer en  ratones

Son pequeños fragmentos que proceden de la llamada proteína precursora del amiloide. Existen múltiples formas diferentes que tienden a agregarse y que acaban formando las placas características de la enfermedad de Alzheimer. En el caso del Aβ*56, se trataría de lo que se llama un oligómero soluble, sería una forma presuntamente tóxica pero que no se encuentra formando parte de las placas.

¿Desmonta el posible fraude la teoría del amiloide y el alzhéimer?

El investigador en alzhéimer Karl Herrup, afirma “la magnitud del fraude es espeluznante, pero la importancia para el campo del alzhéimer se ha exagerado gravemente”.

Según Derek Lowe, ex investigador del alzhéimer y responsable de un blog en la revista Science, “ciertamente, aumentó el entusiasmo y los niveles de financiación en el área y dio a la gente más razones para creer”. Sin embargo, los trabajos sobre el Aβ*56 ahora en cuestión “no condujeron directamente a ningún ensayo clínico sobre esa forma en concreto”.

Estos trabajos supusieron un espaldarazo, pero son solo una rama en todo el árbol de la teoría. También en Twitter, el investigador Samuel Marsh explicaba que “el trabajo principal en cuestión no estableció el modelo de la placa amiloide. Hablaba de un oligómero específico denominado AB*56. Hay muchos otros artículos en este campo que muestran la importancia y los efectos de los oligómeros y las placas”. Y seguía: “Sinceramente, dudo que la ausencia de este artículo en particular y del AB*56 en los registros científicos históricos hubieran cambiado significativamente los últimos 20 años de desarrollo de fármacos para la enfermedad de Alzheimer. Esto se debe a que existen sólidas pruebas genéticas y de otro tipo sobre el papel del amiloide en la enfermedad”.

Para John Hardy, descubridor de una de las mutaciones que llevan indefectiblemente a la enfermedad, “es una vergüenza que estos trabajos impliquen un engaño, y las revistas e instituciones deben tomar medidas contra el fraude cuando se descubre”. Sin embargo, “nunca he pensado que este artículo fuera importante, y creo que nunca me he referido a él en mi propio trabajo”. 

Autopsia cerebral de un paciente diagnosticado con Alzheimer. En la mancha HE numerosas placas amiloides.

En los últimos años ha habido un debate intenso sobre la relevancia del amiloide en la enfermedad de Alzheimer. Una razón es que bastantes personas ancianas presentan placas de amiloide, pero no tienen síntomas, por lo que este podría no ser suficiente para desarrollar la enfermedad. Por otro, y esta es la razón principal, aunque los ensayos clínicos diseñados para reducir las placas han conseguido disminuirlas en varias ocasiones, han fracasado invariablemente a la hora de mejorar los síntomas.

Incluso aquellos ensayos realizados de forma precoz y en personas portadoras de mutaciones que les hacen en el futuro desarrollar la enfermedad no han demostrado ninguna mejoría.

Actualmente solo hay un fármaco antiamiloideo aprobado para el alzhéimer, el ADUCANUMAB. Se le dio luz verde en Estados Unidos en medio de una enorme controversia, tanto por el extraño desarrollo de los ensayos clínicos como por la decisión final. En Europa, la Agencia Europea del Medicamento rechazó aprobarlo, aludiendo a que no había demostrado beneficio clínico y no era suficientemente seguro.

Qué podría explicar el fracaso de los ensayos clínicos

Aunque por lógica y por los estudios genéticos sea difícil de aceptar, es posible que el amiloide sea lo que se conoce como un epifenómeno, algo que acompaña a la verdadera causa pero que no actúe como tal.

Podría ser que los tratamientos incluidos en los ensayos no estuvieran llegando a tiempo. El daño producido por el amiloide podría ser muy precoz, y disminuirlo una vez ha desencadenado la agresión quizá no sea suficiente. Aunque algunos ensayos se han hecho en personas todavía sin síntomas, quizá sea aun así demasiado tarde.

Otra opción es que los anticuerpos utilizados para disminuir el amiloide no lo redujeran lo suficiente o que estuvieran actuando contra ciertas formas de este que fueran las realmente tóxicas. En este caso se estaría reduciendo la cantidad total, pero no aquello que está produciendo realmente el daño.

Y cada vez se acepta más que la enfermedad de Alzheimer es un síndrome, más que una enfermedad unívoca, y que hay muchos factores a tener en cuenta.

Sobre este caso en concreto, así acababa su explicación Samuel Marsh: “Bien, eso es todo por ahora. Una conducta horrible, sí. La razón por la que el campo de la enfermedad de Alzheimer se ha centrado en el amiloide durante los últimos 16 años: absolutamente no. Esta es una gran noticia de por sí, pero la información hiperbólica y poco exacta empeora las cosas”.

El control de la inflamación mejora la enfermedad de Alzhéimer

Otro trabajo sobre Alzheimer EL CURRY

Un estudio muestra que un componente químico del curry podría utilizarse para el desarrollo de nuevos tratamientos de la enfermedad de Alzheimer. El componente ayuda a la liberación a la sangre de las placas del cerebro típicas de la enfermedad.

Un equipo de investigadores de la Universidad de California han estudiado unos aceites llamados curcominoides, que se encuentran en la curcuma. Han encontrado un componente químico llamado bisdemetoxicurcumina, que al mezclarlo con la proteína beta amiloide y muestras de sangre procedentes de pacientes con y sin Alzheimer ha producido este efecto.

Los macrófagos del sistema inmune en los enfermos de Alzheimer tienen dificultades para eliminar de las placas beta amiloides, causantes de la enfermedad. El componente químico del curry interviene en este proceso, ya que los macrófagos de la sangre de los enfermos de Alzheimer son capaces de eliminar más eficientemente la proteína beta amiloide cuando este compuesto del curry está presente.

En estudio en animales confirma el papel de determinados receptores en la limpieza del cerebro

Controlar la inflamación del cerebro podría ser una vía para mejorar la enfermedad de Alzheimer, asegura un estudio publicado en «The Journal of Experimental Medicine».

El alzhéimer se caracteriza por la acumulación tóxica de una proteína del cerebro llamada beta-amiloide y que la limpieza de estas ‘placas’ de proteínas reduce la enfermedad. Se sabe además que las células inmunes llamadas macrófagos se infiltran en el cerebro ayudan a limpiar estas proteínas tóxicas, con la ayuda de las células del cerebro llamadas microglia residentes. Ambos, macrófagos y microglia, expresan un receptor de superficie llamado TREM2, y aunque las mutaciones en TREM2 han sido asociadas con A el alzhéimer, la función del receptor es incierto.

Limpieza más eficiente TREM2 — a key player in microglial biology and Alzheimer disease | Nature  Reviews Neurology

La TREM2, una proteína presente en la microglía, puede conseguir ralentizar el deterioro cerebral en el Alzheimer, según ha demostrado un estudio, publicado en The Lancet Neurology, desarrollado por investigadores de la Unidad de Trastornos Cognitivos del Servicio de Neurología del Hospital Universitario 12 de Octubre. Este hallazgo puede convertirse en el origen de nuevas opciones terapéuticas capaces de potenciar esta proteína y aplicarla como tratamiento preventivo para retrasar el inicio de los primeros síntomas en personas con riesgo de padecer Alzheimer.

Para descifrar el papel de TREM2 en la enfermedad, el equipo de Bruce Cordero, del Instituto de Investigación Lerner de la Clínica Cleveland (EE.UU.) eliminaron el receptor en ratones que desarrollan una enfermedad similar a AD. La eliminación de TREM2 disminuyó la formación de placa, la reducción de la inflamación del cerebro y mejoró la supervivencia de las neuronas. Esta protección se asoció con un menor número de macrófagos infiltrantes. Los investigadores vieron que los macrófagos que carecían de TREM2 eran más eficientes en la limpieza de beta-amiloide, lo que sugiere que podrían ayudar en la tarea de limpieza del cerebro.

Aunque se necesitan más estudios para aclarar el mecanismo exacto de la acción de TREM2 en el alzhéimer, estos resultados sugieren que bajar el tono de la actividad del receptor puede ayudar a poner fin a la neurodegeneración en pacientes con esta enfermedad tan discapacitante.

Bibliografia

Alois Alzheimer (y Oskar Fischer)

Matthew Schrag, neurólogo y neurocientífico de la Universidad de Vanderbilt

Europa Press Science Media Centre 5 de agosto de 2022 14:38h

Sylvain Lesné.

Schrag Nature en 2006,

Karl Herrup, “la magnitud del fraude es espeluznante, pero para el campo del alzhéimer se ha exagerado gravemente”.

John Hardy, descubridor de una de las mutaciones que llevan indefectiblemente a la enfermedad,

«The Journal of Experimental Medicine». Controlar la inflamación del cerebro podría ser una vía para mejorar la enfermedad de Alzheimer,

Bruce Cordero, del Instituto de Investigación Lerner de la Clínica Cleveland (EE.UU.)

La TREM2, proteína presente en la microglía, puede conseguir ralentizar el deterioro cerebral en el Alzheimer, The Lancet Neurology,

 

HIPOCAMPO: NEUROGÉNESIS MEMORIA Y APRENDIZAJE

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HIPOCAMPO: NEUROGÉNESIS MEMORIA Y APRENDIZAJE

La generación de nuevas neuronas en el cerebro de los mamíferos, incluyendo el cerebro humano, es un fenómeno descrito desde hace ya varios años. Dicho fenómeno se conoce como neurogénesis y ocurre únicamente en dos regiones del cerebro adulto; la pared de los ventrículos laterales y el giro dentado del hipocampo.

La presencia de neurogénesis se ha asociado a múltiples factores entre los que destaca el aprendizaje y su respectiva consolidación denominada memoria. Un número considerable de trabajos realizados en roedores han mostrado que cuando se aprende una tarea, el número de nuevas neuronas en el giro dentado del hipocampo se incrementa de forma abundante. Lo cual sugiere que el aprendizaje es un factor que estimula la proliferación de nuevas neuronas, muchas de las cuales no sobreviven y pocas se integran al circuito cerebral para ser funcionales.

Aprendizaje y memoria

MEMORIA ALARGO PLAZO

El segundo gran bloque de la memoria individual es la memoria a largo plazo que a su vez se divide, en memoria explícita y memoria implícita.

La primera se refiere a todos los conocimientos conscientes que tenemos sobre eventos del pasado para términos de practicidad tenemos dos grandes bloques de memoria explícita la episódica y la semántica así los recuerdos que tenemos sobre experiencias personales específicas o eventos autobiográficos cómo saber quién es tu familia qué hiciste ayer cuál es tu profesión etcétera corresponde a la memoria episódica mientras que los recuerdos semánticos están relacionados a los conocimientos léxicos o conceptuales que no necesariamente están vinculados a una experiencia personal es decir tú sabes el concepto de adicción que implica agregarle un valor anterior a otro valor todos lo aprendimos en el colegio sin embargo no necesariamente recordamos el momento exacto de este aprendizaje por tanto la memoria explícita semántica corresponde a todos los conocimientos que tenemos sobre loque son las cosas, dentro de sus características se encuentra que el aspecto emocional que no juega un rol tan importante como en la memoria episódica y tiende al olvido es decir puedes la factorización que viste en tu secundaria pero si los pares craneales de tu clase de neuroanatomía y que son un conocimiento más reciente el segundo bloque de memoria a largo plazo es la memoria implícita que también es conocida como memoria procedimental esto debido a su rol de automatización de las acciones ya que no requiere de un control consciente para realizar actos aprendidos anteriormente. Para montar en bici no es necesario recordar que recordar paso por paso como pones tus pies sobre el pedal ni mucho menos controlas la forma como se da el equilibrio este. Este tipo de memoria se automatiza con la práctica. Cuando se aprende a montar en bicicleta se utiliza el consciente y después se convierte en un automatismo.

Dentro de la memoria implícita hay dos grandes bloques la implícita asociativa y la no asociativa la primera va a corresponder a todos los aprendizajes generados mediante la asociación de estímulos donde encontramos el condicionamiento clásicoy el operante y por último en la memoria explícita no asociativa tenemos la procedimental ya que es mediante la sumación de pasos que se va a generar un aprendizaje el ejemplo de la bicicleta anteriormente mencionado nos puede servir acá también ya que vamos a utilizar diferentes procedimientos motores para poder lograr montar la bicicleta como sentarnos impulsarnos mover los pedales y los brazos van a controlar la dirección ahora bien ya teniendo nuestro esquema de memoria completo vale la pena explicar cómo se da el proceso de codificación de la información para esto vamos a tener en cuenta tanto las características del estímulo como las del sujeto y que juntos interactúan para que se den los cambios neuro estructurales a nivel del hipocampo y corteza cerebral para las características del estímulo tenemos la intensidad del estímulo es decir la duración del mismo la carga emocional que le otorguemos el estímulo y la frecuencia con la que se presente así por ejemplo si un día alguien nos asalta la carga emocional y la intensidad de ese estímulo van a ser suficientes para que aprendamos a no andar por una calle específica en este caso la frecuencia de la ocurrencia del mismo no es tan necesaria como la que necesitamos para aprender a andar en bicicleta o manejar un coche ahora bien las características del individuo también van a ser importantes para la memorización como lo es el estado de activación del individuo l as estrategias que emplee y la experiencia previa con el estímulo es por esto que pese a que un tema sea fácil si nuestro estado de arousal es bajo o tenemos sueño el aprendizaje no se consolida y cuando queremos aprender un tema y tenemos estrategias como utilizar nemotecnia o mapas conceptuales

Adaptativamente, el aprendizaje y la memoria son procesos cognitivos vitales para los organismos que forman parte del reino animal. El ambiente es un entorno cambiante, por lo que animales que viven en ambientes que cambian continuamente necesitan de una plasticidad conductual.

La plasticidad es una propiedad de los sistemas biológicos que les permite adaptarse a los cambios del medio para sobrevivir, la cual depende de los cambios fisiológicos que ocurran al interior. En este sentido, el sistema nervioso posee una plasticidad altamente desarrollada y evidente en las primeras etapas del desarrollo, sobre todo en los mamíferos. A nivel neuronal los cambios plásticos pueden ser visualizados a través de un incremento del árbol dendrítico y del número de espinas dendríticas, que mejoran los contactos sinápticos y en consecuencia la comunicación entre las neuronas. Desde hace tiempo se sabe que el aprendizaje y la memoria son eventos que favorecen la plasticidad, y entre cuando más plástico es el sistema nervioso mayor es la capacidad de aprendizaje de los organismos.

El aprendizaje puede considerarse como una modificación estructural y funcional del sistema nervioso queda como resultado un cambio en la conducta relativamente permanente.

La información aprendida es retenida o almacenada en los circuitos neuronales que forman el cerebro y constituye lo que denominamos memoria.

La memoria es la consecuencia usual del aprendizaje y difícilmente nos referimos a alguno de estos términos de manera independiente.

En los mamíferos se han descrito diferentes tipos de memoria y cada uno de estos tipos involucra la participación de áreas cerebrales y neurotransmisores específicos.

De acuerdo a las características conductuales y las estructuras cerebrales implicadas, se han caracterizado tres tipos de memoria:

la de trabajo, la implícita y la explícita 1.

La memoria de trabajo también llamada cognición ejecutiva, consiste en la representación consciente y manipulación temporal de la información necesaria para realizar operaciones cognitivas complejas, como el aprendizaje, la comprensión del lenguaje o el razonamiento 2, 3.

La corteza prefrontal podría ser el lugar sede de esta memoria, además se sugiere que esta estructura cerebral podría funcionar como un lugar “on line” durante cortos periodos de tiempo de representaciones de estímulos ausentes 4.

Por otra parte, la memoria implícita, procedimental o no declarativa es la memoria de las cosas que hacemos rutinariamente.

Se le considera automática, inconsciente y difícil de verbalizar. Su adquisición es gradual y se perfecciona con la práctica. Este tipo de memoria deriva de tipos de aprendizaje básico, como la habituación y la sensibilización, el aprendizaje perceptivo y motor o el condicionamiento clásico e instrumental5. Anatómicamente, la memoria implícita requiere de diferentes estructuras cerebrales que han sido involucradas con el aprendizaje procidemental, por ejemplo, los ganglios basales con el aprendizaje de hábitos y habilidades 6, el cerebelo con los condicionamientos de respuestas motoras 7 y la amígdala con los condicionamientos emocionales 8. Aunque el sitio principal de almacenamiento de esta memoria radica en estructuras subcorticales y en algunos casos depende directamente del neocortex 9.

La memoria explícita, también conocida como memoria declarativa, relacional o cognitiva es el almacenamiento cerebral de hechos (memoria semántica) y eventos (memoria episódica) 10, 11 ,12. Este tipo de memoria se adquiere en pocos ensayos a diferencia de la memoria implícita y se distingue por expresarse en situaciones y modos diferentes a los del aprendizaje original, por lo que es considerada como una memoria de expresión flexible. Un tipo de memoria declarativa es la memoria espacial que consiste en múltiples mecanismos especializados en codificar, almacenar y recuperar información acerca de rutas, configuraciones y localizaciones espaciales 13, 14, 15. El hipocampo parece ser la estructura cerebral que está críticamente relacionado en este tipo de memoria declarativa 16, 17.

Sustrato anatómico de la memoria declarativa: el hipocampo

El hipocampo deriva de la región medial del telencéfalo, forma parte del sistema límbico y tiene un papel importante en la adquisición del aprendizaje espacial y la consolidación de la memoria a largo y corto plazo. Anatómicamente, está organizado en el cuerno de Amón (hipocampo propio) y el giro dentado(separados por la fisura hipocampal); el complejo subicular,22 www.uv.mx/rm formado por el presubiculum, el subiculum y el parasubiculum; y la corteza entorrinal 18, 19, 20.

El cuerno de Amón está dividido en tres áreas: CA1,CA2 y CA3 (figura 1).La mayor entrada de fibras en el hipocampo proviene de la corteza parahipocampal que es la principal vía de entrada de aferencias neocorticales de procesamiento provenientes de distintas áreas dorsales, como la corteza parietal posterior, la corteza retrosplenial, la corteza prefrontal dorsolateral o de la parte dorsal del surco temporal superior estructuras estrechamente asociadas en la codificación de la localización espacial de los estímulos 21, 22. Estas aferencias son distribuidas hacia la corteza entorrinal. Las células de las capas II y III de esta corteza envían sus axones hasta el giro dentado y el hipocampo a través de la vía perforante, atravesando la capa de células piramidales del subiculum 23, 24. Por otra parte, las neuronas piramidales de la región CA3 proyectan sus axones hacia las dendritas de las neuronas piramidales de las CA1 mediante los colaterales de Schaffer. Así mismo, los axones provenientes de la región CA3 proyectan hacía todo el hipocampo mediante proyecciones comisurales, entre hemisferios y/o asociativas, en el mismo hemisferio 25, 26, 27. Mientras que las neuronas granulares del giro dentado proyectan sus axones o fibras musgosas hacia las dendritas proximales de las neuronas piramidales de la región CA3, atravesando el hilus 28, 29. El circuito del procesamiento de la información de la memoria declarativa es el llamado circuito trisináptico 30. Este circuito inicia en la vía perforante de la corteza entorrinal. Primeramente, las neuronas de la corteza entorrinal envía sus proyecciones hacía las células granulares del giro dentado. Enseguida, estás células proyectan sus axones hacia las neuronas piramidales de la región CA3, las cuales finalmente envían sus axones hasta las neuronas piramidales de la región CA1 mediante los colaterales de Schaffer (figura 1). La información procesada mediante este circuito trisináptico permite relacionar diferentes aferencias sensoriales pertenecientes a diversos estímulos gracias a que las células piramidales del hipocampo tienen un alto grado de interconexión, facilitando las relaciones entre las diferentes entradas de información 31.

Hipocampo y memoria declarativa

Actualmente existe amplia evidencia del papel crítico que juega el hipocampo en la memoria declarativa. Las lesiones en el hipocampo y sus conexiones subcorticales en pacientes con amnesia producen déficits selectivos en la memoria declarativa, sin embargo la capacidad de distinguir nuevos objetos con base en su familiaridad permanece intacta 32, 33. Además se observó que en estos pacientes el hipocampo tiene la función de mantener la habilidad de asociar objetos en la memoria y recordar asociaciones contextuales en comparación con el recuerdo de objetos únicos con base en su familiaridad 34, 35. Otros estudios clínicos han mostrado que la corteza parahipocampal se activa durante la presentación de escenas espaciales o durante la memorización de objetos relacionados fuertemente con lugares específicos 36, 37. El hipocampo es, por tanto, unaestructura crítica para procesar y recordar información espacialy contextual.La participación del hipocampo en la memoria explícitaha sido estudiada por medio de la memoria espacial. La memoriaespacial consiste en múltiples mecanismos especializados encodificar, almacenar y recuperar información acerca de rutas,configuraciones y localizaciones espaciales 13, 14, 15. Esta memoria puede ser evaluada en humanos y en modelos animales, en los cuales la solución de la tarea depende de la información disponible. Experimentos con ratas han mostrado que las lesiones hipocampales afectan negativamente la adquisición y retención del aprendizaje espacial cuándo las ratas son entrenadas en la búsqueda de una plataforma oculta pocos centímetros por debajo del agua (laberinto acuático de Morris)38, 39, 40, 41.

De manera interesante, pacientes con lesiones en el

Hipocampo Esquema de los circuitos en el hipocampo adulto. La tradicional vía excitatoria trisináptica(Corteza entorrinal (CE)-giro dentado (GD)-CA3-CA1-CE) es descrita por las flechas de colores (flechaazul: vía perforante; flecha naranja: vía de fibras musgosas; flecha verde: colaterales de Schaffer; flecharoja; proyecciones de CA1 ha la CE) . Los axones de las neuronas de la capa II de la corteza entorrinal (CE)proyectan hacía el giro dentado a través de la vía perforante (VP), incluyendo la vía perforante lateral(VPL). El giro dentado envía proyecciones a las células piramidales de CA3 a través de las fibras musgosas.Las neuronas piramidales de CA3 descargan la información a las neuronas piramidales de CA1 a travésde los colaterales de Schaffer. A su vez, las neuronas piramidales de CA1 envían las proyecciones dentrode la capa de neuronas de la corteza entorrinal. CA3 también recibe proyecciones directas de la capa IIde la corteza entorrinal a través de la vía perforante, mientras que CA1 recibe entradas directas de lacapa III de la corteza entorrinal a través de la vía temporoammonica (VP). Las células del giro dentado también proyectan a las células musgosas del hilus e interneuronas hilares que envían proyeccionesexcitarías e inhibitorias respectivamente, hacías las neuronas granulares. Abreviaturas: CE: cortezaentorrinal; GD: giro dentado; Sub:subiculum Giro dentado: qué es y qué funciones desempeña en el cerebro .hipocampo tienen graves dificultades en un testvirtual semejante al laberinto acuático de Morris 42,43. Las afectaciones en el aprendizaje espacial sonproporcionales con el volumen de tejido dañado ydependen de la región anatómica del hipocampolesionado, ya que las lesiones en el hipocampo dorsalproducen un mayor deterioro en el aprendizaje quelas lesiones en el hipocampo ventral 44. Las lesioneshipocampales parecen deteriorar específicamenteel aprendizaje y la memoria espacial, ya que las ratascon el hipocampo dañado muestran dificultadespara aprender tareas espaciales como la localizaciónde una plataforma escondida pero no para adquiriruna tarea de discriminación no espacial 44, 45.Entonces, parece claro que el hipocampo juega unpapel crítico para procesar y recordar informaciónespacial.Por otro lado, registros de actividadunitaria (registro de potenciales de acción) hanreportado la presencia de neuronas denominadasde “lugar” en el hipocampo de la rata, estás célulasse denominan así porque disparan sus potencialesde acción cuando la rata reconoce un lugar en el quepreviamente se le había colocado 46, 47. En conjuntoestás evidencias sugieren que el hipocampo esuna estructura cerebral implicada en aspectoscognitivos que involucran el reconocimiento dela ubicación espacial, para lo cual los sujetos seayudan de la estimación de la distancia entre unobjeto y los estímulos relacionados que lo llevaron a encontrarlo48. Aunque, es claro que el hipocampo juega un papel crítico enel aprendizaje espacial, el mecanismo es complejo y requierede la acción coordinada del hipocampo con otras estructurascerebrales.Hipocampo y neurogénesisEl giro dentado del hipocampo junto con la zona subventricularde los ventrículos laterales del cerebro de mamífero son los dossitios de generación de nuevas neuronas durante la etapa adulta,y se sabe que dichas neuronas tienen un papel importanteen varias funciones del sistema nervioso central 49, 50, 51. Elfenómeno de producción de nuevas células es conocido con eltérmino de neurogénesis y generalmente se refiere al procesode proliferación, migración, supervivencia y diferenciaciónde nuevas células 52, 53, 54 (figura 2). La neurogénesis ocurrecontinuamente en el giro dentado del hipocampo adulto ycomparte algunas características con la neurogénesis que tienelugar durante el desarrollo embrionario. Durante el procesode neurogénesis concurren células troncales y progenitoresneurales, en conjunto conocidos como precursores neurales,originados a partir de la división asimétrica de las primeras, lascuales darán lugar a los tres tipos principales de células en elsistema nervioso central: neuronas, glia y oligodendrocitos 55,56, 57.La neurogénesis en el giro dentado del hipocampose demostró hace cuarenta años en autoradiografías tomadasde una zona, la cual en contraste con la zona subventricular,no se localiza cerca de las paredes de los ventrículos laterales;sino que se encuentra localizada por debajo del borde medialdel hipocampo y en su profundidad. Actualmente, esta zona es conocida como zona subgranular 58. En este sitio se localiza una población de células troncales con características de la glía radial 59,60, que tienen filamentos intermedios como la nestina y la proteína acídica fibrilar (GFAP, por sus siglas en inglés). Los progenitores que se originan a partir de esta población, se comprometen a un linaje neural particular entre tres y siete días después de su nacimiento 61. Posteriormente, las nuevas células que logran diferenciarse se clasifican como tipo celular 2a, 2by 3 dependiendo de los marcadores celulares que expresen. Específicamente, los tipos celulares 2b y 3, expresan la proteína Figure 1.

Representación de las etapas del proceso de la neurogénesis y de los marcadores celulares que identifican a cada proceso. La neurogénesis inicia con la proliferación de una célula troncal neural (célula de color azul) localizada en la zona subgranular del giro dentado, que dará origen a progenitores neurales (células de color verde) de los cuales se originarán las nuevas neuronas.

Los progenitores neuronales inician la migración hacía la capa de células granulares del giro dentado, sitio dónde alcanzarán su madurez.

Una etapa crítica de la neurogénesis es el mantenimiento de la supervivencia de las nuevas neuronas, ya que esto permitirá su integración a los circuitos neuronales del hipocampo. Durante la neurogénesis los progenitores neuronales expresan proteínas específicas a lo largo de su maduración. Estas proteínas pueden ser detectadas por técnicas de inmuno histoquímica utilizando anticuerpos específicos. Por ejemplo, una célula inmadura puede identificarse por la detección de la proteína nestina, mientras que una neurona madura por la presencia de la proteína NeuN (para detalles vea el texto). Abreviaturas: zona subgranular (ZSG),capa de células granulares (CCG), capa molecular (CM).24 doble cortina, una proteína que se une a los microtúbulos y que es un marcador de neuronas inmaduras 62, 63, entre uno y catorce días después de su generación. Estas células muestran características de células progenitoras ya que algunas de ellas co-expresan Ki-67 (un marcador de proliferación celular) y por lo tanto son capaces de dividirse 64,65. El tipo 2b expresa el marcador neuronal NeuN 72 horas después de su generación. Por otra parte, este mismo tipo puede dividirse una vez más ydar origen al tipo celular 3, el cual expresa doblecortina y NeuN.

Los tres tipos celulares expresan la proteína polisializada deNCAM (PSA-NCAM) 66.La mayoría de la progenie de las células precursoras neurales dará origen a neuronas granulosas dentadas. Durante su proceso de madurez estas células reciben estímulos gabaérgicos ocho días después de su nacimiento y estímulos glutamatérgicos por un periodo de 18 días, además tienen un bajo umbral para la inducción de la potenciación a largo plazo(LTP por sus siglas en inglés) y una mejor plasticidad sináptica 67,68, 69, 70. Estas nuevas células migran, se diferencian y se integran a la capa subgranular del giro dentado del hipocampo entre una y cuatro semanas después de su generación. Posteriormente, desarrollan un axón y generan procesos neuríticos que les permite integrarse sinápticamente entre dos y cuatro semanas

después de su nacimiento 71. Las nuevas neuronas envían susproyecciones axonales hacia CA3 y arborizaciones dendríticashacia la capa granular, lo que sugiere que hacen sinapsisantes de ser completamente maduras 72. De las nuevas célulasgeneradas, un bajo porcentaje se diferencia en astrocitos(positivos a los marcadores GFAP/S100B). Experimentos en monos, han demostrado que un alto porcentaje de las nuevas células generadas se comprometen a ser neuronas, expresando marcadores neuronales como: TuJ1, TOAD-64, NeuN, y calbindinay raramente marcadores de astrocitos (GFAP) u oligodendrocitos(CNP) 73, 74. Para qué sirven las neuronas nuevas de nuestro cerebro?

Una de las preguntas frecuentes en la investigación de la neurogénesis hipocampal es si la producción de nuevas neuronasen el giro dentado podría ser relevante en el aprendizajeespacial asociado al hipocampo. La posible implicación de laneurogénesis hipocampal en el aprendizaje espacial, podríaexplicarse considerando que la neurogénesis es estimulada porel aprendizaje y este a su vez por la neurogénesis 75, 76. Estudiosprevios han demostrado que algunas experiencias como elaprendizaje espacial, el ambiente enriquecido y el ejerciciofísico voluntario incrementan las tasas de neurogénesis en elgiro dentado 77, 78, 79, 80. De manera interesante, estas experiencias están asociadas con un aumento en el rendimiento cognitivo, probablemente a través de la incorporación de las nuevas neuronas a las redes neurales del hipocampo. El aprendizaje espacial dependiente de hipocampo es uno de los principales reguladores de la neurogénesis hipocampal. Específicamente, la neurogénesis en el giro dentado se incrementa por el aprendizaje de tareas dependientes de hipocampo como son: el condicionamiento de traza de la respuesta de parpadeo, aprendizaje espacial en el laberinto acuático de Morris y la preferencia de comida condicionada 81, 82. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA DE  QUÍMICA FARMACÉUTICA. Aceite de Sacha Inchi como potenciador cognitivo. -  PDF Descargar libre Por el contrario, el aprendizaje no dependiente del hipocampo, como el condicionamiento demorado de la respuesta deparpadeo y la evitación activa no favorecen la neurogénesisen el giro dentado. Se ha reportado que el aprendizaje per se,y no el entrenamiento, es el factor que induce la activación yla regulación de la neurogénesis hipocampal 83. Por ejemplo, elaprendizaje espacial en el laberinto acuático de Morris produceefectos diferenciales sobre el desarrollo de los precursoresneurales del giro dentado 84, 85. En este sentido, se ha reportadoque el aprendizaje induce apoptósis de las nuevas células durantela fase inicial del aprendizaje, aquellas células nacidas tres díasantes de iniciar el entrenamiento, y la supervivencia de aquellasneuronas maduras, nacidas siete días antes de comenzar elentrenamiento 86, 87, 88, 89, 90. La muerte celular inducida por elaprendizaje es específica para la zona subgranular del girodentado, ya que no se observó en CA1 y CA3 En contraste, lainhibición de la apoptosis en ratas que comienzan a aprenderuna tarea muestra un deterioro del recuerdo de la posición de laplataforma oculta, así como una disminución de la proliferacióncelular, característica de la fase inicial del aprendizaje. Enconjunto, estas evidencias sugieren que el aprendizaje espacialactiva un mecanismo similar al proceso de estabilización selectiva que se observa durante el desarrollo embrionario del cerebro, donde la neurogénesis se regula por la selección activade algunas nuevas neuronas y la eliminación de otras 91, 92,93. Por tanto, es razonable proponer que tanto la supervivencia y la apoptosis de las nuevas células son eventos de selección que dependen directamente del periodo de aprendizaje. Otro factor que regula la neurogénesis y que a su vez promueve el aprendizaje espacial es el ambiente enriquecido. Un ambiente enriquecido consiste en colocar un grupo de roedores (n ≥ 8) en una caja más grande que la caja estándar, esta caja contiene objetos de diferentes formas, texturas y tamaños, lo cual permite una estimulación sensorial y motora que impacta fuertemente el desarrollo del cerebro 94,96. En este contexto, colocar a roedores por una semana en un ambiente enriquecido favorece la supervivencia de las nuevas células en el giro dentado, tres semanas posteriores a su nacimiento95. Adicionalmente, el ambiente enriquecido incrementa la neurogénesis en el hipocampo y favorece el desempeño delos roedores en pruebas de aprendizaje y memoria espacial dependientes de hipocampo 96.Por otra parte, existe reportes de que el ejercicio aeróbico además de contribuir positivamente a la salud integral de los individuos, también tiene efectos positivos sobre la neurogénesis y el aprendizaje 97, 98, 99,100. En roedores, el ejercicio voluntario (correr en un rueda) incrementa la proliferación de nuevas neuronas en el giro dentado93. El ejercicio además favorece la eficacia sinápticaen neuronas del giro dentado y mejora el aprendizajeespacial de los roedores en el laberinto acuático deMorris 101,102. Estos resultados sugieren que la mejoraen el aprendizaje debido al ejercicio se debe en partea la inducción de neurogénesis en el hipocampo.El ejercicico favorece la sintesís y liberación de neurotransmisores, hormonas y péptidos que seguramente inducen la proliferación de nuevasneuronas (figura 3). Particularmente, se ha mostrado que los niveles de RNAm del factor de crecimiento derivado del cerebro BDNF se incrementa en el hipocampo del ratón después de ejercicio 103.

En resumen, el ambiente enriquecido y el ejercicio como factores inductores de neurogénesis pueden tener mediadores químicos comunes que facilitan la proliferación de nuevas neuronas y entre los que se destacan los factores de crecimiento, las hormonas y neurotransmisores (figura 3). Resumen clarísimo de los neurotransmisores - Funciones y características

Conclusiones

La relación entre la neurogénesis hipocampal y elaprendizaje y la memoria es evidente, las nuevasneuronas generadas en el hipocampo proporcionanel substrato anatómico que procesa y codifica lanueva información adquirida, sin embargo no se sabesi dichas neuronas remplazan a las viejas por ser estás ya nofuncionales o bien si las neuronas viejas se mantienen porqueconservan información relevante aprendida enteriormente,ambos esquemas tienen que ser investigados para entender si elrecambio de neuronas en el hipocampo es un proceso continuoy si todo aquello que aprendemos es condición para inducirneurogenesis. En este sentido la inducción de neurogénesisasociada al aprendizaje depende de varios factores: i) del tipode tarea de aprendizaje, ii) de las demandas específicas querequiera la ejecución de la tarea y iii) del momento en que seejecuta la tarea. En este contexto, la neurogénesis asociada a laadquisición de tareas nuevas, que tiempo después se traducenen memoria, es un proceso complejo, multifactorial y coninterrogantes que aún deben ser resultas.

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Figura 3. Mecanismos sugeridos que regulan la neurogénesis y su efecto sobre el aprendizaje y la memoria espacial. El ambiente enriquecido, el ejercicio físico y nuevas experiencias son factores externos que inducen la liberación de factores de crecimiento como la Neurotrofina-3 (NT3), el factor cerebral derivado del cerebro (BDNF), el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el factorde crecimiento parecido a la insulina 1 (IGF-1) o la hormona de crecimiento (GH), dichas moléculas producen efectos diferenciales sobre las distintas etapas de la neurogénesis. La estimulación en la neurogénesis favorece el aprendizaje y la memoria espacial. De forma paralela los factores de crecimiento regulan la liberación de neurotransmisores y la expresión de sus receptores, los cuales a su vez participan en la regulación de la neurogénesis.

Algunos de estos neurotransmisores facilitan la potenciación a largo plazo (LTP), fenómeno involucrado directamente con la adquisición de nueva información. En contraste, el estrés y el envejecimiento tienen un efecto negativo sobre la producción de factores de crecimiento, inhibiendo por lo tanto la respuesta en la neurogénesis y en consecuencia en el aprendizaje y la memoria. Zona sub granular (ZSG), capa de células granulares (CCG), capa molecular (CM), 5-hidroxitriptamina (5-HT), dopamina (DA), glutamato (Glu), ácido gamma-aminobutírico (GABA), N-metil-D-aspartato (NMDA), ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico (AMPA).

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La generación de nuevas neuronas en el cerebro de los mamíferos, incluyendo el cerebro humano, es un fenómeno descrito desde hace ya varios años. Dicho fenómeno se conoce como neurogénesis y ocurre únicamente en dos regiones del cerebro adulto; la pared de los ventrículos laterales y el giro dentado del hipocampo.

La presencia de neurogénesis se ha asociado a múltiples factores entre los que destaca el aprendizaje y su respectiva consolidación denominada memoria. Un número considerable de trabajos realizados en roedores han mostrado que cuando se aprende una tarea, el número de nuevas neuronas en el giro dentado del hipocampo se incrementa de forma abundante. Lo cual sugiere que el aprendizaje es un factor que estimula la proliferación de nuevas neuronas, muchas de las cuales no sobreviven y pocas se integran al circuito cerebral para ser funcionales.

Aprendizaje y memoria

MEMORIA ALARGO PLAZO

El segundo gran bloque de la memoria individual es la memoria a largo plazo que a su vez se divide, en memoria explícita y memoria implícita.

La primera se refiere a todos los conocimientos conscientes que tenemos sobre eventos del pasado para términos de practicidad tenemos dos grandes bloques de memoria explícita la episódica y la semántica así los recuerdos que tenemos sobre experiencias personales específicas o eventos autobiográficos cómo saber quién es tu familia qué hiciste ayer cuál es tu profesión etcétera corresponde a la memoria episódica mientras que los recuerdos semánticos están relacionados a los conocimientos léxicos o conceptuales que no necesariamente están vinculados a una experiencia personal es decir tú sabes el concepto de adicción que implica agregarle un valor anterior a otro valor todos lo aprendimos en el colegio sin embargo no necesariamente recordamos el momento exacto de este aprendizaje por tanto la memoria explícita semántica corresponde a todos los conocimientos que tenemos sobre loque son las cosas, dentro de sus características se encuentra que el aspecto emocional que no juega un rol tan importante como en la memoria episódica y tiende al olvido es decir puedes la factorización que viste en tu secundaria pero si los pares craneales de tu clase de neuroanatomía y que son un conocimiento más reciente el segundo bloque de memoria a largo plazo es la memoria implícita que también es conocida como memoria procedimental esto debido a su rol de automatización de las acciones ya que no requiere de un control consciente para realizar actos aprendidos anteriormente. Para montar en bici no es necesario recordar que recordar paso por paso como pones tus pies sobre el pedal ni mucho menos controlas la forma como se da el equilibrio este. Este tipo de memoria se automatiza con la práctica. Cuando se aprende a montar en bicicleta se utiliza el consciente y después se convierte en un automatismo.

Dentro de la memoria implícita hay dos grandes bloques la implícita asociativa y la no asociativa la primera va a corresponder a todos los aprendizajes generados mediante la asociación de estímulos donde encontramos el condicionamiento clásicoy el operante y por último en la memoria explícita no asociativa tenemos la procedimental ya que es mediante la sumación de pasos que se va a generar un aprendizaje el ejemplo de la bicicleta anteriormente mencionado nos puede servir acá también ya que vamos a utilizar diferentes procedimientos motores para poder lograr montar la bicicleta como sentarnos impulsarnos mover los pedales y los brazos van a controlar la dirección ahora bien ya teniendo nuestro esquema de memoria completo vale la pena explicar cómo se da el proceso de codificación de la información para esto vamos a tener en cuenta tanto las características del estímulo como las del sujeto y que juntos interactúan para que se den los cambios neuro estructurales a nivel del hipocampo y corteza cerebral para las características del estímulo tenemos la intensidad del estímulo es decir la duración del mismo la carga emocional que le otorguemos el estímulo y la frecuencia con la que se presente así por ejemplo si un día alguien nos asalta la carga emocional y la intensidad de ese estímulo van a ser suficientes para que aprendamos a no andar por una calle específica en este caso la frecuencia de la ocurrencia del mismo no es tan necesaria como la que necesitamos para aprender a andar en bicicleta o manejar un coche ahora bien las características del individuo también van a ser importantes para la memorización como lo es el estado de activación del individuo l as estrategias que emplee y la experiencia previa con el estímulo es por esto que pese a que un tema sea fácil si nuestro estado de arousal es bajo o tenemos sueño el aprendizaje no se consolida y cuando queremos aprender un tema y tenemos estrategias como utilizar nemotecnia o mapas conceptuales

Adaptativamente, el aprendizaje y la memoria son procesos cognitivos vitales para los organismos que forman parte del reino animal. El ambiente es un entorno cambiante, por lo que animales que viven en ambientes que cambian continuamente necesitan de una plasticidad conductual.

La plasticidad es una propiedad de los sistemas biológicos que les permite adaptarse a los cambios del medio para sobrevivir, la cual depende de los cambios fisiológicos que ocurran al interior. En este sentido, el sistema nervioso posee una plasticidad altamente desarrollada y evidente en las primeras etapas del desarrollo, sobre todo en los mamíferos. A nivel neuronal los cambios plásticos pueden ser visualizados a través de un incremento del árbol dendrítico y del número de espinas dendríticas, que mejoran los contactos sinápticos y en consecuencia la comunicación entre las neuronas. Desde hace tiempo se sabe que el aprendizaje y la memoria son eventos que favorecen la plasticidad, y entre cuando más plástico es el sistema nervioso mayor es la capacidad de aprendizaje de los organismos.

El aprendizaje puede considerarse como una modificación estructural y funcional del sistema nervioso queda como resultado un cambio en la conducta relativamente permanente.

La información aprendida es retenida o almacenada en los circuitos neuronales que forman el cerebro y constituye lo que denominamos memoria.

La memoria es la consecuencia usual del aprendizaje y difícilmente nos referimos a alguno de estos términos de manera independiente.

En los mamíferos se han descrito diferentes tipos de memoria y cada uno de estos tipos involucra la participación de áreas cerebrales y neurotransmisores específicos.

De acuerdo a las características conductuales y las estructuras cerebrales implicadas, se han caracterizado tres tipos de memoria:

la de trabajo, la implícita y la explícita 1.

La memoria de trabajo también llamada cognición ejecutiva, consiste en la representación consciente y manipulación temporal de la información necesaria para realizar operaciones cognitivas complejas, como el aprendizaje, la comprensión del lenguaje o el razonamiento 2, 3.

La corteza prefrontal podría ser el lugar sede de esta memoria, además se sugiere que esta estructura cerebral podría funcionar como un lugar “on line” durante cortos periodos de tiempo de representaciones de estímulos ausentes 4.

Por otra parte, la memoria implícita, procedimental o no declarativa es la memoria de las cosas que hacemos rutinariamente.

Se le considera automática, inconsciente y difícil de verbalizar. Su adquisición es gradual y se perfecciona con la práctica. Este tipo de memoria deriva de tipos de aprendizaje básico, como la habituación y la sensibilización, el aprendizaje perceptivo y motor o el condicionamiento clásico e instrumental5. Anatómicamente, la memoria implícita requiere de diferentes estructuras cerebrales que han sido involucradas con el aprendizaje procidemental, por ejemplo, los ganglios basales con el aprendizaje de hábitos y habilidades 6, el cerebelo con los condicionamientos de respuestas motoras 7 y la amígdala con los condicionamientos emocionales 8. Aunque el sitio principal de almacenamiento de esta memoria radica en estructuras subcorticales y en algunos casos depende directamente del neocortex 9.

La memoria explícita, también conocida como memoria declarativa, relacional o cognitiva es el almacenamiento cerebral de hechos (memoria semántica) y eventos (memoria episódica) 10, 11 ,12. Este tipo de memoria se adquiere en pocos ensayos a diferencia de la memoria implícita y se distingue por expresarse en situaciones y modos diferentes a los del aprendizaje original, por lo que es considerada como una memoria de expresión flexible. Un tipo de memoria declarativa es la memoria espacial que consiste en múltiples mecanismos especializados en codificar, almacenar y recuperar información acerca de rutas, configuraciones y localizaciones espaciales 13, 14, 15. El hipocampo parece ser la estructura cerebral que está críticamente relacionado en este tipo de memoria declarativa 16, 17.

Sustrato anatómico de la memoria declarativa: el hipocampo

El hipocampo deriva de la región medial del telencéfalo, forma parte del sistema límbico y tiene un papel importante en la adquisición del aprendizaje espacial y la consolidación de la memoria a largo y corto plazo. Anatómicamente, está organizado en el cuerno de Amón (hipocampo propio) y el giro dentado(separados por la fisura hipocampal); el complejo subicular,22 www.uv.mx/rm formado por el presubiculum, el subiculum y el parasubiculum; y la corteza entorrinal 18, 19, 20.

El cuerno de Amón está dividido en tres áreas: CA1,CA2 y CA3 (figura 1).La mayor entrada de fibras en el hipocampo proviene de la corteza parahipocampal que es la principal vía de entrada de aferencias neocorticales de procesamiento provenientes de distintas áreas dorsales, como la corteza parietal posterior, la corteza retrosplenial, la corteza prefrontal dorsolateral o de la parte dorsal del surco temporal superior estructuras estrechamente asociadas en la codificación de la localización espacial de los estímulos 21, 22. Estas aferencias son distribuidas hacia la corteza entorrinal. Las células de las capas II y III de esta corteza envían sus axones hasta el giro dentado y el hipocampo a través de la vía perforante, atravesando la capa de células piramidales del subiculum 23, 24. Por otra parte, las neuronas piramidales de la región CA3 proyectan sus axones hacia las dendritas de las neuronas piramidales de las CA1 mediante los colaterales de Schaffer. Así mismo, los axones provenientes de la región CA3 proyectan hacía todo el hipocampo mediante proyecciones comisurales, entre hemisferios y/o asociativas, en el mismo hemisferio 25, 26, 27. Mientras que las neuronas granulares del giro dentado proyectan sus axones o fibras musgosas hacia las dendritas proximales de las neuronas piramidales de la región CA3, atravesando el hilus 28, 29. El circuito del procesamiento de la información de la memoria declarativa es el llamado circuito trisináptico 30. Este circuito inicia en la vía perforante de la corteza entorrinal. Primeramente, las neuronas de la corteza entorrinal envía sus proyecciones hacía las células granulares del giro dentado. Enseguida, estás células proyectan sus axones hacia las neuronas piramidales de la región CA3, las cuales finalmente envían sus axones hasta las neuronas piramidales de la región CA1 mediante los colaterales de Schaffer (figura 1). La información procesada mediante este circuito trisináptico permite relacionar diferentes aferencias sensoriales pertenecientes a diversos estímulos gracias a que las células piramidales del hipocampo tienen un alto grado de interconexión, facilitando las relaciones entre las diferentes entradas de información 31.

Hipocampo y memoria declarativa

Actualmente existe amplia evidencia del papel crítico que juega el hipocampo en la memoria declarativa. Las lesiones en el hipocampo y sus conexiones subcorticales en pacientes con amnesia producen déficits selectivos en la memoria declarativa, sin embargo la capacidad de distinguir nuevos objetos con base en su familiaridad permanece intacta 32, 33. Además se observó que en estos pacientes el hipocampo tiene la función de mantener la habilidad de asociar objetos en la memoria y recordar asociaciones contextuales en comparación con el recuerdo de objetos únicos con base en su familiaridad 34, 35. Otros estudios clínicos han mostrado que la corteza parahipocampal se activa durante la presentación de escenas espaciales o durante la memorización de objetos relacionados fuertemente con lugares específicos 36, 37. El hipocampo es, por tanto, unaestructura crítica para procesar y recordar información espacialy contextual.La participación del hipocampo en la memoria explícitaha sido estudiada por medio de la memoria espacial. La memoriaespacial consiste en múltiples mecanismos especializados encodificar, almacenar y recuperar información acerca de rutas,configuraciones y localizaciones espaciales 13, 14, 15. Esta memoria puede ser evaluada en humanos y en modelos animales, en los cuales la solución de la tarea depende de la información disponible. Experimentos con ratas han mostrado que las lesiones hipocampales afectan negativamente la adquisición y retención del aprendizaje espacial cuándo las ratas son entrenadas en la búsqueda de una plataforma oculta pocos centímetros por debajo del agua (laberinto acuático de Morris)38, 39, 40, 41.

De manera interesante, pacientes con lesiones en el

Hipocampo Esquema de los circuitos en el hipocampo adulto. La tradicional vía excitatoria trisináptica(Corteza entorrinal (CE)-giro dentado (GD)-CA3-CA1-CE) es descrita por las flechas de colores (flechaazul: vía perforante; flecha naranja: vía de fibras musgosas; flecha verde: colaterales de Schaffer; flecharoja; proyecciones de CA1 ha la CE) . Los axones de las neuronas de la capa II de la corteza entorrinal (CE)proyectan hacía el giro dentado a través de la vía perforante (VP), incluyendo la vía perforante lateral(VPL). El giro dentado envía proyecciones a las células piramidales de CA3 a través de las fibras musgosas.Las neuronas piramidales de CA3 descargan la información a las neuronas piramidales de CA1 a travésde los colaterales de Schaffer. A su vez, las neuronas piramidales de CA1 envían las proyecciones dentrode la capa de neuronas de la corteza entorrinal. CA3 también recibe proyecciones directas de la capa IIde la corteza entorrinal a través de la vía perforante, mientras que CA1 recibe entradas directas de lacapa III de la corteza entorrinal a través de la vía temporoammonica (VP). Las células del giro dentado también proyectan a las células musgosas del hilus e interneuronas hilares que envían proyeccionesexcitarías e inhibitorias respectivamente, hacías las neuronas granulares. Abreviaturas: CE: cortezaentorrinal; GD: giro dentado; Sub:subiculum Giro dentado: qué es y qué funciones desempeña en el cerebro .hipocampo tienen graves dificultades en un testvirtual semejante al laberinto acuático de Morris 42,43. Las afectaciones en el aprendizaje espacial sonproporcionales con el volumen de tejido dañado ydependen de la región anatómica del hipocampolesionado, ya que las lesiones en el hipocampo dorsalproducen un mayor deterioro en el aprendizaje quelas lesiones en el hipocampo ventral 44. Las lesioneshipocampales parecen deteriorar específicamenteel aprendizaje y la memoria espacial, ya que las ratascon el hipocampo dañado muestran dificultadespara aprender tareas espaciales como la localizaciónde una plataforma escondida pero no para adquiriruna tarea de discriminación no espacial 44, 45.Entonces, parece claro que el hipocampo juega unpapel crítico para procesar y recordar informaciónespacial.Por otro lado, registros de actividadunitaria (registro de potenciales de acción) hanreportado la presencia de neuronas denominadasde “lugar” en el hipocampo de la rata, estás célulasse denominan así porque disparan sus potencialesde acción cuando la rata reconoce un lugar en el quepreviamente se le había colocado 46, 47. En conjuntoestás evidencias sugieren que el hipocampo esuna estructura cerebral implicada en aspectoscognitivos que involucran el reconocimiento dela ubicación espacial, para lo cual los sujetos seayudan de la estimación de la distancia entre unobjeto y los estímulos relacionados que lo llevaron a encontrarlo48. Aunque, es claro que el hipocampo juega un papel crítico enel aprendizaje espacial, el mecanismo es complejo y requierede la acción coordinada del hipocampo con otras estructurascerebrales.Hipocampo y neurogénesisEl giro dentado del hipocampo junto con la zona subventricularde los ventrículos laterales del cerebro de mamífero son los dossitios de generación de nuevas neuronas durante la etapa adulta,y se sabe que dichas neuronas tienen un papel importanteen varias funciones del sistema nervioso central 49, 50, 51. Elfenómeno de producción de nuevas células es conocido con eltérmino de neurogénesis y generalmente se refiere al procesode proliferación, migración, supervivencia y diferenciaciónde nuevas células 52, 53, 54 (figura 2). La neurogénesis ocurrecontinuamente en el giro dentado del hipocampo adulto ycomparte algunas características con la neurogénesis que tienelugar durante el desarrollo embrionario. Durante el procesode neurogénesis concurren células troncales y progenitoresneurales, en conjunto conocidos como precursores neurales,originados a partir de la división asimétrica de las primeras, lascuales darán lugar a los tres tipos principales de células en elsistema nervioso central: neuronas, glia y oligodendrocitos 55,56, 57.La neurogénesis en el giro dentado del hipocampose demostró hace cuarenta años en autoradiografías tomadasde una zona, la cual en contraste con la zona subventricular,no se localiza cerca de las paredes de los ventrículos laterales;sino que se encuentra localizada por debajo del borde medialdel hipocampo y en su profundidad. Actualmente, esta zona es conocida como zona subgranular 58. En este sitio se localiza una población de células troncales con características de la glía radial 59,60, que tienen filamentos intermedios como la nestina y la proteína acídica fibrilar (GFAP, por sus siglas en inglés). Los progenitores que se originan a partir de esta población, se comprometen a un linaje neural particular entre tres y siete días después de su nacimiento 61. Posteriormente, las nuevas células que logran diferenciarse se clasifican como tipo celular 2a, 2by 3 dependiendo de los marcadores celulares que expresen. Específicamente, los tipos celulares 2b y 3, expresan la proteína Figure 1.

Representación de las etapas del proceso de la neurogénesis y de los marcadores celulares que identifican a cada proceso. La neurogénesis inicia con la proliferación de una célula troncal neural (célula de color azul) localizada en la zona subgranular del giro dentado, que dará origen a progenitores neurales (células de color verde) de los cuales se originarán las nuevas neuronas.

Los progenitores neuronales inician la migración hacía la capa de células granulares del giro dentado, sitio dónde alcanzarán su madurez.

Una etapa crítica de la neurogénesis es el mantenimiento de la supervivencia de las nuevas neuronas, ya que esto permitirá su integración a los circuitos neuronales del hipocampo. Durante la neurogénesis los progenitores neuronales expresan proteínas específicas a lo largo de su maduración. Estas proteínas pueden ser detectadas por técnicas de inmuno histoquímica utilizando anticuerpos específicos. Por ejemplo, una célula inmadura puede identificarse por la detección de la proteína nestina, mientras que una neurona madura por la presencia de la proteína NeuN (para detalles vea el texto). Abreviaturas: zona subgranular (ZSG),capa de células granulares (CCG), capa molecular (CM).24 doble cortina, una proteína que se une a los microtúbulos y que es un marcador de neuronas inmaduras 62, 63, entre uno y catorce días después de su generación. Estas células muestran características de células progenitoras ya que algunas de ellas co-expresan Ki-67 (un marcador de proliferación celular) y por lo tanto son capaces de dividirse 64,65. El tipo 2b expresa el marcador neuronal NeuN 72 horas después de su generación. Por otra parte, este mismo tipo puede dividirse una vez más ydar origen al tipo celular 3, el cual expresa doblecortina y NeuN.

Los tres tipos celulares expresan la proteína polisializada deNCAM (PSA-NCAM) 66.La mayoría de la progenie de las células precursoras neurales dará origen a neuronas granulosas dentadas. Durante su proceso de madurez estas células reciben estímulos gabaérgicos ocho días después de su nacimiento y estímulos glutamatérgicos por un periodo de 18 días, además tienen un bajo umbral para la inducción de la potenciación a largo plazo(LTP por sus siglas en inglés) y una mejor plasticidad sináptica 67,68, 69, 70. Estas nuevas células migran, se diferencian y se integran a la capa subgranular del giro dentado del hipocampo entre una y cuatro semanas después de su generación. Posteriormente, desarrollan un axón y generan procesos neuríticos que les permite integrarse sinápticamente entre dos y cuatro semanas

después de su nacimiento 71. Las nuevas neuronas envían susproyecciones axonales hacia CA3 y arborizaciones dendríticashacia la capa granular, lo que sugiere que hacen sinapsisantes de ser completamente maduras 72. De las nuevas célulasgeneradas, un bajo porcentaje se diferencia en astrocitos(positivos a los marcadores GFAP/S100B). Experimentos en monos, han demostrado que un alto porcentaje de las nuevas células generadas se comprometen a ser neuronas, expresando marcadores neuronales como: TuJ1, TOAD-64, NeuN, y calbindinay raramente marcadores de astrocitos (GFAP) u oligodendrocitos(CNP) 73, 74. Para qué sirven las neuronas nuevas de nuestro cerebro?

Una de las preguntas frecuentes en la investigación de la neurogénesis hipocampal es si la producción de nuevas neuronasen el giro dentado podría ser relevante en el aprendizajeespacial asociado al hipocampo. La posible implicación de laneurogénesis hipocampal en el aprendizaje espacial, podríaexplicarse considerando que la neurogénesis es estimulada porel aprendizaje y este a su vez por la neurogénesis 75, 76. Estudiosprevios han demostrado que algunas experiencias como elaprendizaje espacial, el ambiente enriquecido y el ejerciciofísico voluntario incrementan las tasas de neurogénesis en elgiro dentado 77, 78, 79, 80. De manera interesante, estas experiencias están asociadas con un aumento en el rendimiento cognitivo, probablemente a través de la incorporación de las nuevas neuronas a las redes neurales del hipocampo. El aprendizaje espacial dependiente de hipocampo es uno de los principales reguladores de la neurogénesis hipocampal. Específicamente, la neurogénesis en el giro dentado se incrementa por el aprendizaje de tareas dependientes de hipocampo como son: el condicionamiento de traza de la respuesta de parpadeo, aprendizaje espacial en el laberinto acuático de Morris y la preferencia de comida condicionada 81, 82. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA DE  QUÍMICA FARMACÉUTICA. Aceite de Sacha Inchi como potenciador cognitivo. -  PDF Descargar libre Por el contrario, el aprendizaje no dependiente del hipocampo, como el condicionamiento demorado de la respuesta deparpadeo y la evitación activa no favorecen la neurogénesisen el giro dentado. Se ha reportado que el aprendizaje per se,y no el entrenamiento, es el factor que induce la activación yla regulación de la neurogénesis hipocampal 83. Por ejemplo, elaprendizaje espacial en el laberinto acuático de Morris produceefectos diferenciales sobre el desarrollo de los precursoresneurales del giro dentado 84, 85. En este sentido, se ha reportadoque el aprendizaje induce apoptósis de las nuevas células durantela fase inicial del aprendizaje, aquellas células nacidas tres díasantes de iniciar el entrenamiento, y la supervivencia de aquellasneuronas maduras, nacidas siete días antes de comenzar elentrenamiento 86, 87, 88, 89, 90. La muerte celular inducida por elaprendizaje es específica para la zona subgranular del girodentado, ya que no se observó en CA1 y CA3 En contraste, lainhibición de la apoptosis en ratas que comienzan a aprenderuna tarea muestra un deterioro del recuerdo de la posición de laplataforma oculta, así como una disminución de la proliferacióncelular, característica de la fase inicial del aprendizaje. Enconjunto, estas evidencias sugieren que el aprendizaje espacialactiva un mecanismo similar al proceso de estabilización selectiva que se observa durante el desarrollo embrionario del cerebro, donde la neurogénesis se regula por la selección activade algunas nuevas neuronas y la eliminación de otras 91, 92,93. Por tanto, es razonable proponer que tanto la supervivencia y la apoptosis de las nuevas células son eventos de selección que dependen directamente del periodo de aprendizaje. Otro factor que regula la neurogénesis y que a su vez promueve el aprendizaje espacial es el ambiente enriquecido. Un ambiente enriquecido consiste en colocar un grupo de roedores (n ≥ 8) en una caja más grande que la caja estándar, esta caja contiene objetos de diferentes formas, texturas y tamaños, lo cual permite una estimulación sensorial y motora que impacta fuertemente el desarrollo del cerebro 94,96. En este contexto, colocar a roedores por una semana en un ambiente enriquecido favorece la supervivencia de las nuevas células en el giro dentado, tres semanas posteriores a su nacimiento95. Adicionalmente, el ambiente enriquecido incrementa la neurogénesis en el hipocampo y favorece el desempeño delos roedores en pruebas de aprendizaje y memoria espacial dependientes de hipocampo 96.Por otra parte, existe reportes de que el ejercicio aeróbico además de contribuir positivamente a la salud integral de los individuos, también tiene efectos positivos sobre la neurogénesis y el aprendizaje 97, 98, 99,100. En roedores, el ejercicio voluntario (correr en un rueda) incrementa la proliferación de nuevas neuronas en el giro dentado93. El ejercicio además favorece la eficacia sinápticaen neuronas del giro dentado y mejora el aprendizajeespacial de los roedores en el laberinto acuático deMorris 101,102. Estos resultados sugieren que la mejoraen el aprendizaje debido al ejercicio se debe en partea la inducción de neurogénesis en el hipocampo.El ejercicico favorece la sintesís y liberación de neurotransmisores, hormonas y péptidos que seguramente inducen la proliferación de nuevasneuronas (figura 3). Particularmente, se ha mostrado que los niveles de RNAm del factor de crecimiento derivado del cerebro BDNF se incrementa en el hipocampo del ratón después de ejercicio 103.

En resumen, el ambiente enriquecido y el ejercicio como factores inductores de neurogénesis pueden tener mediadores químicos comunes que facilitan la proliferación de nuevas neuronas y entre los que se destacan los factores de crecimiento, las hormonas y neurotransmisores (figura 3). Resumen clarísimo de los neurotransmisores - Funciones y características

Conclusiones

La relación entre la neurogénesis hipocampal y elaprendizaje y la memoria es evidente, las nuevasneuronas generadas en el hipocampo proporcionanel substrato anatómico que procesa y codifica lanueva información adquirida, sin embargo no se sabesi dichas neuronas remplazan a las viejas por ser estás ya nofuncionales o bien si las neuronas viejas se mantienen porqueconservan información relevante aprendida enteriormente,ambos esquemas tienen que ser investigados para entender si elrecambio de neuronas en el hipocampo es un proceso continuoy si todo aquello que aprendemos es condición para inducirneurogenesis. En este sentido la inducción de neurogénesisasociada al aprendizaje depende de varios factores: i) del tipode tarea de aprendizaje, ii) de las demandas específicas querequiera la ejecución de la tarea y iii) del momento en que seejecuta la tarea. En este contexto, la neurogénesis asociada a laadquisición de tareas nuevas, que tiempo después se traducenen memoria, es un proceso complejo, multifactorial y coninterrogantes que aún deben ser resultas.

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Figura 3. Mecanismos sugeridos que regulan la neurogénesis y su efecto sobre el aprendizaje y la memoria espacial. El ambiente enriquecido, el ejercicio físico y nuevas experiencias son factores externos que inducen la liberación de factores de crecimiento como la Neurotrofina-3 (NT3), el factor cerebral derivado del cerebro (BDNF), el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el factorde crecimiento parecido a la insulina 1 (IGF-1) o la hormona de crecimiento (GH), dichas moléculas producen efectos diferenciales sobre las distintas etapas de la neurogénesis. La estimulación en la neurogénesis favorece el aprendizaje y la memoria espacial. De forma paralela los factores de crecimiento regulan la liberación de neurotransmisores y la expresión de sus receptores, los cuales a su vez participan en la regulación de la neurogénesis.

Algunos de estos neurotransmisores facilitan la potenciación a largo plazo (LTP), fenómeno involucrado directamente con la adquisición de nueva información. En contraste, el estrés y el envejecimiento tienen un efecto negativo sobre la producción de factores de crecimiento, inhibiendo por lo tanto la respuesta en la neurogénesis y en consecuencia en el aprendizaje y la memoria. Zona sub granular (ZSG), capa de células granulares (CCG), capa molecular (CM), 5-hidroxitriptamina (5-HT), dopamina (DA), glutamato (Glu), ácido gamma-aminobutírico (GABA), N-metil-D-aspartato (NMDA), ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico (AMPA).

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Juan David Olivares Hernández1,Enrique Juárez Aguilar2,Fabio García García2.Rev Med UV, Enero – Junio 201521

CELULAS MADRE

CÉLULAS MADRE

Las células madre generan todas las demás células incluso especializadas.

Bajo las condiciones adecuadas en el cuerpo o en un laboratorio, las células madre se dividen para formar más células llamadas células hijas.

Estas células hijas se convierten en nuevas células madre (autorrenovación) o en células especializadas (diferenciación) con una función más específica, como células sanguíneas, células cerebrales, células del músculo cardíaco o células óseas.

Ninguna otra célula del cuerpo tiene la capacidad natural de generar nuevos tipos de células.

El conocimiento de las células madre potenciaría una serie de procesos de los que el principal sería reemplazar las células enfermas.

Las células madre pueden ser orientadas para convertirse en células específicas que pueden utilizarse para regenerar y reparar tejidos enfermos o dañados en las personas.

Las células madre pueden tener el potencial de crecer hasta convertirse en tejido nuevo para su uso en trasplantes y medicina regenerativa y de trasplante.

Probar nuevos medicamentos en cuanto a seguridad y eficacia, proporcionaría a los investigadores poder usar algunos tipos de células madre para probar la seguridad y calidad de los medicamentos

Entre las nuevas áreas de estudio se encuentra la efectividad del uso de células madre humanas que han sido programadas en células específicas de tejido para probar nuevos medicamentos..

Por ejemplo, se pueden generar células nerviosas para probar un nuevo medicamento para una enfermedad nerviosa. Las pruebas podrían mostrar si el nuevo medicamento tuvo algún efecto sobre las células y si las células fueron dañadas.

¿De dónde provienen las células madre?

Las células madre provienen de embriones que tienen de tres a cinco días de vida. En esta etapa, un embrión se llama blastocisto y tiene alrededor de 150 células.

Estas son células madre son pluripotentes, lo que significa que pueden dividirse en más células madre o pueden convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Esta versatilidad permite que las células madre embrionarias se utilicen para regenerar o reparar tejidos y órganos enfermos.

Células madre adultas.

Estas células madre se encuentran en pequeñas cantidades en la mayoría de los tejidos adultos, como la médula ósea o la grasa. En comparación con las células madre embrionarias, las células madre adultas tienen una capacidad más limitada para generar diferentes células del cuerpo.

En la actualidad se sabe que las células madre adultas pueden crear diferentes tipos de células.

Un ejemplo claro es que, las células madre de la médula ósea podrían crear células óseas o del músculo cardíaco, y células madre adultas se están probando en personas con enfermedades neurológicas o cardíacas.

Células adultas modificadas para que tengan las propiedades de las células madre embrionarias (células madre pluripotentes inducidas). Los científicos han transformado satisfactoriamente las células adultas normales en células madre mediante la reprogramación genética. Al modificar los genes de las células adultas, los se pueden reprogramar las células para que actúen de manera similar a las células madre embrionarias.

Con esta nueva técnica los investigadores pueden utilizar células reprogramadas en lugar de células madre embrionarias y prevenir el rechazo del sistema inmunológico a las nuevas células madre. Sin embargo, los científicos aún no saben si el uso de células adultas modificadas causará efectos adversos en los humanos.

Los investigadores han podido tomar células comunes del tejido conectivo y reprogramarlas para que se conviertan en células cardíacas funcionales. En estudios, los animales con insuficiencia cardíaca que fueron inyectados con nuevas células cardíacas presentaron una mejora en la función cardíaca y en el tiempo de supervivencia.

Células madre perinatales. Los investigadores han descubierto células madre en el líquido amniótico, así como en la sangre del cordón umbilical. Estas células madre también tienen la capacidad de convertirse en células especializadas.

Los investigadores han identificado células madre en muestras de líquido amniótico extraídas de mujeres embarazadas para detectar anomalías, un procedimiento llamado amniocentesis.

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Hay controversias con el uso de células madre embrionarias

Las células madre embrionarias se obtienen a partir de embriones en etapa temprana, un grupo de células que se forman cuando el óvulo de una mujer es fecundado con el espermatozoide de un hombre en una clínica de fertilización in vitro. Debido a que las células madre embrionarias humanas se extraen de embriones humanos, se han planteado varias preguntas y cuestiones sobre la ética de la investigación con células madre embrionarias.

Los National Institutes of Health (Institutos Nacionales de Salud) crearon pautas para la investigación con células madre humanas en 2009. Las pautas definen a las células madre embrionarias y cómo pueden utilizarse en la investigación, e incluyen recomendaciones para la donación de células madre embrionarias. Además, las pautas establecen que las células madre embrionarias de embriones creados mediante fertilización in vitro solo se pueden utilizar cuando el embrión ya no es necesario.

¿De dónde vienen estos embriones?

Los embriones que se utilizan en la investigación de células madre embrionarias provienen de óvulos que fueron fertilizados en clínicas de fertilización in vitro pero que nunca fueron implantados en el útero de una mujer. Las células madre son donadas con el consentimiento informado de los donantes. Las células madre pueden vivir y crecer en soluciones especiales en tubos de ensayo o placas de Petri en los laboratorios.

¿Por qué los investigadores no pueden usar células madre adultas?

Aunque la investigación sobre células madre adultas es prometedora, las células madre adultas podrían no ser tan versátiles y duraderas como las células madre embrionarias. Es posible que las células madre adultas no puedan ser manipuladas para producir todo tipo de células, lo que limita la forma en que las células madre adultas pueden ser utilizadas para tratar enfermedades.

Las células madre adultas también son más propensas a tener alteraciones debido a peligros ambientales, tales como toxinas, o por errores adquiridos por las células durante la replicación. Sin embargo, los investigadores han descubierto que las células madre adultas son más adaptables de lo que se pensaba al principio.

¿Qué son las líneas de células madre y por qué los investigadores quieren usarlas?

Una línea de células madre es un grupo de células que provienen de una sola célula madre original y se cultivan en un laboratorio. Las células de una línea de células madre siguen creciendo pero no se diferencian en células especializadas. Idealmente, permanecen libres de defectos genéticos y continúan creando más células madre. Pueden tomarse grupos de células de una línea de células madre y congelarse para su almacenamiento o compartirlos con otros investigadores.

¿Qué es la terapia con células madre (medicina regenerativa) y cómo funciona?

La terapia con células madre, también conocida como medicina regenerativa, promueve la reparación de tejidos enfermos, disfuncionales o lesionados utilizando células madre o sus derivados. Es el próximo capítulo en el trasplante de órganos y utiliza células en lugar de órganos de donantes, cuyo suministro es limitado.

Los investigadores cultivan células madre en un laboratorio. Estas células madre se manipulan para especializarse en tipos específicos de células, como células del músculo cardíaco, células sanguíneas o células nerviosas.

Las células especializadas luego pueden ser implantadas en una persona. Por ejemplo, si la persona tiene enfermedad cardíaca, las células podrían inyectarse en el músculo cardíaco. Las células sanas del músculo cardíaco trasplantadas podrían entonces contribuir a reparar el músculo cardíaco defectuoso.

Los investigadores ya han demostrado que las células adultas de médula ósea guiadas para convertirse en células similares a las del corazón pueden reparar el tejido cardíaco en las personas, y hay más investigación en curso.

¿Ya se utilizaron células madre para tratar enfermedades?

Sí. Los médicos han realizado trasplantes de células madre, también conocidos como trasplantes de médula ósea. En estos trasplantes, las células madre reemplazan a las células dañadas por la quimioterapia o la enfermedad o sirven como una forma en que el sistema inmunológico del donante combate ciertos tipos de cáncer y enfermedades relacionadas con la sangre, como la leucemia, el linfoma, el neuroblastoma y el mieloma múltiple. Estos trasplantes utilizan células madre adultas o sangre del cordón umbilical.

Los investigadores están probando células madre adultas para tratar otras condiciones, que incluyen diversas enfermedades degenerativas tales como la insuficiencia cardíaca.

Para que las células madre embrionarias sean útiles en las personas, se debe tener seguridad de que las células madre se diferenciarán en los tipos específicos de células deseadas.

Los investigadores han descubierto formas de orientar a las células madre para que se conviertan en tipos específicos de células, por ejemplo, orientar células madre embrionarias para que se conviertan en células del corazón.

Las células madre embrionarias también pueden crecer de forma irregular o especializarse en diferentes tipos de células espontáneamente.

Las células madre embrionarias también pueden desencadenar una respuesta inmunitaria en la que el cuerpo del receptor ataca a las células madre como si fuesen invasores extraños. Las células madre también pueden no funcionar normalmente, con consecuencias desconocidas. Los investigadores continúan estudiando cómo evitar estas posibles complicaciones.

La clonación terapéutica, también llamada transferencia nuclear de células somáticas, es una técnica para crear células madre versátiles e independientes de los óvulos fertilizados. En esta técnica, el núcleo, que contiene el material genético, se extrae de un óvulo no fertilizado. El núcleo también se extrae de la célula de un donante.

Este núcleo de donante se inyecta en el óvulo, reemplazando al núcleo que fue extraído, en un proceso llamado transferencia nuclear. El huevo se divide y pronto forma un blastocisto. Este proceso crea una línea de células madre que es genéticamente idéntica a las células del donante: en esencia, un clon.

Algunos investigadores creen que las células madre derivadas de la clonación terapéutica pueden ofrecer beneficios respecto de las de los óvulos fertilizados, porque es menos probable que las células clonadas sean rechazadas una vez trasplantadas de nuevo al donante y pueden permitir que los investigadores vean exactamente cómo se desarrolla una enfermedad.

La clonación terapéutica no han tenido éxito en seres humanos a pesar del éxito en otras especies.

Sin embargo, en estudios recientes, los investigadores han creado células madre pluripotentes humanas al modificar el proceso de clonación terapéutica. Los investigadores continúan estudiando el potencial de la clonación terapéutica en las personas.

La cantidad de nuevos proyectos, o antiguos modificados en medicina y sobre todo en la terapia de enfermedades degenerativas es ilusionante, aunque todavía tiene visos de optimismo.

 

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ORGANOIDES CEREBRALES HUMANOS INJERTADOS EN RATAS PERMITEN ESTUDIAR MEJOR LA ENFERMEDAD NEUROPSIQUIÁTRICA

ORGANOIDES CEREBRALES HUMANOS INJERTADOS EN RATAS PERMITEN ESTUDIAR MEJOR LA ENFERMEDAD NEUROPSIQUIÁTRICA

Consiguieron integrar orgánulos cerebrales en animales y modificar su conducta.

Organoide humano trasplantado en el cerebro de una rata, marcado con proteína fluorescente. Foto: UNIVERSIDAD DE STANFORD.

Hay enfermedades intrínsecamente humanas, como la esquizofrenia o el autismo, a las que cuesta encuadrar en las paredes de un laboratorio. En los últimos años, gracias a las investigaciones del premio Nobel Shinya Yamanaka sobre reprogramación celular, se han podido desarrollar organoides o versiones reducidas de diferentes órganos (corazón, hígado, riñón, también, cerebro) que pueden servir para estudiar patologías y sus posibles tratamientos.

Los minicerebros  al crecer fuera del cuerpo, en cultivo, no llegan a funcionar como lo harían en un organismo. Algunos investigadores intentaron implantar esos cerebroides en ratas adultas, pero no acabaron de madurar.

Sergiu Pasca , pionero en la investigación en organoides tras años de investigación, ha dado con la metodología clave que hoy presentan en la revista Nature Medicine y que les ha permitido trasplantar con éxito el tejido cerebral derivado de células madre humanas en ratas recién nacidas. A medida que los animales crecieron, las neuronas humanas se integraron en los circuitos neuronales de los roedores y modularon su conducta.

“La mayor parte del trabajo que ha realizado ha estado motivado pora entender trastornos psiquiátricos a nivel biológico, con el fin de encontrar terapias eficaces. Los trastornos psiquiátricos son la mayor causa de discapacidad en todo el mundo y tienen una inmensa necesidad de encontrar tratamientos”.

Neuronas humanas derivadas de células madre y mantenidas in vitro o trasplantadas (in vivo) en el córtex del cerebro de rata. Foto: UNIVERSIDAD DE STANFORD Neuronas humanas derivadas de células madre y mantenidas ‘in vitro’ o trasplantadas en el córtex del cerebro de rata.

Los organoides cerebrales tenían una capacidad limitada para funcionar como modelos de estudio. “las neuronas no crecían hasta el tamaño en que lo haría una neurona humana en un cerebro humano real” y “no podemos decir cuáles son las consecuencias conductuales de los defectos que identificamos en una placa de laboratorio.

Los trastornos psiquiátricos se definen por el comportamiento, así que cuando encuentras el defecto en una célula en el fondo de una placa la pregunta es ¿afectará al comportamiento? ¿Cómo podría causar enfermedad en un paciente?”.

Sergiu Pasca ha injertado aracnoides de cerebro humano en la corteza cerebral de ratas recién nacidas, se han injertado, en la corteza somatosensorial, zona responsable de recibir y procesar información sensorial, como el tacto, de todo el cuerpo.

Las estructuras neuronales tridimensionales procedían tanto de células humanas sanas como de tres pacientes con una enfermedad genética rara llamada el síndrome de Timothy, un tipo de trastorno del espectro autista.

El trabajo ha demostrado que los organoides maduraron, llegaron a cubrir un tercio del hemisferio de las ratas, y a diferenciarse en tipos celulares que no se veían en la placa de Petri. Las neuronas también crecieron espectacularmente “unas seis veces más de lo que crecería una neurona equivalente en una placa”.

Lo más importante del trabajo es cómo los minicerebros humanos se integraron en los circuitos neuronales de los roedores no solo anatómicamente, sino también de manera funcional.

Las neuronas humanas extendieron proyecciones axonales al tejido cerebral de las ratas y formaron sinapsis con ellas.

En las ratas a las que se injertaron organoides sanos se pudo registrar la actividad de las neuronas humanas mientras se le movía el bigote al animal.

Con la técnica de optogenética, los investigadores pudieron expresar en algunos organoides una proteína derivada de las algas (canalrodopsina) que se activa con la luz azul. Una vez trasplantadas y maduradas en el cerebro de los roedores, realizaron un experimento de recompensa (les hicieron lamer agua expuestas a la luz.

Al cabo de unos días, comprobaron que la luz azul incitaba a las ratas a beber, mientras que no ocurría así en las que no tenían injertado este organoide. Las neuronas humanas estaban detrás del proceso de aprendizaje de recompensa de los animales.

Otro de los experimentos llevados a cabo se efectuó con organoides «enfermos”, los derivados de pacientes con el síndrome de Timothy. En esta enfermedad los problemas de neurodesarrollo se deben a una mutación en un gen que codifica cierta proteína del canal de iones de calcio. Las neuronas de esos organoides tenían una morfología diferente que las de los organoides procedentes de células sanas, diferencias que no se apreciaban al observarlas en cultivo.

Pasca afirma “Solo al trasplantarlas pudimos descubrir cambios que se veían literalmente a simple vista pero no cuando se mantenían las células en la placa; esto ilustra de nuevo lo importante que es proporcionar un entorno in vivo para que las células maduren”.

 

Trasplante de cabeza a un perro

Las aplicaciones que más emociona a su artífice es el de probar la utilidad de nuevos fármacos. “Cuando tienes una nueva diana terapéutica o un nuevo fármaco, puedes probarlo en un ratón, lo que es todo un reto si el modelo de ratón para la enfermedad psiquiátrica no recoge algunas de las características principales de la enfermedad, lo que ocurre con bastante frecuencia. La única opción es pasar al modelo primate donde, como es obvio, no se encuentran muchos, sobre todo porque son tremendamente caros, y por todo tipo de cuestiones morales y éticas asociadas”.

Además, otra posible aplicación futura estaría en el campo de las terapias celulares, por las que se podría reemplazar partes del sistema nervioso con el objeto de conseguir alguna ventaja terapéutica sobre el potencial de una plataforma que, “tiene su principal aplicación en el estudio de la enfermedad y de posibles fármacos en el contexto de un entorno in vivo”.

Núria Montserrat, profesora de Investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña y una de las investigadoras que hizo posible la generación de organoides de riñón, considera que este estudio “representa un avance muy importante en el campo de los organoides cerebrales”. En estudios posteriores, la metodología empleada en este estudio pueda aplicarse en estudios que tengan como objetivo estudiar circuitos neurales que se hallan comprometidos en diferentes patologías humanas”.

La científica, no obstante, apunta que “si bien el estudio tiene implicaciones importantes en cuanto a la posibilidad de desarrollar estrategias para superar las limitaciones actuales a la hora de madurar y conferir características fisiológicamente relevantes en estos cultivos celulares, el estudio también pone de manifiesto que la aproximación metodológica llevada a cabo presenta limitaciones importantes, dado que las diferencias entre el sistema nervioso humano y de rata pueden dar lugar a interpretaciones erróneas.

Una potencial limitación también subrayada por J. Gray Camp (del Instituto Roche de Bioingenería Traslacional) y Barbara Treutlein (Escuela Politécnica Federal de Zúrich, la ETH), en una artículo sobre el estudio que también publica en este número Nature Medicine. “Las neuronas humanas son diferentes de las de todas las demás especies, y sus discrepancias en la velocidad de desarrollo limitan la capacidad de los xenoinjertos entre humanos y roedores para reflejar el funcionamiento del cerebro humano”, apuntan.

En el debate ético sobre los experimentos con tejido cerebral humano, y las implicaciones morales derivadas de que algún día se lleguen a desarrollar cerebroides conscientes.

Lo que está ocurriendo en un laboratorio, como minicerebro cerebro en una placa, son términos que pueden crear confusión acerca de lo que se ha alcanzado realmente.

Uno de los avances recientes más interesantes en la investigación de las ciencias biológicas es el desarrollo de sistemas de cultivo celular en 3D, como organoides, esferoides y modelos de organ-on-a-chip. Un cultivo celular en 3D es un ambiente artificial en el cual las células pueden crecer e interactuar con su entorno en las tres dimensiones. Estas condiciones son similares a un estado in vivo.

En un consenso, publicado recientemente Nature, un grupo de investigadores de este campo, entre ellos Sergiu Pasca, especifican cómo nombrar esas estucturas celulares tridimensionales.

Recomiendan referirse a los organoides neurales autorganizados como “organoides neuronales regionalizados u organoides neuronales no guiados, en función del nivel de orientación utilizado durante la diferenciación de las células madre pluripotentes. Cuando los organoides se combinan con otros organoides o con tipos de células especializadas, pasan a ser asembloides, y cuando se trasplantan in vivo a animales se denominan organoides injertados o asembloides injertados”.

El problema es que se hace infinito la nominación.

Una isoflavona modula los procesos antioxidantes implicados en el envejecimiento

Mecanismo celulares en la genisteína, fitoestrógeno derivado de las isoflavonas, hace frente a las patologías derivadas del estrés oxidativo. La genisteína es un fitoestrógeno que pertenece a la categoría de las isoflavonas y se encuentra en alimentos como la soja, el kudzu, el lúpulo o el trébol rojo. Diversos estudios han mostrado sus propiedades para la salud ósea y cerebral y en la prevención de enfermedades cardíacas y relacionadas con el envejecimiento.

Una investigación liderada por Lucía Gimeno, profesora de Fisiología en los Grados de Medicina, Enfermería y Ciencias de la Actividad Física y del Deporte de la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) de Castellón, ha demostrado también su capacidad para modular los procesos antioxidantes implicados en el envejecimiento.

Su estudio, junto al grupo de investigación FreshAge de la Universidad de Valencia (UV) -del que forma parte Adam Casas, Kristine Stromsnes, Cristian Martínez Fajardo, José Viña y Juan Gambini, entre otros-, ha sido premiado en el último congreso nacional de la Sociedad Española de Geriatría y Gerontología (SEGG).

Estados oxidativos

Respecto al punto de partida, explica Gimeno, «el grupo de laboratorio tiene estudios anteriores en los que se ha visto que la genisteína, un fitoestrógeno obtenido de la soja, tiene propiedades beneficiosas en enfermedades relacionadas con la edad, como las enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares o el cáncer, que cursan con disrupciones en los estados oxidativos». A partir de ello, en este estudio se buscó destacar el papel de la comunicación celular en la protección que ejercen los fitoestrógenos frente al estrés oxidativo y las patologías asociadas a este.

Inicialmente se aislaron células inmunitarias, que se trataron con genisteína y sus respectivos controles. «De estos cultivos se aislaron, mediante técnicas de centrifugación, las microvesículas liberadas por las células inmunitarias, que posteriormente fueron coincubadas con células madre de la pulpa dental.
Se ha visto que estas células están protegidas frente a ataques oxidativos, ya que aumentan su viabilidad, y también se ha determinado mediante RT-PCR la expresión de genes antioxidantes en dichas células».

Los flavonoides de la soja pueden contrarrestar efectos antioxidantes en el organismo. Foto: DM. Los flavonoides de la soja pueden contrarrestar efectos antioxidantes en el organismo. Foto: DM.

En la práctica, los nutrientes que ingerimos van a entrar en contacto con las células inmunitarias de nuestro torrente sanguíneo y pueden promover la formación de microvesículas. Estas microvesículas pueden trasportar proteínas, ARNM, microARN, entre otras, con el potencial de alterar a las células que las reciben. «Esto hace que las moléculas que ingerimos, en este caso la genisteína, modulen procesos oxidativos de las células de nuestro organismo», comenta.

Gracias a esa labor, se ha demostrado que las microvesículas que liberan las células inmunitarias mononucleares, al ser tratadas con genisteína, mejoran la expresión de los genes antioxidantes en cultivos de células madre pluripotenciales de pulpa dental.

«Observamos que al incubar células madre de pulpa dental con microvesículas aisladas de células inmunitarias mononucleares, tratadas con genisteína, se produce un efecto protector sobre el estrés oxidativo, induciendo cambios en la expresión de genes antioxidantes», incide Gimeno.

Balance beneficioso

Los cambios en la expresión de genes antioxidantes van a controlar las reacciones de oxidación que ocurren en nuestras células, lo que permite que en nuestro organismo se mantenga un balance entre las moléculas prooxidantes y las antioxidantes, en beneficio de estas”.

Se conocía el efecto antioxidante de la genisteína pero encontrar que estos efectos se trasladaran mediante mecanismos de comunicación celular ha sido sorprendente.

A su juicio, observar cómo a través de estructuras delimitadas por la membrana celular, se puede transportar contenido celular y que este siga manteniendo el potencial antioxidante sobre las células diana, «es un hecho extraordinario.

Según Gimeno, estos resultados no solo demuestran el potencial antioxidante de la genisteína, presente en alimentos como la soja, sino también «la relevancia de la comunicación celular para que esta isoflavona alcance su efecto antioxidante».

El estudio demuestra que el contenido de las vesículas extracelulares de células inmunitarias tratadas con genisteína puede modular los procesos antioxidantes implicados en el envejecimiento. Estos resultados pueden llevar a la aplicación futura de las microvesículas extracelulares activadas con genisteína al tratamiento y la prevención de enfermedades que cursen con patrones oxidativos.

«Se podría mejorar la respuesta celular e, incluso, actuando en modificaciones de la comunicación intercelular asociada al envejecimiento y también a algunas patologías, como enfermedades cardiovasculares, cáncer, infecciones, trastornos de la coagulación, artritis reumatoide o lupus eritematoso sistémico. En ellas se ha visto que hay cambios en los niveles de las vesículas circulatorias».

Bibliografia.

Sonia Moreno. Madrid Mié, 12/10/2022 – 17:10

Foto: UNIVERSIDAD DE STANFORD

Lucía Gimeno, de la Universidad CEU Cardenal Herrera, de Castellón. Foto: CEU-UCH.

Enrique Mezquita. Valencia Mié, 12/10/2022 – 08:00

ORGANOIDES CEREBRALES HUMANOS INJERTADOS EN RATAS PERMITEN ESTUDIAR MEJOR LA ENFERMEDAD NEUROPSIQUIÁTRICA

Consiguieron integrar orgánulos cerebrales en animales y modificar su conducta.l

Sonia Moreno. Madrid Mié, 12/10/2022 – 17:10

Foto: UNIVERSIDAD DE STANFORD

Lucía Gimeno, de la Universidad CEU Cardenal Herrera, de Castellón. Foto: CEU-UCH.

Enrique Mezquita. Valencia Mié, 12/10/2022 – 08:00

 

ORGANELOS CELULARES

​ ORGANELOS CELULARES

La complejidad de una celula es difícil de abarcar, y sobre todo su función, los organelos que componen su función y su ensamble lo complica aun mas .

Los organelos u orgánulos celulares son las estructuras que están en el interior de toda célula. Varían en morfología y se diferencian entre sí por la función que cada uno cumple dentro de la célula. Resultado de imagen de qué es la mitocondria

Los organelos están presentes en las células eucariotas y procariotas. El tipo y número de organelos que una célula posee depende directamente de su función y estructura. Por ejemplo: las células vegetales poseen el organelo cloroplasto (que se ocupa de la fotosíntesis).

Organelos en células eucariotas

Las células eucariotas son aquellas que poseen un núcleo celular que contiene el ADN. Se encuentran presentes en organismos unicelulares y pluricelulares. Por ejemplo: célula animal, célula vegetal.

Este tipo de células está conformado por una estructura que posee una membrana, un núcleo celular y un citoplasma (donde se encuentra la mayor cantidad de organelos celulares). Los organelos les permiten a las células eucariotas ser más especializadas que las células procariotas.

Organelos en células procariotas

Las células procariotas son aquellas que no poseen un núcleo celular. Se encuentran presentes en organismos unicelulares. Poseen una estructura más pequeña y tienen menor complejidad que las células eucariotas. Por ejemplo: las bacterias, las arqueas. 

A diferencia de las células eucariotas, las procariotas poseen menor variedad de organelos en su estructura, que varían según las características y funciones de cada célula y están presentes solo en algunas. Por ejemplo: los ribosomas o los plásmidos.

Las células procariotas comparten con la célula eucariota la membrana, el citoplasma, los ribosomas y el material genético.

Algunos organelos en células eucariotas

Pared celular. Estructura rígida que proporciona protección a las células que se encuentran en plantashongos y en algunas células procariotas. Está compuesta por carbohidratos y proteínas. Esta pared celular protege a la célula del medio externo.

Membrana plasmática. Bicapa lipídica delgada que contiene moléculas de proteínas. Es elástica y su función es regular el ingreso y egreso de sustancias a la célula. Protege la estructura y la integridad de la célula de los factores del medio externo. También se encuentra presente en las células procariotas.

Retículo endoplasmático rugoso. Red de membranas que se encuentra presente en casi todas las células eucariotas. Su función es la síntesis y transporte de proteínas. Posee ribosomas que le dan su aspecto rugoso.

Retículo endoplasmático liso. Membrana que continúa al retículo endoplasmático rugoso pero no posee ribosomas. Tiene entre sus funciones el transporte celular, la síntesis de lípidos y el almacenamiento de calcio.

Ribosomas. Complejos supramoleculares que están presentes de manera abundante en casi todas las células eucariotas. Su función es sintetizar proteínas a partir de la información contenida en el ADN. Se encuentran libres en el citoplasma o adheridos al retículo endoplasmático rugoso. También están presentes en las células procariotas.

Aparato de Golgi. Serie de membranas cuya función es transportar y embalar proteínas. Se encarga de formar gluco-lípidos y gluco-proteínas.

Mitocondrias. Estructuras de forma alargada u oval encargadas de brindar energía a la célula. Sintetizan el Adenosin Trifosfato (ATP) a través de la respiración celular. Se encuentran en casi todas las células eucariotas.

Vacuolas. Estructuras que se encuentran presentes en todas las células vegetales. Varían en función de la célula a la que pertenecen. Tienen como función el almacenamiento y transporte. Contribuyen al crecimiento de los órganos y tejidos vegetales. Además, intervienen en el proceso de homeostasis (regulación del organismo).

Microtúbulos. Estructuras tubulares que tienen entre sus funciones: el transporte intracelular, el desplazamiento y la organización de los organelos en la célula y la intervención en la división celular (tanto en mitosis como en meiosis).

Vesículas. Sacos intracelulares cuya función es almacenar, transmitir o dirigir residuos celulares. Se encuentran separadas del citoplasma por una membrana.

Lisosomas. Bolsas esféricas que poseen enzimas digestivas. Tienen entre sus funciones el transporte de proteínas, la digestión celular y la fagocitosis de patógenos que atacan a la célula. Se encuentran presentes en todas las células animales. Son formados por el aparato de Golgi.

Núcleo. Estructura membranosa que contiene el ADN dentro de macromoléculas denominadas cromosomas. Está presente solo en las células eucariotas.

Nucléolo. Región dentro del núcleo compuesto por ARN y proteínas. Su función es la síntesis del ARN ribosómico.

Cloroplastos. Plastos que se encuentran exclusivamente en células de algas y plantas. Son los encargados de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis en la célula. Poseen sacos internos que encierran la clorofila.

Melanosomas. Estructuras esféricas o alargadas que contienen melanina, el pigmento que absorbe la luz. Se encuentran en las células animales.

Centrosoma. Centro organizador de microtúbulos presente en algunas células animales. Participa en procesos de división y transporte celular. Organiza los microtúbulos de la célula.

Citoesqueleto. Entramado de proteínas que da estructura y organiza los componentes internos de la célula. Participa del tráfico intracelular y de la división celular.

Cilios. Pequeñas vellosidades cortas y numerosas que permiten el movimiento de la célula y el transporte. Se encuentran en la superficie de muchos tipos de células.

Flagelos. Sistema de membranas largas y escasas que permiten el desplazamiento de las células y contribuyen a la captura de alimento.

Peroxisomas. Estructuras que poseen forma de vesículas que cumplen funciones metabólicas. Se encuentran en la mayoría de las células eucariotas.

Amiloplastos. Plastos que se encuentran en algunas células vegetales cuya función es el almacenamiento de almidón.

Cromoplastos. Plastos que se encuentran en algunas células vegetales que almacenan los pigmentos que le dan color a las flores, tallos, frutos y raíces de las plantas.

Proteinoplastos. Plastos que se encuentran en algunas células vegetales cuya función es almacenar proteínas.

Oleoplastos. Plastos que se encuentran en algunas células vegetales cuya función es almacenar aceites o grasas.

Glioxisoma. Tipo de peroxisoma presente en algunas células vegetales que convierte los lípidos en carbohidratos durante la germinación de las semillas.

Acrosoma. Vesícula que se encuentra situada en el extremo de la cabeza del espermatozoide que contiene enzimas hidrolíticas.

Hidrogenosoma. Estructura limitada por membranas que produce hidrógeno molecular y ATP.

Ejemplos de organelos en células procariotas

Nucleoide. Región celular de forma irregular de las células procariotas que contiene el ADN de la célula.

Plásmidos. Estructuras circulares que contienen el material genético de la célula. También se denominan “genes móviles”. Están presentes en las bacterias y en las arqueas.

Pili. Extensiones que se encuentran en la superficie de muchas bacterias. Cumplen diferentes funciones como el movimiento de la célula o la conexión entre bacterias.

Un organelo u orgánulo es una estructura específica dentro de una célula. Hay muchos tipos diferentes de organelos. Los organelos también son llamados vesículas. En realidad tienen una función muy importante, porque es una forma de compartimentar todas las funciones que se cumplen dentro de una célula. ¿Cuáles son los organelos intracelulares y sus funciones?

Entre los organelos celulares más importantes están los núcleos, los cuales almacenan la información genética; las mitocondrias, que producen energía química y los ribosomas, que ensamblan las proteínas.

Principales orgánulos eucarióticos

Orgánulo Función
Aparato de Golgi Transporte y embalaje de proteínas, recibe vesículas del retículo endoplasmático, forma glucolípidos, glucoproteínas
Mitocondria Respiración celular
Vacuolas Almacenamiento, transporte y homeostasis
Núcleo Mantenimiento de ADN, y expresión genética

ADN MITOCONDRIAL

La Mitocondria es un Orgánulo citoplasmático de las células eucariotas, de forma ovoidal, formado por una doble membrana que tiene como principal función la producción de energía mediante el consumo de oxígeno, y la producción de dióxido de carbono y agua como productos de la respiración celular. «las mitocondrias tienen la capacidad de autoduplicarse»

El ADN mitocondrial es el cromosoma circular que se encuentra dentro de las organelas celulares llamadas mitocondrias. Las mitocondrias se ubican en el citoplasma y son el sitio de producción de energía y otras funciones metabólicas de la célula. Es la madre la que transmite las mitocondrias y, en consecuencia, el ADN mitocondrial, a su descendencia.

Las mitocondrias son muy similares a bacterias actuales: tienen un tamaño parecido, contienen ADN circular bicatenario cerrado, tienen ribosomas 70S (a diferencia de los 80S de las células eucariotas que las rodean) y se dividen por fisión binaria

.

 

Dentro de la mitocondria hay un cierto tipo de ADN. En cierta manera es diferente del ADN del núcleo. Este ADN es pequeño y circular. Sólo tiene 16.500 pares de bases más o menos. Y codifica diferentes proteínas que son específicas de la mitocondria. Si recuerda esas vías que están dentro de la mitocondria para producir energía, algunas de las enzimas de esas vías, y algunas de las proteínas que son necesarias para el funcionamiento de dichas vías, son codificadas por el ADN mitocondrial. Si hay un defecto en algunas de las bases de ese ADN mitocondrial, es decir, una mutación, se tiene una enfermedad mitocondrial, lo que implica la incapacidad de producir suficiente energía en órganos como el músculo y el cerebro, o el riñón. El ADN mitocondrial, a diferencia del ADN nuclear, se hereda de la madre, mientras que el ADN nuclear se hereda de ambos progenitores. Esto a veces es muy útil para determinar de dónde proviene un desorden en la familia de cierta persona. A veces una enfermedad se hereda por línea materna, y no de ambos padres. Debido a esto, se puede saber si una enfermedad es mitocondrial estudiando el árbol genealógico, es decir la historia familiar. Chromosome Spanish Genoma

Chromosome_dyn Genome_dyn

 

DNA Inherited_dyn

Ácido desoxirribonucleico (ADN) Hereditario.

Bibliografia

 Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española. «orgánulo»Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Consultado el 14 de abril de 2015.

Geneser, F. (2000). «Histología. Sobre bases biomoleculares»Editorial Médica Panamericana, 3ª ed, Buenos Aires, pag.52 y ss. Consultado el 21 de abril de 2015.

 Salceda Sacanelles, R. (septiembre de 2008). «PEROXISOMAS: ORGANELOS POLIFACÉTICOS»Revista de Educación Bioquímica, Vol. 27, Núm. 3, pag.85-92. Consultado el 15 de abril de 2015.

 Ricart, A. O. (2006). «Fisiología humana. Programa 2006»FaHCE Memoria Académica. Consultado el 21 de abril de 2015.

«Definición de orgánulo»Diccionario de cáncer del NCI Instituto Nacional del Cáncer.. National Human Genome Research Institute NHGRI.

Fuente: https://www.ejemplos.co/30-ejemplos-de-organelos-celulares-y-sus-funciones/#ixzz7hgtDEI3v

 

NO SON TRANS PERO ELLOS LO CREEN

NO SON TRANS PERO ELLOS LO CREEN

Celso Arango , una de las mayores autoridades de la psiquiatría española, está muy alarmado con la posible aprobación en el Congreso de los Diputados de una Ley Trans que excluye la supervisión de los profesionales de la salud mental sobre adolescentes, dice, que en realidad, «no son trans, sino que tienen otros trastornos y creen que siendo trans los van a superar.

Si la  OMS ha despatologizado la transexualidad, con poco rigor. ni nos han pedido opinión. Pero es una barbaridad lo que quieren hacer, y los vulnerables, los de siempre, podrían sufrir mucho».

Profesionalmente, asisto con preocupación a la gestación de esta Ley, porque está alejada de la realidad. Desde el día a día en el Hospital Gregorio Marañón estamos asistiendo a una explosión, un boom, un incremento exponencial de adolescentes que dicen ser trans, muchos por moda, y no lo son. En nuestra unidad de hospitalización, si habitualmente teníamos uno o dos adolescentes que decían ser trans al año, ahora lo manifiesta el 15%, o 20% de los ingresados. Obviamente no es una cifra normal, no responde a la realidad.

¿Qué explicación tiene para eso?

Cuando aparece una cosa así y no es vírica o contagiosa, te preguntas: ¿esto a qué responde? Me preocupa mucho, conociendo la psicopatología de los adolescentes, esa búsqueda inmediata de respuesta, gratificación, variabilidad, cambio… Una de las cosas que primero aprendemos en psiquiatría infantil es a esperar antes de actuar. Cuando llega un niño y dice que su vida no vale nada, antes de poner tratamiento farmacológico, lo que haces es citarle una semana después. Y a lo mejor ha desaparecido el problema.

Esperar, sencillamente.

Sí. Esos cambios en la población pediátrica, en menores de edad, son muy frecuentes. Lo que antes se llamaba disforia de género, que ahora se llama incongruencia, por supuesto que existe, y estoy completamente de acuerdo con que se despatologice y se ‘despsiquiatrice’, en los casos en los que es real. Pero a mí lo que me preocupa es que la mayor parte de los adolescentes que estoy viendo, al estudiarlos longitudinalmente, dicen ser trans y no lo son. Y el problema es que si esto les abocara a una situación de esperar y ver, o de empezar con una psicoterapia, bueno. Pero si hablamos de que alguien que dice ser trans desde hace tres semanas va a un centro privado y le dan hormonas… Pues es una barbaridad. Hacemos algo que tiene complicada marcha atrás, cuando no es irreversible. Y a nosotros como profesionales sanitarios nos han enseñado que nuestra primera obligación es cuidar de la salud de nuestros pacientes. En dos visitas no conoces a un paciente, imagínese a los que se reclaman trans.

Aunque ellos lo manifiesten con total rotundidad.

Lógicamente, no. Hay que seguir los protocolos: esperar, escuchar, hacer diagnósticos diferenciales… El que yo diga que las personas trans no lo son por un trastorno mental, esto es, que no es una enfermedad, no significa necesariamente que muchas personas con trastornos mentales no vayan a decir que son trans sin serlo. Las dos cosas son compatibles, y están sucediendo. Voy a ponerle un ejemplo extremo: si tengo una persona esquizofrénica que las voces le dicen que es trans, qué hago: ¿le hormono?

Rebate usted la autodeterminación de género.

Desde luego. Y mezclar el género con el sexo, y dar la imagen de que uno puede elegir el sexo que tiene… No, es una locura. Uno, o es XX, o es XY. Vive como quieras, pero el sexo es el que es, y los médicos tenemos que saber cuál es el sexo de una persona, porque los tratamiento en ocasiones son diferentes dependiendo de uno u otro.

¿Cuál sería la causa de esta avalancha o boom del que habla? Para ustedes, que ven a los adolescentes en el Hospital Gregorio Marañón.

Pues mire, hay un patrón de, digamos, falsos casos: niño excluido, con autismo, quizás acoso, problemas de adaptación, asperger, problemas de relación social, que de repente encuentra un grupo de personas que le acogen y le apoyan. Y que por el hecho de decir que es del equipo de fútbol X o del partido político Y, le acogen y se encuentra…

Aceptado.

Exacto, aceptado. Pues ya está. Ese era el problema, que yo era trans. Todo se va a solucionar ahora. Cuando les preguntas a estos chicos: pero qué es ser trans, qué es ser mujer, ser hombre, les desmontas muy fácilmente. Los que lo son de verdad se ve desde los cuatro o cinco años. A esa edad ya te dicen que el pito les da asco, que si pudiesen se lo quitaban, que no van a ponerse calzoncillos en su vida. Y en dos años siguen igual. Y en cinco, igual. Y te desmontan todo lo que les argumentes. Estos segundos los hemos visto toda la vida, sufren esa disforia de que hablábamos, y están completamente justificados los tratamientos para ellos. Pero son la proporción que le decía al principio: en nuestro hospital, puede que tres casos al año. El problema son los primeros. Ahora hay una explosión de los primeros.

El lector se preguntará: ¿pero cómo puede llegar una Ley así al Parlamento y nadie de la comunidad científica levantar la mano?

Los legisladores deben escuchar a quienes atendemos a estas personas. Ojo, que podéis hacer mucho daño con esto. Y yo soy el primero a favor de la Organización Mundial de la Salud cuando dice que la disforia de género no es un trastorno mental, aunque también es verdad, ojo, que la gente con disforia de género sí tiene muchos trastornos mentales derivados de eso. Si a esta gente le sienta bien la hormonación y la intervención quirúrgica, pues fantástico, para esto es la ciencia. Pero estoy obligado a decirles a los del Hemiciclo que vengan a conocer lo que está sucediendo en nuestra unidad. Les invito a venir.

Pero, ¿por qué no salen los profesionales de la psiquiatría a decir esto?

Es que no nos han preguntado. Como está despatologizado, creen que no nos tienen que preguntar. También es verdad que este fenómeno, el boom, es muy reciente, cosa de los tres últimos años. La Sociedad Española de Psiquiatría acaba de crear un grupo sobre esto. Es la solución facil: huir hacia adelante. ‘Esto es lo que me pasa. Estoy en un cuerpo que no es el mío y ser trans me va a curar todos mis males’. Es un clásico adolescente, la solución mágica, de aquí y ahora, desinhibición del lóbulo frontal, hacer antes que pensar. Luego, esto tiene dos vertientes más. Es la ideología la que ha cegado a los impulsores de esta ley, pero la naturaleza es la que es, no hay ideología que se imponga. Ninguna ideología, aclaro, la de ningún partido, ni unos ni otros. Por otro lado, la manera en que esto se plantea atrae el riesgo de que se meta la medicina privada a hacer determinadas cosas, y a beneficiarse de ello. Cuidado con eso.

Pero entonces, que usted sepa, ¿qué criterio científico se ha empleado para componer esta Ley tal y como está redactada?

Pues no lo sé. Con las sociedades científicas no han contactado. El criterio imagino que ha sido ideológico. Si yo pienso que los trans no tienen ningún problema de salud mental, pues para qué voy a hablar con los médicos. No les necesito. Es como aplicar la ideología a la eutanasia. No puedes darle eutanasia a alguien que tenga una depresión mayor, porque le medicas y de pronto se siente está genial. Si permites la eutanasia eso se llamaría suicidio. Hay que hacer un diagnóstico diferencial. A alguien que ha llegado a la eutanasia tras un razonamiento meditado, sopesado, etcétera, sí se le puede aplicar.


Una escuela belga oficia una boda gay entre dos niños de siete años

Una escuela belga oficia una boda gay entre dos niños de siete años (una broma)

MI OPINION

Le puedo entender profesor créalo y también el conflicto que crea en el sanitario de lo que deduzco que es imprescindible saber que se altera, qué estructura empieza a no funcionar o lo empieza mal.

Pues exactamente profesor qué diferencia hay entre un esquizofrénico que crea en su mente realidades y la de un chico qué se siente otra cosa en la esfera sexual.

Ni en el psicótico ni en el trans hemos encontrado todavía que estructura empieza a funcionar mal y emite unos neurotransmisores u hormonas que transforman mi mente y la organicidad del proceso y sobre todo mi conducta, ni más ni menos

Suponiendo Profesor que el XX o XY, sean suficiente solos como para marcar una conducta sexual.
Acuerdese que el recién nombrado premio Nobel Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California ha demostrado que un fragmento de ADN, de lo que antes se llamaba ADN basura, fue capaz de transformar un Neandeltal en Sapiens. La fuerza de lo pequeño.

O algo que me aturde, después de la pandemia Covid en Barcelona , el numero de niños con intentos de suicidio y Cutting, ha aumentado de una manera alarmante Que hacen aquí los virus, como inducen al suicidio y al terrible Cutting

Lo importante como usted dice es, como un estado democrático puede aceptar una decisión tan vital, y no preguntar a los expertos

Solo la verdad os hará libres

 

ANTÓNIO EGAS MONIZ 

ANTÓNIO EGAS MONIZ

Qué tienen en la cabeza estos hombres, desde luego la agresividad y la facilidad de tomar decisiones son las principales y caiga quien caiga.

Despues vendrá lo que tenga que venir

Pero el conocimiento que Egaz Moniz nos proporciono revoluciono el mundo, aunque ojo, la advertencia que había que tener mayor rigor y cuidado

Nació en a de Avanca  el 29 de noviembre de 1874 y falleció en Lisboa el 13 de diciembre de 1955. El doctor António Egas Moniz fue el inventor de la lobotomía y de la angiografía. Fue el primer presidente de la Sociedad Española de Neurocirugía, la segunda en el mundo, después de la estadounidense. Fue sustituido en el cargo por el doctor Juan José Barcia Goyanes.

Si bien en los años 1930 se le veía como candidato al Premio Nobel por su invención de la angiografía,

En 1949 Moniz recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina (fue el primer portugués en ganar un Nobel) junto con el neurólogo suizo Walter Rudolf Hess, por otra contribución: «por el descubrimiento del valor terapéutico de la lobotomía en determinadas psicosis«.[1]​El Banco de Portugal conmemoró esta efeméride dedicándole la emisión del billete de 10.000 escudos el 12 de enero de 1989.Nació con el nombre de António Caetano de Abreu Freire en el seno de una familia aristocrática rural. Su padre se llamaba Fernando de Pina Resende de Abreu Freire (nacido el 15 de abril de 1828) y su madre María do Rosário Oliveira de Almeida e Sousa (nacida el 19 de junio de 1840). Su tío y padrino, el sacerdote Caetano de Pina Resende Abreu Sá Freire, insistiría para que al apellido se le agregara Egas Moniz, en virtud de que la familia descendía en línea directa de Egas Moniz (10801146), el ayo del rey Alfonso I de Portugal (11091185). En 1902 se casó con Elvira de Macedo Dias. Fue ministro de Asuntos Extranjeros de Portugal en tres ocasiones entre 1918 y 1919.Durante su prolífica carrera , Egas Moniz fue responsable de importantes avances en Medicina, como la invención de la arteriografía o angiografía cerebral. A partir del año 1935, Egas Moniz enfocó sus estudios en el desarrollo de terapias contra enfermedades mentales como la esquizofrenia. Sus estudios posibilitaron la invención de la lobotomía prefrontal, dando así comienzo a la rama de la psicocirugía. Durante su carrera, Egas Moniz fue nominado hasta 5 veces al Premio Nobel de Fisiología y Medicina, siendo finalmente laureado en el año 1949, junto con el médico suizo Walter Rudolf Hess, por su «descubrimiento del valor terapéutico de la lobotomía en el tratamiento de ciertas formas de Psicosis«.

En 1938 (cuando contaba 63 años de edad), un paciente psiquiátrico al que atendía le disparó ocho tiros, dejándolo paralítico el resto de su vida. El paciente adujo vagamente que el doctor no le estaba dando los medicamentos adecuados para su enfermedad.

La Lobotomía cerebral es un tipo de psicocirugía, consistente en la sección quirúrgica de uno o más fascículos nerviosos de un lóbulo cerebral. Si se produce la ablación completa de un lóbulo cerebral, se denomina lobectomía cerebral.[1]​ También se le denomina según el o los lóbulos intervenidos: temporal, parietal, frontal o prefrontal –

Las lobotomías de Rosemary y Eva - Neurociencia con José Ramón Alonso - Tú  eres tu cerebro. Cómo salir de una depresión. Conoce el Autismo. Apnea del  sueño. Recupera el descanso. Cerebrópolis.

el más intervenido-, pudiendo ser en un solo hemisferio o en ambos.[2]

Técnica quirúrgica Punto de incisión normalizado para lobotomía pre-frontal / leucotomía desarrollada por Freeman y Watts.Este procedimiento se refiere comúnmente a toda clase de cirugías en los lóbulos frontales del cerebro, prefrontal —también llamada leucotomía—, frontal, temporal y parietal; sin embargo, debe llamarse propiamente lobotomía a la destrucción de las vías nerviosas sin extirpación, y lobectomía cuando sí haya extirpación.LeucotomíaUna leucotomía (del griego leuko, ‘materia blanca del cerebro’, y tomé, ‘corte’), es una cirugía que consiste en cortar las conexiones desde y hacia el lóbulo prefrontal del cerebro.La primera leucotomía humana fue realizada por António Egas Moniz en 1936. Este trabajo le llevo a ganar el Premio Nobel de Medicina en 1949.

Con la invención de la clorpromazina, en la década de 1950, la leucotomía fue más criticada bajo el argumento de ser un tipo de tortura que destruye la conciencia. El procedimiento del Dr. Freeman bajó de su estrado de popularidad y finalmente perdió la licencia cuando uno de sus pacientes murió por esta causa

.Referencias↑

a b Asenjo, Alfonso; Isaac Horvitz, Adriana Vergara, Mario Contreras. «La lobotomía prefrontal como tratamiento de algunas psicosis»Revista chilena de neuro-psiquiatría 1: 225-240.

Martínez, 2009, p. 530. JackEl-Hai: Fighting the Legend of the “Lobotomobile”, publicado en el número de marzo del 2016 de Wonders and Marvels, editada por Holly Tucker, PhD.

Documental The Lobotomist, escrito por Barak Goodman, producido y dirigido por Barak Goodman y John Maggio, 2008. Kalat, 2004, p. 86.Cosgrove, G. Rees; Rauch, Scott L. (1995) «

Psychosurgery» Neurosurg. Clin. N. Am. 1995; 6:167-176 versión en línea (en inglés).Kalat, James W. (2004). Psicología biológica. Paraninfo. ISBN 978-849-732-285-0.

Martínez, Luis Antonio (2009). Terapia regresiva reconstructiva. Libros en Red. Consultado el 25 de julio de 2012.Sabbatini, Renato M.E. (septiembre de 1997).

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GENES OCULTOS EN EL ADN ‘BASURA

GENES OCULTOS EN EL ADN ‘BASURA’:

He tenido cierta adversion a Watson y Crick sobre la doble hélice que en 1953 revolucionó la biología : “Deseamos sugerir una estructura para la sal del ácido desoxirribonucleico (ADN)”. Rosalind Franklin

No mencionan a la Dra Franklin que en una fotografía , la numero 51, pudo fotografiar la doble hélice del ADN; y le robaron la idea de una manera deshonesta y a ella no la mencionó nadie. Fotografía número 51 del ADN

pero Watson y Crick, sabian la capacidad de codificar que tenia el ADN : “Proponemos que se requiere una reevaluación del genoma codificante humano (…) que podría tener grandes implicaciones en la salud y en las enfermedades humanas”.

Una porción de el 80%, no tenia función proyectiva, no fabricaba aminoácidos y se consideraban ‘basura’

 

Esta es la proteína Aw112010 que ha sorprendido a los biólogos. Procede de ADN catalogado como no codificante y, además, tiene funciones claras relacionadas con la inflamación en ratones. / Nature

El genoma, es todavía un país algo desconocido Aunque hace ya casi dos décadas que se publicó la primera secuencia prácticamente completa de nuestro ADN, los expertos no se ponen de acuerdo aún sobre cuántos genes tenemos con exactitud. Y la cosa acaba de complicarse un poco más: científicos de la universidad de Yale han confirmado en ratones la existencia de al menos un gen con su proteína asociada en lo que tiempo atrás se consideraba mero ADN basura.

En el año 2000 el Instituto Europeo de Bioinformática, el británico Ewan Birney, en el concurso GeneSweep ofrecia 3.000 dólares para quien acertara cuántos genes tenemos , todavía no se había publicado el primer borrador del Proyecto Genoma y participaron más de mil investigadores de todo el mundo: en promedio dijeron que teníamos 40.000, desde alguno que dijo unos 26.000 hasta otro que se fue más allá de los 312.000.

La definición de gen ha ido cambiando, se considera que es un segmento de ADN con la información necesaria para fabricar una proteína (previo paso intermedio por una molécula de ARN). Con esa asunción, ahora mismo se acepta que hay alrededor de 20.000 genes. Sin embargo, según un trabajo reciente firmado por varios investigadores españoles, seguramente haya un mínimo de 2.000 menos.

En algunos casos, lo que se llamó ‘ADN basura’ no solo marca el ritmo de la película, sino que también la protagoniza

Para filtrar de entre todo el ADN las partes candidatas a ser un gen, los científicos asumen al menos dos criterios: que comience por tres letras concretas y que tenga una longitud mínima antes de que aparezca una información de stop (un buen marco de lectura, en la jerga).

“Estos criterios eran muy restrictivos para predecir con precisión los genes codificadores de todo el genoma, una gran empresa que ha sido muy exitosa. Se necesitaban reglas fuertes para evitar cantidades enormes de errores”, comenta Ruahidri Jackson, primer firmante del nuevo trabajo. “Las reglas clásicas eran excelentes —añade—, pero, como con todas las reglas en biología, hay algunas excepciones”.

Desde hace tiempo se sospechaba que podía haber otras regiones del ADN dando lugar a lo que, por salirse de las reglas clásicas, se llamaron ‘productos proteináceos’. Ahora se ha demostrado por primera vez.

Si buena parte de lo que se llamó ‘ADN basura’ estaba en realidad activo y funcionaba regulando la acción de los genes a la manera de un director, resulta que hay casos en que los que no solo marca el ritmo de la película, sino que también la protagoniza. Contra la tendencia a la poda en el número de genes, aparecen ahora nuevos actores y funciones en lugares antes ignorados.

La universidad de Yale realizó lo que se conoce como una aproximación libre de hipótesis. Primero infectaron ratones de laboratorio con bacterias del tipo Salmonella y aislaron sus macrófagos, los glóbulos blancos de la sangre. Después hicieron el camino inverso a la investigación de búsqueda convencional.

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El pilar central de la biología molecular dice que el ADN se transcribe a ARN y que este se traduce en proteínas dentro de los ribosomas, las verdaderas fábricas de la célula. En este caso, en lugar de estudiar directamente el ADN, se aprovecharon de una nueva técnica que permite aislar todo el ARN que ha llegado hasta estas fábricas y después desanduvieron el camino. Se trataba de observar, más que de predecir. Y eso puede acarrear sorpresas.

Cuando analizaron todo lo que pasaba, los números se agitaron. Hasta el 10 % del ARN tenía su origen en ADN no codificante. Para empezar, nunca debería haber llegado hasta allá. Pero eso no significa que esté dando lugar a proteínas, podría no ser funcional o degradarse nada más fabricarse.

En el ADN no codificante encontraron un gen que no solo daba lugar a una proteína, sino que esta era un mediador fundamental de la inflamación

Para buscar candidatos fiables en los que bucear, aplicaron unos criterios más laxos que los convencionales: fijaron una longitud mínima menor que la tradicional y se quedaron con aquellos que comenzaban con las cuatro combinaciones de letras más probables (en lugar de solo una).

Resultaron más de 200 candidatos y escogieron uno con el nombre (nada sexy) de Aw112010. Aprovechando las posibilidades de CRISPR —la nueva herramienta de edición genética— le hicieron todas las preguntas posibles y las respuestas fueron contundentes: no solo daba lugar a una proteína claramente identificable, sino que esta era un mediador fundamental de la inflamación, clave para que los ratones respondieran a la presencia de bacterias.

Si se impedía que esa proteína se formase, los animales acumulaban colonias de microorganismos que se diseminaban hacia el hígado y el bazo. Y al contrario: si se les provocaba una respuesta inflamatoria, como la que se produce en la enfermedad de Crohn o la colitis ulcerosa, su ausencia funcionaba como un factor protector. Aw112010 parece ser, realmente, un actor principal en una región antes olvidada.

“Este trabajo demuestra un caso concreto en que un ARN no codificante da lugar a una proteína y que esta tiene una función”, y reducia  el número de genes en humanos a unos 2000.

Ampliación del campo de búsqueda

Aunque solo lo han demostrado en ratones, es muy probable que sea cierto para la mayoría animales y plantas, creen los investigadores

 

Los candidatos podrían ser incluso más. El análisis se ha hecho en un solo tipo de células y ante un estímulo concreto, por lo que otras variantes podrían despertar respuestas y genes diferentes.

Jackson reconoce que “se necesitarán nuevos y grandes estudios para determinar el significado del trabajo más allá de este gen”, pero trasluce optimismo: “Los estudios de proteómica han hallado durante mucho tiempo grandes cantidades de material proteico que no corresponde con lo conocido. Creo que este es un gran descubrimiento”.

Jesús Méndez 

David Juan, investigador en el Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona

27/7/2019 08:00 CEST

 

REGULADOR EPIGENÉTICO EN NEUROBLASTOMA

REGULADOR EPIGENÉTICO EN NEUROBLASTOMA

Secuenciar masivamente genomas tumorales ha permitido observar la trascendencia de los reguladores epigenéticos en el desarrollo del cáncer, puesto que están entre las proteínas más recurrentemente mutadas o alteradas en él.

El grupo de Cáncer y Enfermedades Hematológicas Infantiles del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR) de Barcelona, en base a toda esa nueva evidencia en la literatura médica internaciomal, ha realizado un estudio con que concluye proponiendo, a modo de nueva estrategia terapéutica, bloquear mediante la reprogramación epigenética de las células tumorales el proceso de metástasis en pacientes pediátricos con neuroblastoma. Miembros del equipo del VHIR autor del estudio sobre el neuroblastoma. Foto: VHIR

¿Qué es la regulacion epigenética?

La regulación epigenética es la regulación de la expresión génica que no implica alteraciones en la secuencia de ácido desoxirribonucleico (ADN) ni en ninguno de sus productos transcritos.

La «regulación epigenética» se puede dar por cambios en la conformación de la cromatina según la interacción de esta con las histonas. Este es un nivel clave de regulación, ya que el estado en el que se encuentre la cromatina determina el momento, el lugar y la forma en que un gen puede ser expresado o no Louis Unger, el primer superviviente a una recaída de neuroblastoma en el  cerebro

Louis Unger, el primer superviviente a una recaída de neuroblastoma en el cerebro

En un artículo que han publicado en Molecular Cancer y en el que han colaborado grupos del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB) y del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), han identificado el papel clave en la evolución del neuroblastoma de un regulador epigenético altamente alterado, el complejo remodelador de la cromatina BAF (o complejo BAF). Los resultados demuestran el relevante papel que tiene el citado complejo en el mantenimiento de un programa de expresión génica que permite a las células del neuroblastoma invadir y crecer en órganos diana del proceso metastásico.

La epigenética, también epigenoma1​ (del griego epien o sobre, –genética) es el estudio de los mecanismos que regulan la expresión de los genes sin una modificación en la secuencia del ADN que los compone. Establece la relación entre las influencias genéticas y ambientales que determinan un fenotipo.2

El término epigenética fue acuñado por C.H. Waddington en 1942 para referirse al estudio de las interacciones entre los genes y el ambiente que se producen en los organismos.3​ 4​ El biólogo definió como «el estudio de todos los eventos que llevan al desenvolvimiento del programa genético del desarrollo o el complejo proceso de desarrollo que media entre genotipo y fenotipo.3​ Se refiere al estudio de los factores que, sin corresponderse a elementos de la genética clásica, juegan un papel muy importante en la genética moderna interactuando con estos.
Los factores genéticos que son determinados por el ambiente celular —en lugar de por la herencia—, intervienen en la determinación de las etapas de desarrollo (ontogenia), desde la fecundación del cigoto y que igualmente interviene en la regulación heredable de la expresión génica sin corresponder a un cambio en la secuencia de nucleótidos.
Se puede decir que la epigenética es el conjunto de reacciones químicas y demás procesos que modifican la actividad del ADN, pero sin alterar su secuencia. Los cambios epigenéticos también pueden ocurrir en los humanos en respuesta a un cambio en la dieta.5​Las «marcas epigenéticas» se consideran como factores no genéticos. Las marcas epigenéticas no son genes, pero la genética moderna nos enseña que no solo los genes influyen en la genética de los organismos.6

Finalizado el Proyecto Genoma Humano en el 2003, los científicos se han dado cuenta de que hay mucho más en las bases moleculares del funcionamiento celular, el desarrollo, el envejecimiento y muchas enfermedades.7​ La idea que se tenía hace pocos años de que los seres humanos y los demás organismos son solo predominantemente lo que está escrito en nuestros genes desde la concepción, está cambiando rápidamente, y la ciencia avanza para lograr descifrar el lenguaje que codifica pequeñas modificaciones químicas capaces de regular la expresión de multitud de genes.8

La epigenética reinterpreta los conceptos clásicos y reconoce nuevos mecanismos a través de los cuales la información contenida en el ADN de cada individuo es traducida.9​Se está descifrando un nuevo lenguaje del genoma, al tiempo que debe introducirse la noción de que nuestras propias experiencias pueden marcar nuestro material genético de una forma hasta ahora desconocida, y que estas «marcas» pueden ser transmitidas a generaciones futuras.10
Se han distinguido mecanismos epigenéticos en una gran variedad de procesos fisiológicos y patológicos, que incluyen por ejemplo varios tipos de cáncer, patologías cardiovasculares, neurológicas, reproductivas e inmunes.

Explica el investigador responsable del laboratorio de Tumores Neurales del VHIR, que todas las células tienen el mismo ADN y hay un mecanismo que le dice a cada una de ellas qué tiene que expresar para que pueda hacer su función de manera adecuada. Ese es exactamente el papel de los complejos remodeladores de la cromatina, de los que hay tres; uno de ellos, el BAF. Esos complejos, dentro de la célula tumoral, hacen una función aberrante: le hacen creer a la célula ‘enferma’ que es lo que no es; de ahí que sus propiedades sean tan agresivas, hasta el punto de que puede saltar de unos tejidos y órganos a otros y sobrevivir en ellos aunque no sea su ambiente original. Apunta Segura que, por ejemplo, se ha comprobado en estudios en adultos que si el complejo BAF está mutado, y no funciona bien, provoca cáncer de pulmón.

Recuerda el especialista que el neuroblastoma es, como todos los tipos de cáncer pediátricos, un tumor raro; y dentro de los que afectan a los niños, supone entre el 8-10%. Es un tumor del sistema nervioso periférico (no aparece en el cerebro sino en riñones y ganglios) y es muy heterogéneo: hay niños que se curan solos y otros, con tumores muy agresivos, que no tienen cura. Se clasifican, en concreto, en función del riesgo y, de acuerdo con eso, el 85% de los casos de riesgo bajo o intermedio se curan, lo mismo que el 50% de los de alto riesgo, aunque en este caso con efectos secundarios de las terapias oncológicas a largo plazo.

El grupo del VHIR se ha centrado para su investigación en del 50% de niños con riesgo alto que, a pesar de la quimioterapia, radioterapia e inmunoterapia, van a recaer, situación para la que, por ahora, no hay alternativa más allá de ensayos clínicos de nuevas terapias.

Asegura que su equipo ha sido el primero en estudiar el complejo BAF en el neuroblastoma, lo que les ha permitido concluir que “tiene  papel oncogénico y puede servir de diana terapéutica”.

Su idea de nueva terapia consiste en abordar el complejo BAF en las células tumorales para bloquearlo genéticamente de tal forma que la célula cancerosa sí pueda llegar a otros órganos pero al llegar a ellos, muera, al no poderse adaptar a su nuevo ambiente. Es decir, buscan un fármaco que reproduzcan la disrupción estructural del complejo remodelador de la cromatina. Ese fármaco ‘destructor’ del complejo BAF no crearía efectos secundarios importantes puesto que ese complejo no funciona ya en el neuroblastoma.

De hecho, el grupo está buscando en librerías de fármacos un compuesto químico que tenga esa capacidad, y ya dispone de un listado de hasta 50 moléculas con potencial para la función que se precisa. Indica Segura que buscan un fármaco químico porque, en este caso, el complejo BAF funciona en el interior de la célula, en el núcleo, y actuar ahí sería bastante más complicado con una terapia biológica.

El equipo del VHIR ha demostrado en ratones que el complejo BAF es “muy necesario para colonizar otros órganos”, por lo que la terapia que buscan ahora sería exclusivamente para evitar metástasis. “Los tratamientos en oncología funcionan relativamente bien en cánceres primarios, pero no en metástasis”, recuerda Segura.

Su idea de nueva estrategia parece interesante para otros tumores. Segura confirma que quizá pacientes con glioblastoma, cáncer colorrectal o melanoma podrían beneficiarse, pero insiste en que su equipo se dedica a la oncología pediátrica.

El estudio ha contado con financiación de la Acción Estratégica en Salud del Instituto de Salud Carlos III y cn ayudas para la contratación de personal investigador predoctoral en formación (FI) de la Generalitat de Catalunya y el Fondo Social Europeo. El equipo investigador también destaca el apoyo de asociaciones de familiares de pacientes como la Asociación NEN, la Fundación Joan Petit, la Asociación Pulseras Candela, y a la Fundación Rotary.

El equipo del VHIR ha informado hoy de que llevó a cabo un estudio completo del complejo BAF en células de neuroblastoma, integrando datos proteómicos, transcriptómicos y de accesibilidad de la cromatina. “Hasta ahora, el papel de este regulador epigenético en neuroblastoma era muy enigmático, pero nuestros resultados arrojan luz sobre sus funciones como regulador del epigenoma de las células de estos tumores, y nos han permitido descubrir que es necesario para la expresión de un amplio conjunto de genes esenciales para el proceso de metástasis”, indica Carlos Jiménez, investigador postdoctoral del laboratorio de Tumores Neuronales y primer autor del trabajo.

Destaca asimismo que la inhibición de dos subunidades estructurales de este complejo multiproteico produce su desintegración estructural, lo que permite inactivar epigenéticamente un programa de expresión génica, reprimiendo simultáneamente múltiples efectores clave de la invasión metastásica. “Hemos identificado algo parecido a un interruptor epigenético que nos permite inactivar a la vez múltiples integrinas y cadherinas, proteínas de membrana que permiten a las células interactuar con su entorno e invadir nuevos órganos”, añade.

Los efectos de esta reprogramación epigenética se testaron en modelos de ratón, traduciéndose en un fuerte bloqueo de la invasión de órganos diana por parte de las células de neuroblastoma y del posterior crecimiento de las metástasis, y permitiendo ampliar de forma casi total la supervivencia de los animales.

Bibliografía

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Carmen Fernández. Barcelona

 

ADN PREHISTÓRICO QUE ACLARA LA EVOLUCIÓN HUMANA

ADN PREHISTÓRICO QUE ACLARA LA EVOLUCIÓN HUMANA

Svante Pääbo, con un modelo de cráneo de neandertal

Svante Pääbo, con un modelo de cráneo de neandertal

 

Los análisis de ADN prehistórico que han cambiado la comprensión de la evolución humana han sido galardonados con el premio Nobel de Medicina de este año. En 2014, se secuenció por primera vez el genoma de un neandertal, entre otras modificaciones genéticas se identificaron 96 aminoácidos (los componentes básicos que forman las proteínas) que difieren entre los neandertales y los humanos modernos. Desde entonces, se han estudiado todas para averiguar cuáles de ellas ayudaron a los humanos modernos a superar a los neandertales y a otros homininos.

La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo ha concedido el premio al sueco Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania).

Pääbo ha sido reconocido «por sus descubrimientos sobre los genomas de homininos extinguidos y sobre la evolución humana», según el veredicto de la Asamblea Nobel.

«A través de su investigación pionera, Svante Pääbo logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma del neandertal, un familiar extinguido de los humanos actuales». «También realizó el descubrimiento sensacional de un hominino anteriormente desconocido, el denisovano».

Pääbo descubrió asimismo que los Homo sapiens y los neandertales se aparearon y tuvieron descendencia en común. Por ello, entre el 1% y el 4% del genoma de todas las personas de ascendencia europea o asiática es de origen neandertal.

El propio Pääbo se ha mostrado hoy sorprendido tras recibir la noticia del premio. «No pensaba que esto realmente cumpliera los requisitos para un premio Nobel.

«Sus descubrimientos sientan las bases para explorar lo que nos hace singularmente humanos».

Pääbo es hijo del bioquímico sueco Sune Bergström, que también ganó el premio Nobel de Medicina -lo hizo en 1982 por el descubrimiento de las prostaglandinas-.

Pääbo ha mantenido relación con investigadores españoles en las dos útimas décadas. De las seis investigaciones que la Asamblea Nobel cita como «publicaciones clave» en la carrera de Pääbo, dos tienen coautores españolas.

La primera fue la publicación del genoma completo de los neandertales en Science en 2010, que se basó en parte en restos hallados en la cueva del Sidrón en Asturias y en la que participaron el paleontólogo Antonio Rosas (director de las excavaciones del Sidrón, del Museo Nacional de Ciencias Naturales en Madrid), los especialistas en genómica Carles Lalueza-Fox y Tomàs Marquès-Bonet (del Institut de Biologia Evolutiva en Barcelona), y los prehistoriadores Javier Fortea y Marco de la Rasilla (de la Universidad de Oviedo). Todos ellos aparecen citados en el comunicado de la Asamblea Nobel que anuncia la concesión del premio a Pääbo.

Cita de nuevo a Tomàs Marquès-Bonet como coautor de la investigación sobre los denisovanos que Pääbo publicó en Nature en 2010.

EVOLUCIÓN HUMANA

La mutación de un gen impulsó la evolución del cerebro de los humanos modernos

Un pequeño cambio en el gen TKTL1  impulsó el crecimiento neuronal.

Sara Reardon

Cráneos de un humano moderno y de un neandertal [hairymuseummatt/

Hace más de 500.000 años, cuando los antepasados de los neandertales y los humanos modernos se dispersaron por el mundo, una mutación genética provocó que los cerebros de algunos de ellos mejorasen repentinamente. Esta mutación, de la que se informa en Science, incrementó drásticamente el número de células cerebrales en los homininos anteriores a los humanos modernos. Eso les pudo conferir una ventaja cognitiva sobre sus primos neandertales.

Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California en San Francisco, señala que «este gen es sorprendentemente importante». Espera que resulte ser una de las muchas alteraciones genéticas que confirieron una ventaja evolutiva a los humanos sobre otros homininos. «Creo que arroja nueva luz sobre la evolución humana.»

Anneline Pinson y Wieland Huttner, neurocientíficos del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Dresde, afirman que un gen en concreto es uno de los posibles responsables. El gen TKTL1 codifica una proteína que se fabrica cuando el cerebro del feto se desarrolla. Una única mutación genética en la versión humana de TKTL1 cambió un aminoácido, lo que dio lugar a una proteína diferente de las encontradas en los ancestros de los homínidos, los neandertales y los primates no humanos.

Esta proteína impulsa la proliferación de células progenitoras neuronales a medida que se desarrolla el cerebro, concretamente en una zona llamada neocorteza, implicada en la función cognitiva.

Esto, dio a los humanos modernos de una ventaja cognitiva sobre sus antepasados.

Para comprobarlo, Pinson y su equipo insertaron el gen TKTL1 en el cerebro de embriones de ratón y hurón; en unos, introdujeron la versión humana, y en otros, la versión ancestral. Los animales con el gen humano desarrollaron un número significativamente mayor de células progenitoras neuronales. Cuando los investigadores modificaron las células de la neocorteza de un feto humano para que produjeran la versión ancestral, descubrieron que en el tejido fetal había menos células progenitoras y menos neuronas de las que tendría en circunstancias normales. Lo mismo ocurrió cuando insertaron la versión ancestral de TKTL1 en organoides cerebrales (estructuras similares a un minicerebro cultivadas a partir de células madre humanas).

Los registros fósiles indican que los humanos y los neandertales tenían aproximadamente el mismo tamaño cerebral. Esto significa que la neocorteza de los humanos modernos es más densa u ocupa una mayor parte del cerebro. A Huttner y a Pinson les sorprendió que un cambio genético tan pequeño pudiera afectar al desarrollo de la neocorteza de forma tan drástica.

Según Huttner, «fue una mutación casual que tuvo enormes consecuencias».

Alysson Muotri, neurocientífica de la Universidad de California en San Diego, es más escéptica, añade, el genoma neandertal se comparó con el de un europeo moderno, pero las poblaciones humanas de otras partes del mundo podrían compartir algunas variantes genéticas con los neandertales.

Pinson señala que la versión neandertal de TKTL1 es muy rara entre los humanos modernos y añade que se desconoce si causa alguna enfermedad o provoca diferencias cognitivas.

Según Huttner, la única manera de demostrar que desempeña un papel en la función cognitiva sería diseñar genéticamente ratones o hurones que siempre tuvieran la forma humana del gen, y comparar su comportamiento con animales que tuvieran la versión ancestral. Pinson planea investigar más a fondo los mecanismos a través de los cuales TKTL1 favorece la proliferación de células progenitoras neuronales.

Tenemos que pensar cuidadosamente, el mayor fraude científico de la historia, se esta viendo en nuestro tiempo cuando se sospecha que las imágenes que demostraban la proteína beta amiloide en la enfermedad mdel Alzheimer, están trucadas

Autores

Svante Pääbo, estudios pioneros sobre los genomas de especies extinguidas

Jens Schlueter / Getty

JOSEP CORBELLA

 

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