El blog del Dr. Enrique Rubio

Categoría: ANATOMIA (Página 1 de 17)

SLYM, EL LINFATICO DEL CEREBRO

SLYM, EL LINFATICO DEL CEREBRO

cerebro

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY IMAGES

Era muy raro entender como un órgano tan complejo y con un metabolismo tan alto, no tenia sistema de deshecho como tiene el resto de nuestra biología.

Lo tiene y como siempre era necesario imaginarlo y buscarlo

El Los avances en las técnicas de neuroimágenes y biología molecular, científicos en Estados Unidos y Dinamarca descubrieron una nueva estructura en el cerebro.

La han bautizado SLYM, las siglas en inglés de la membrana subaracnoidea de tipo linfático.

Actúa como una barrera protectora y una plataforma para monitorear infecciones e inflamación.

El hallazgo, publicado en la revista Science, fue realizado por científicos del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester (EE.UU.) y de la Universidad de Copenhague (Dinamarca).

inal de Recomendamos

«Cuarta meninge»

El cerebro está recubierto por tres membranas, llamadas meninges: piamadre, aracnoides y duramadre. Estas membranas crean una barrera entre el cerebro y el resto del cuerpo.

Entre la piamadre y la aracnoides se encuentra un espacio denominado espacio subaracnoideo, lleno de líquido cefalorraquídeo, que fluye dentro y alrededor del cerebro para ayudar a amortiguarlo y proporcionar nutrientes.

La nueva estructura recién descubierta sería una cuarta membrana ubicada en el espacio subaracnoideo, por encima de la piamadre, que es la membrana más interna.

Como explican los investigadores, la función de la membrana SLYM, además de recubrir el cerebro, parece ser ayudar a controlar el flujo de líquido cefalorraquídeo que entra y sale del cerebro.

«Nuestra hipótesis es que la SLYM puede actuar como barrera entre el líquido cefalorraquídeo «limpio» que entra al cerebro, y el líquido «sucio» que sale, arrastrando con él proteínas de desecho», le explica a BBC Mundo la doctora Virginia Plá Requena, investigadora del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Copenhague, y una de las autoras del estudio.

«En consecuencia, el deterioro de esta membrana dificultaría la limpieza del cerebro, afectando a la función neuronal», agrega.

meninges

FUENTE DE LA IMAGEN,UNIVERSIDAD DE COPENHAGUE/SCIENCE

En efecto, los investigadores creen que el hallazgo de la SLYM supone descubrir un nuevo nivel de organización en la circulación del líquido cefalorraquídeo.

Y la presencia de la membrana SLYM parece confirmar el papel sofisticado que este líquido tiene en el mantenimiento de las defensas inmunitarias del cerebro y en el transporte y eliminación de desechos tóxicos.

Muchos de estos desechos tóxicos han sido asociados con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y otros trastornos del sistema nervioso central.

«Mesotelio del cerebro»

Los científicos explican que la SLYM es un «mesotelio», un tipo de membrana que se encuentra recubriendo otros órganos del cuerpo, como los pulmones y el corazón.

Estas membranas funcionan protegiendo a los órganos y almacenando células inmunitarias.

Los investigadores sugieren que la SLYM es el mesotelio del cerebro y actúa recubriendo los vasos sanguíneos en la cavidad entre el cerebro y el cráneo.

Y también podría actuar como lubricante en esta cavidad.

«Las pulsaciones fisiológicas inducidas por el sistema cardiovascular, la respiración y los cambios de posición de la cabeza mueven constantemente el cerebro dentro de la cavidad craneal», explican los investigadores.

«Igual que otros mesotelios, la SLYM podría reducir la fricción entre el cerebro y el cráneo durante tales movimientos», agregan.

La membrana fue descubierta en ratones, pero los investigadores dicen que pudieron observarla posteriormente en cerebros humanos donados para investigación.

Aseguran que ésta no había podido ser observada antes porque se desintegra cuando se extrae el cerebro del cráneo en las autopsias.

Además, dicen, es demasiado delgada -tiene solo unas pocas células de espesor- y no puede verse en personas vivas a través de escáneres cerebrales.

Placas amiloides

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Los productos de desecho de las células cerebrales incluyen las llamadas proteínas beta-amiloides que se cree que están involucradas en la enfermedad de Alzheimer.

Sistema glinfático

Hace 10 años, el mismo equipo de neurocientíficos de las Universidades de Rochester y Copenhague transformaron el entendimiento de los procesos y mecánica del cerebro cuando publicaron el descubrimiento del llamado sistema glinfático.

Entonces lo describieron como un mecanismo cuya función es eliminar o limpiar los residuos que se van acumulando en el cerebro.

Entre estos productos se incluyen las llamadas proteínas beta-amiloides y tau, las cuales se cree que están involucradas en el Alzheimer cuando se acumulan en cantidades excesivas.

Este descubrimiento de la membrana SLYM podría tener implicaciones importantes para el entendimiento de las funciones exactas del sistema glinfático.

La membrana SLYM puede debe tener un papel importante en la circulación del líquido cefalorraquídeo, su deterioro podría dificultar la eliminación de los desechos tóxicos que contribuyen a la aparición de placas que conducen a padecer Alzheimer.

Y la membrana también parece desempeñar un papel en la defensa del cerebro, evitando que entren células inmunitarias externas y ajenas a la población nativa de células cerebrales, lo cual puede contribuir a la inflamación y el avance del deterioro cognitivo.

Conocer cómo funciona esta membrana podría ser clave para el diseño de nuevos fármacos que puedan atravesar la barrera hematocefaloraquídea

Asimismo, debido a su ubicación, la membrana podría ser «un elemento clave en procesos inflamatorios, como los que tienen lugar en traumatismos craneoencefálicos, la meningitis y la esclerosis múltiple».

«Finalmente, conocer cómo cambia esta membrana en respuesta a la neurodegeneración o el envejecimiento puede ser esencial en intervenciones para el mantenimiento de la función cognitiva», afirma la investigadora.

Por su parte, el doctor Jordi Vilaplana, profesor del Departamento de Bioquímica y Fisiología de la Universidad de Barcelona e investigador de envejecimiento y neurodegeneración, considera que la posible presencia de esta membrana «es muy interesante».

«Sería un elemento más a tener en cuenta para la comprensión del funcionamiento del sistema glinfático.

Lo mas importante de este hallazgo principal lo constituye el descubrimiento del sistema glinfático y su implicación, con las enfermedades neurodegenerativas entre otras,

 

Science, Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester (EE.UU.) y de la Universidad de Copenhague (Dinamarca)

Virgina Plá.

 

AL CEREBRO LE SOBRAN PIEZAS.

AL CEREBRO LE SOBRAN PIEZAS.

La idea de que al cerebro le sobran piezas me la proporciona Sergi Babadal,

Abreviar la estructura de un ordenador y evitar así el enorme cableado que desde el procesador central y por la placa base llega a los distintos componentes del ordenador, no solo ahorraría tamaño en este artefacto sino energía rapidez en la comunicación y economía simplemente quitando los cables de Unión y sustituyendolos por Torres receptoras de lo elaborado en el procesador centrar y en los sistemas operativos.

¿Como actúa el cerebro continuamente cambiante y en medio de una polucion que lo INFLAMA?

Pretendo encontrar un nexo entre los desórdenes terribles que estamos sufriendo y la morfología y función del cerebro.

Guerras, diferencias sociales, diferencias de religiones, suicidio sobre todo en jóvenes y una serie de despropósitos insostenibles.

Escribir sobre esto no es solo un problema de erudición, es un problema de “seguir Vivos”

Los Jinetes del Apocalipsis son los cuatro caballeros que se describen en la primera parte del capítulo sexto del Apocalipsis.1​ El capítulo habla de un pergamino en la mano derecha de Dios que está sellado con siete sellos, en ese escenario Jesús abre los primeros cuatro sellos de los siete, liberando a estos jinetes que montan en cuatro caballos blancobermejonegro y amarillo. Según la exégesis representan y son alegorías de la conquista o la Gloria, la guerra, el hambre y la muerte, respectivamente, aunque solo a este último se le designa por este nombre.2

Persisten los jinetes de la apocalipsis. No hemos podido desprendernos de ellos

Una pequeña mutacion cromosómica y mejor dicho del epigenoma, fue capaz de cambiar nuestra evolución, de forma que en la actualidad con tanta polucion, es fácil entender que las modificaciones estructurales y en consecuencia funcionales, como las enfermedades psiqiatricas, esten aumentando desmedidamente.

Svante Pääbo, con un modelo de cráneo Neandertal  

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 la descendencia. 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. «Creó una nueva luz sobre la evolución humana.»

Es enormemente sorprendente, que un fragmento de lo que antes se llamaba, ADN basura, y ahora se llama Epigenetica, sea capaz al insertarse en una cadena de nucleótidos de un ser mas primitivo, imprimirle la capacidad de la sabiduría, aunque con los mismos instintos de seres anteriores

CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS

NACEN. CRECEN . SE REPRODUCEN (POR AHORA MUEREN)

QUE NECESITAN

UN TERRITORIO DONDE CRECER NUTRIRSE Y DESARROLLARSE,

REPRODUCIRSE.

UN SISTEMA DE LUCHA O HUIDA

Paul D. MacLean (1 de mayo de 1913 – 26 de diciembre de 2007) fue un médico norteamericano y neurocientífico que hizo importantes avances en los campos de la psicología y la psiquiatría : Su teoría evolutiva del cerebro triúnico propone que el cerebro humano es en realidad tres cerebros en uno: el reptiliano, el de los mamiferos y el del hominidos. James Papez ya había acuñado esta teoría, que habría desaparecido y hubiera pasado a la historia si no hubiera constituido la principal fuente de inspiración en la teoría de MacLean

Las tres estructuras evolutivas que forman el cerebro actual están enormemente intrincadas de tal forma el mal funcionamiento de una de ellas perturba el de las demás

NEOCÓRTEX. Propio de lo los mamíferos más evolucionados, es la capa superior. Sería el responsable de las capacidades mentales más complejas.
Sistema límbico que incluye la amígdala, procedería de los primeros mamíferos y sería la fuente de las emociones.
Complejo Reptiliano en la capa más profunda, dispararía los impulsos más primitivos, como la agresión, la huída o el sexo, además de asumir tareas más básicas, como la respiración o el latido cardíaco.

EL SISTEMA LÍMBICO es un sistema filogenéticamente antiguo formado por varias estructuras cerebrales complejas que se ubican alrededor del tálamo y por debajo de la corteza cerebral. Es el principal responsable de la vida afectiva. ​ En la actualidad se sabe que el sistema límbico está involucrado, junto con otras estructuras más allá de sus límites, en la formación de la memoria, el control de las emociones, las motivaciones, diversos aspectos de la conducta, la iniciativa, la supervivencia del individuo y el aprendizaje. ​ Desde el punto de vista funcional, integra estructuras como la circunvolución cingular, la cisura longitudinal, el septo, el cuerpo mamilar del hipotálamo, el fórnix, el hipotálamo, la amígdala cerebral y el hipocampo.23

Los circuitos que forman el lóbulo limbico, son productos de añadidos a lo largo de siglos

Se encargan fundamentalmente de la memoria y las emociones y envían esta información al cerebro, sobre todo al lóbulo frontal

Algunos autores creen que hasta 50 circuitos repiten la misma misión

La disciplina a la que esta sometida esta información, requieren de un rigor Y no es difícil que se repitan la información y nos hagan caer en la obcesion.

La información desde este diencéfalo a la corteza, debe estar tan coordinada, que un defecto por motivos varios, como es la infección y sobre todo la inflamación, puede alterar esta conexión Y entrar en el camino de la repetición y obcesion.

EL CEREBRO REPTILIANO

El cerebro reptiliano o complejo-R estaría conformado básicamente por los ganglios basales, el tronco encefálico y el cerebelo, estructuras consideradas como las más básicas dentro del modelo. El motivo por el que este componente es conocido como “cerebro reptiliano” deriva del hecho de que el cerebro de los reptiles está dominado por el tronco encefálico y el cerebelo.

Según los defensores de la idea del cerebro reptiliano, esta estructura se encargaría de controlar comportamientos instintivos y se centraría en conductas fundamentales para la supervivencia, incluida la agresividad, el sentido de territorialidad, la dominación y los rituales.

El cerebro reptil estaría lleno de memorias ancestrales y se encargaría de las funciones autonómicas o viscerales como la respiración, el latido cardíaco o actividad vasomotora. También estaría implicado en el equilibrio y el movimiento muscular, encargándose de las respuestas directas y reflejas.

Es posible Qué este cerebro sea el más estable de todos,

Le interesa : su territorio, sú comida y la Proliferación de la especie No tiene o tienen escasas emociones, no varía nunca su aptitud.

Sin embargo es vital, el soporta todos los pares craneales y nos pone sin duda en contacto con el mundo

Debio empezar hace muchos milenios, de forma que ha sido útil, pero solo como punto de partida,

LA ANXIEDAD UNA RESPUESTA DE LUCHA-HUIDA PERSISTENTE

La ansiedad el fenómeno psíquico negativo mas frecuente en nuestros días y posiblemente en todos los tiempos es algo normal nosotros nacemos con la capacidad de sentir ansiedad y con la capacidad de tener esa respuesta que se llama de HUIDA O LUCHA y básicamente esto nos ayuda a sobrevivir situaciones de peligro . Y es la característica fundamental de los seres vivos

Sirve porque nos puede salvar en determinadas situaciones muchas veces.

Estas situaciones de huida o lucha, son diarias, pero afortunadamente, no todas dramáticas, pero si probablemente acumulativas.

Sentir un estrés excesivo puede hacer la situación grave por acumulación y reiteración, esta situación es controlable, pero si se acumulan los problemas, puede llegar a ser intolerables.

La ansiedad tiene dos salidas, luchar o huir del lugar. Y esto es eficaz en contadas ocasiones.

La suma de un diario de agresiones sociales, no se solucionan huyendo o peleando

Este es el primero de los instintos que tienen los seres vivientes

El reflejo de huida o de lucha, es una reacción rápida e inmediata que esta mediada por el sistema nervioso simpático que aparece en una persona ante la presencia de una situación peligrosa.

EL SUICIDIO Y OTRAS CAUSAS DE MUERTE ENTRE LOS ADOLESCENTES

Entre otras cuestiones que nos estan martirizando, el suicidio tienen un lugar preferente.

Durante la epidemia de Coronavirus y concretamente en Barcelona, ha aumentado el numero de suiciios en los niños y sobre todo los intentos de hacerlo y de algo que terrorifico, hacerse cortes en los brazos o donde cae “Cutting”.

Y es de suponer que esto es orgánico y no sufren lo piquico que si lo hacen los mayores.

Esto es orgánico algo lesiona nuestras estructuras “La Inflamacion”

De los 3.941 suicidios que se produjeron en 2020, 2.930 fueron suicidios de hombres y 1.011 de mujeres. Así pues, se suicidan 12,61 hombres de cada 100.000 y 4,18 mujeres de cada 100.000 La diferencia entre la tasa de suicidios masculina y la femenina es bastante grande, lo que es habitual en la mayor parte de países.

En España los menores mueren principalmente por causas externas, en la mayoría de los casos por accidentes, suicidios y lesiones autoinfligidas. En 2020 esta tendencia se vio alterada por el confinamiento, hecho que hizo que el suicidio pasará a ser la primera causa de muerte por causas externas. De todas formas, analizando los datos posteriores al verano de 2020, cuando el confinamiento ya había pasado, las muertes por suicidio y por accidentes de tráfico volvieron a ser muy similares a años anteriores: en 2020 murieron 61 niños, niñas y adolescentes por suicidio.

Cuando el reflejo de huida o defensa se hace constante, se convierte en obsesión y anxiedad, condiciones que se imbrican negativamente.

En España los menores mueren principalmente por causas externas, en la mayoría de los casos por accidentes, suicidios y lesiones autoinfligidas. En 2020 esta tendencia se vio alterada por el confinamiento, hecho que hizo que el suicidio pasará a ser la primera causa de muerte por causas externas. De todas formas, analizando los datos posteriores al verano de 2020, cuando el confinamiento ya había pasado, las muertes por suicidio y por accidentes de tráfico volvieron a ser muy similares a años anteriores: en 2020 murieron 61 niños, niñas y adolescentes por suicidio.

 

Cuando nos enfrentamos con estos terribles y constantes problemas, no estaría demás, pensar que no estamos tan bien terminados como necesitamos o que si el ambiente polucionado y alterado no estará lesionando nuestra estructura y ello da las terribles consecuencias que vivimos.

Richard Dawkins, es un reiterado antirreligioso y dice cosas que por lo menos intimidan.

Por lo que respecta a diseño inteligente que menciona este autor, no cabe duda que sufrimos una serie importante de daños genéticos. Y empezando aquí, nos esta obligado pensar que pasa dentro de la arquitectura de nuestro cerebro y si una vez encontradas, podríamos intentar corregirla.

La complejidad del cerebro no se puede comparar con la de un ordenador el número casi infinito que soporta nuestro cerebro sobrepasa con creces las posibilidades de que cualquier otro artefacto existente, pero sí podríamos pensar qué parte de estos componentes estás repitiendo su función y lesionando severamente los resultados de nuestras emociones y sentimientos por lo menos

La cantidad de circuitos y por ende de conexiones que soporta nuestro Diencefalo es tan grande que no estaría demás pensar que repite funciones en el manejo de sus dos principales objetivos.

Memoria y emociones.

Esta estructura compuesta por complejos anicho en la parte medial de los hemisferios cerebrales, que todos tienen forma de anillo que giran preferentemente alrededor del Talamo, repiten y repiten mensajes, aunque cada estructuras tienen su propias especialidad.

Son demasiadas para que al enviar sus resultados a la corteza del cerebro, esta pueda frenar las que no necesita y convertirla en un deposito de noticias memorio- emocionales.

No solamente tienen estructuras que se repiten con un cometido similar, sino que las tienen que enviar a la corteza cerebral, sobre todo a los lobulos frontales, el cerebro de la recompensa.

Y es conocido desde ya hace un siglo y medio que las lesiones frontales, alteran el comportamiento por lo menos lo inherente a la interpretación del medio.

Los Casos de Pineas Gage entre otros, asi lo demuestran

La sobre alimentación de la corteza cerebral, que hace el lóbulo límbico o un defecto en la comunicación e inhibición frontal, podría explicar la alteración de los pacientes psiquiátricos en nuestros días. Que se caracterizan por alteración de los siguientes parámetros

Un estímulo inapropiado pasa desde la periferia a los lóbulos frontales y pasa por unos estadios de manera grosera serian::

SENSACION, EMOCIÓN Y SENTIMIENTO

Y cada uno de estos conceptos tienen una compleja biología que además puede ser modificada y alterada por el mundo en que se desarrollan.

La más elemental, la sensación es la impresión del mundo que nos rodea, a través de los órganos de los sentidos

La emoción tiene un sentido espiritual, decía de ella Aristóteles que es toda afección del alma acompañada de placer o dolor, que son las advertencias que tienen la situación vivida

La respuesta emocional, tiene tres formas de expresión

Simpatico adrenérgica, se prepara para la respuesta,

Vagoinsulinica, muestra abatimiento y desaliente y la respuesta

Mixta Hipofiso Suprarrenal.

La percepción permite al organismo elaborar e interpretar la información del entorno que resulta de una impresión material de la realidad

La cantidad de catástrofes conque convivimos y su amplia divulgación por todos los medios, nos angustian y contribuyen a que tengamos malestar y del gran aumento de enfermedades crónicas degenerativas que estamos sufriendo.

Porque no solo nos poluciona un ambiente cargado de agentes nocivos que rompe nuestra microbiota y nos conduce a las enfermedades neurodegenerativas, sino que también lo hace la polución de malas noticias, en las que estamos inmersos y los medios de comunicación sobre utilizan.

La polución psíquica.

Ambas físicas y psíquicas se combinan, y a veces martirizan al soma y a la psique.

De una manera esquemática podríamos decir que la conjunción de las 3 estructuras que forman el cerebro TRIUNO, cerebro de los reptiles, de los mamíferos y por último de los homínidos, es vital para una homeostasis adecuada.

Cuando el medio no es el idóneo una saturación de estímulos conduce sobre todo para repetición y de ellas la obsesión es la más nefasta de los tiempos en que estamos viviendo.

Por ahora no tenemos ningún remedio eficaz y duradero y si sabemos que el medio en que vivimos es enormemente tóxico y posiblemente el productor de gran parte de esta patología.

En nuestros días todos los medios de comunicación y todos los días nos avisan de los problemas de la producción eso no quiere decir que sea fácil la solución, pero seguiremos rezando pero que Dios nos ayude

Bibliografia

Depression: the radical theory linking it to inflammation Alison Abbott considers a persuasive case for the link between body and mind

The Inflamed Mind A Radical New Approach to Depression Author: Edward Bullmore

Schmaal, L, van Harmelen, A.-L. et al. Imaging suicidal thoughts and behaviors: a comprehensive review of 2 decades of neuroimaging studies. Molecular Psychiatry; 2 Dec 2019; DOI: 10.1038/s41380-019-0587-x

Carlos Zarate, un psiquiatra en el Instituto Nacional de Salud Mental en Bethesda, Maryland,  Universidad de Yale Major depressive Disorder and Psychiatric Emergencies: A Primer for Primary Care Physicians Med Scape

Enriquerubio.net LA PROTEÍNA,  OTX2 REGULA LA ANSIEDAD Enrfiquerubio.net LEUCOTOMIA-LOBOTOMIA  

 

SISTEMA GLINFÁTICO

SISTEMA GLINFÁTICO

El sistema glinfático (o vía de limpieza glinfática) es una vía de limpieza de desechos del sistema nervioso central (SNC) de los organismos mamíferos. Aunque el sistema linfático es responsable de eliminar proteínas extracelulares, exceso de fluido y productos de desecho del metabolismo del tejido periférico, curiosamente, el cerebro y la médula espinal carecen de vasculatura linfática. El sistema glinfático es la razón por la que el tejido nervioso del SNC funciona en ausencia de la circulación linfática convencional. Esta vía consiste en una ruta periarterial de entrada para el líquido cefalorraquídeo a la parénquima cerebral, acoplada a un mecanismo de limpieza para la eliminación del líquido intersticial y solutos extracelulares de los compartimentos intersticiales del cerebro y la médula espinal. El intercambio de solutos entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial es impulsado por el pulso arterial y regulado durante el sueño por la expansión y contracción del espacio extracelular del cerebro. La limpieza de proteínas solubles, productos de desecho, y el exceso de fluido extracelular se logra a través flujo convectivo del líquido intersticial, facilitado por los canales de agua de la acuaporina 4 (AQP4) astrocítica.

El término de sistema glinfático fue acuñado por la neurocientífica danesa Maiken Nedergaard dada la dependencia del sistema en las células gliales y por su papel en funciones linfáticas en el SNC.1

Descripción sobre el fluido cefalorraquídeo

Aunque las primeras observaciones sobre el líquido cefalorraquídeo se remontan a Hipócrates (460 – 375 a. C.) y más tarde a Galeno (130 – 200), su descubrimiento se le atribuye a Emanuel Swedenborg (1688 – 1772), que, siendo un religioso devoto, descubrió el líquido cefalorraquídeo mientras buscaba la «silla del alma».2​ Los 16 siglos de anatomistas que sucedió a Hipócrates y Galeno pudo haber pasado por alto el líquido cefalorraquídeo dado a las técnicas prevalente en la autopsia de su tiempo. Estas incluían la amputación de la cabeza y el drenado de la sangre antes de la disección del cerebro.2​ Aunque el trabajo de Swedenborg, traducido, no fue publicado sino hasta 1887 dada su falta de reconocimiento como médico, pudo haber hecho también la primera relación entre el líquido cefalorraquídeo y el sistema linfático. Su descripción del líquido cefalorraquídeo fue «la línfa espiritual».2

Ausencia de conductos linfáticos en el sistema nervioso central

En los órganos periféricos, el sistema linfático desempeña una papel importante en las funciones del sistema inmune y se encuentra y funciona en paralelo con el sistema circulatorio para proporcionar una segunda vía de circulación que transporta el exceso de líquido intersticialproteínas y desechos del metabolismo del tejido sistémico de regreso a la sangre. La eliminación eficiente de proteínas solubles del líquido intersticial es crítica para la regulación tanto de la presión osmótica coloidal como de la regulación homeostática del volumen de fluido en el cuerpo. La importancia del flujo linfático es especialmente evidente cuando el sistema linfático se obstruye. En enfermedades asociadas con el sistema linfático, tal como la elefantiasis, donde los parásitos que ocupan los conductos linfáticos impiden el flujo de la línfa, el impacto de dicha obstrucción es dramático. El edema crónico resultante se debe a la suspensión de la limpieza linfática y la acumulación de solutos intersticiales. Paradójicamente, el sistema linfático no se extiende al cerebro y la médula espinal a pesar de la gran actividad metabólica del tejido nervioso y su gran sensibilidad a los cambios en el entorno extracelular, incluyendo la acumulación de productos de desecho del metabolismo. Esta ausencia de conductos linfático ha llevado a los científicos a creer que existe un proceso alternativo, el cual se encarga de esta función linfática crítica.

Hipótesis de la difusión

Por más de un siglo la hipótesis más aceptada era que el flujo de líquido cefalorraquídeo, el cual rodea pero no se encuentra en contacto directamente con la parénquima del sistema nervioso central, podía realizar las funciones que el sistema linfático realizaba en la periferia y desempeñar un papel importante en la limpieza de solutos extracelulares. La mayor parte del líquido cefalorraquídeo se genera en los plexos coroideos y fluye a través de una ruta diferente: moviéndose a través del sistema ventricular cerebral, hacia el espacio subaracnoideo que rodea al cerebro, para después drenarse hacia la circulación sanguínea sistémica por medio de la granulación aracnoidea de los senos venosos durales o hacia los conductos periféricos linfáticos a lo largo de las vainas de los nervios craneales.34​ Muchos investigadores han sugerido que el compartimento del líquido cefalorraquídeo constituye una especie de drenaje para el soluto intersticial y la limpieza de fluido de la parénquima cerebral. Sin embargo, las distancias entre el líquido intersticial y el líquido cefalorraquídeo en los ventrículos y el espacio subaracnoideo son demasiado grandes para la eliminación eficiente de macromoléculas intersticiales y desechos por difusión simple únicamente. Helene Cserr en la Universidad de Brown calculó que el promedio de los tiempos de difusión para moléculas grandes tal como la albumina excedería las 100 horas para atravesar 1cm de tejido nervioso,5​ una velocidad que no es compatible con la intensa demanda metabólica del tejido cerebral. Un sistema de limpieza basado en difusión sencilla, además, tendría falta de sensibilidad para responder rápidamente a cambios en las condiciones homeostáticas.

Determinantes clave de la difusión a través de los espacios intersticiales cerebrales son las dimensiones y composición del compartimento extracelular. En una serie de experimentos elegantemente diseñados en los años 1980 – 1990, C. Nicholson y sus colegas en la Universidad de Nueva York exploraron el microentorno del espacio extracelular usando micropipetas selectivas de iones y fuentes de puntos iontoforéticos (iontophoretic point sources en inglés). Usando estas técnicas, Nicholson demostró que el movimiento de los solutos y el agua a través de la parénquima cerebral disminuye su velocidad a medida que la fracción de volumen extracelular disminuye y se vuelve más tortuoso.6

Como una explicación alternativa a la difusión, Cserr y sus colegas propusieron que el flujo convectivo de material del líquido intersticial de la parénquima cerebral al líquido cefalorraquídeo era responsable por la limpieza eficiente de desechos.5

Progreso en el campo de la dinámica de fluido cefalorraquídeo

Experimentos realizados en la Universidad de Maryland en los años de 1980 por Patricia Grady y sus colegas postularon la existencia del intercambio de solutos entre el líquido intersticial de la parénquima cerebral y el líquido cefalorraquídeo por medio de espacios paravasculares. En 1985, Grady y sus colegas sugirieron que el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial intercambiaban por medio de vías anatómicas específicas dentro del cerebro, con el líquido cefalorraquídeo moviéndose a través del cerebro junto con los vasos sanguíneos exteriores. El grupo de Grady sugirió que estos «canales paravasculares» eran funcionalmente análogos a los conductos linfáticos periféricos, facilitando la limpieza de desechos intersticiales del cerebro.78​ Sin embargo, otros laboratorios no observaron un intercambio paravascular tan vasto entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial.591011

La conexión entre el líquido intersticial del cerebro y el líquido cefalorraquídeo fue confirmada por H Cserr y sus colegas de la Universidad de Brown y el King’s College de Londres.11​ El mismo grupo postuló que los solutos intersticiales en la parénquima cerebral se intercambiaban con el líquido cefalorraquídeo por medio de un mecanismo de flujo a granel, en vez de por medio de difusión. Sin embargo, otro trabajo de este mismo laboratorio demostró que el intercambio entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial era inconsistente y mínimo, contradiciendo los hallazgos de Grady y sus colegas.910

Modelo actual de limpieza de todos los órganos

Aspectos clave

En un estudio publicado en 2012,12​ un grupo de investigadores de la Universidad de Rochester encabezados por M. Nedergaard, usó in vivo la técnica de imagen de excitación de dos fotones de marcadores fluorescentes pequeños para monitorear el flujo de líquido cefalorraquídeo aracnoideo dentro y a través de la parénquima cerebral. La microscopía de excitación de dos fotones permitió al grupo de Rochester visualizar el flujo de líquido cefalorraquídeo en tiempo real de ratones vivos sin necesidad de perforar el compartimento del líquido cefalorraquídeo (la técnica fue realizada a través de una ventana craneal pequeña). De acuerdo a los hallazgos del estudio, el líquido cefalorraquídeo subaracnoideo entra rápidamente al cerebro, a lo largo de los espacios paravasculares rodeando así las arterias penetrantes. Después intercambia con el entorno del líquido intersticial.12​ De manera semejante, el fluido intersticial es removido de la parénquima cerebral por medio de los espacios paravasculares que rodean las grandes venas de drenaje.

Astrocytes stained for GFAP (green) and aquaporin-4 (purple)

Los espacios paravasculares son canales repletos con líquido cefalorraquídeo formados entre los vasos sanguíneos y las vainas leptomeníngeas que rodean los vasos de la superficie cerebral y los vasos penetrantes vecinos. Alrededor de estos vasos penetrantes, los espacios paravasculares toman la forma de espacios de Virchow-Robin. Donde terminan los espacios de Virchow-Robin, dentro de la parénquima cerebral, el líquido cefalorraquídeo paravascular puede continuar viajando a lo largo de las membranas basales que rodean músculo liso arterial vascular para alcanzar la lámina basal que rodean los capilares del cerebro. El movimiento del líquido cefalorraquídeo a lo largo de estas vías paravasculares es rápido y se ha sospechado que el pulso arterial es una fuerza importante para el movimiento del fluido paravascular.7​ En un estudio publicado en 2013, J. Iliff y sus colegas demostraron esto directamente. Usando microscopía de excitación de dos fotones in vivo, los autores reportaron que cuando el pulso arterial cerebral disminuía o se incrementaba, la velocidad de flujo de líquido cefalorraquídeo paravascular incrementaba o diminuía respectivamente.

Los astrocitos generan una interfaz en la sinapsis neuronal, así como proyecciones conocidas como «end-feet» que recubren completamente la vasculatura del cerebro. Aunque el mecanismo completo no ha sido comprendido en su totalidad, los astrocitos son conocidos por facilitar los cambios en el flujo sanguíneo1314​ y se cree que desempeñan un papel en la eliminación de desechos en el cerebro.15

Los investigadores saben desde hace tiempo que los astrocitos expresan canales de agua llamados acuaporinas.16​ Sin embargo, hasta hace poco no se había identificado una función fisiológica que explicara el porqué de su presencia en astrocitos del SNC de mamíferos. Las acuaporinas son proteínas de membrana que desempeñan un papel crítico en la regulación del flujo de agua hacia fuera y dentro de la célula. Relativo a la difusión simple, la presencia de acuaporinas en las membranas de células incrementaba de 3 a 10 veces la permeabilidad para la entrada y salida de agua.17

Dos tipos de acuaporinas son expresadas en el SNC: acuaporina-1, la cual la expresan células epiteliales especializadas de los plexos coroideos, y la acuaporina-4, la cual es expresada en astrocitos.1819

La expresión de acuaporina-4 en astrocitos está reservada a las prolongaciones pediculares o ‘end-feet’ (también conocidos como procesos pediculares) recubriendo las vasculatura cerebral. Hasta 50% de la superficie pedicular que se encuentra frente a la vasculatura está ocupada por arreglos ortogonales de acuaporina-4.1618

En 2012, se desmotró que la acuaporina-4 es esencial para el intercambio paravascular entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial. Análisis de ratones modificados genéticamente que carecían del gen de la acuaporina-4 revelaron que la limpieza de solutos intersticials dependiente de flujo a granel disminuyó un 70% en la ausencia de acuaporina-4. Basados en este papel del transporte de agua dependiente de acuaporina-4 en el proceso de limpieza paravascular de solutos intersticiales, Iliff y Nedergaard le dieron nombre a esta vía gliovascular de todo el cerebro como «sistema glinfático».

Funciones fisiológicas[editar]

Aumento de la eliminación de desechos durante el sueño[editar]

Una publicación por L. Xie y sus colegas en 2013 exploró la eficiencia del sistema glinfático durante la fase de sueño lento y proporcionaron la primera evidencia directa de la limpieza intersticial de productos de desecho durante el periodo de descanso. Usando una combinación de la técnica de difusión iontforética de Nicholson y sus colegas, imagen de excitación de dos fotones in vivo, y electroencefalografía para confirmar los estados de alerta y sueño, Xia y Nedergaard demostraron que los cambios en la eficiencia del intercambio entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial entre el cerebro alerta y dormido eran causados por la expansión y contracción del espacio extracelular, el cual aumentaba un 60% en el cerebro dormido para promover la limpieza de desechos intersticiales tales como los beta amiloides.20​ Sobre la base de estos hallazgos, formularon la hipótesis de las propiedades restauradoras del sueño pueden estar ligadas al incremento de limpieza glinfática de los desechos del metabolismo producidos por la actividad neuronal del cerebro en estado de alerta.

Transporte de lípidos[editar]

Otra función clave del sistema glinfático fue documentada por Thrane et al., quien, en 2013, demostró que el sistema de vías paravasculares del cerebro juegan un papel importante en el transporte de moléculas lipofílicas pequeñas.21​ Dirigidos por M. Nedergaard, Thane y sus colegas también demostraron que el transporte paravascular de lípidos a través de la vía glinfática activaba la señalización de calcio en células gliales y que la despresurización de la cavidad craneal, y por lo tanto la deficiencia de la circulación glinfática, llevaba a difusión no selectiva de lípidos, acumulación intracelular de lípidos y señalización patológica entre astrocitos. Aunque se requieren experimentos adicionales para analizar la importancia fisiológica de la conexión entre la circulación glinfática, la señalización de calcio y el transporte paravascular de lípidos en el cerebro, los hallazgos llevan a creer que existe una función similar, en el SNC, a la capacidad de los conductos linfáticos de llevar lípidos al hígado.

Implicaciones en enfermedades neurodegenerativas[editar]

Patológicamente, las enfermedades neurodegenerativas tales como la esclerosis lateral amiotróficaenfermedad de Alzheimerenfermedad de Parkinson y la enfermedad de Huntington son caracterizadas por la pérdida progresiva de neuronas, deterioro cognitivo, discapacidad motriz y pérdida de los sentidos.2223​ Colectivamente, estas enfermedades caen en la extensa categoría conocida como proteopatías, debido al ensamblaje de proteínas con un mal plegamiento o de agregados intracelulares o proteínas extracelulares. De acuerdo con la hipótesis prevalente de los amiloides para la enfermedad de Alzheimer, la acumulación de beta amiloides (un péptido normalmente producido en el cerebro y eliminado en cerebros saludables) en placas extracelulares lleva a pérdida de neuronas y atrófia cerebral, los cuales son sellos de la enfermedad de Alzheimer. Aunque no se conoce hasta qué punto está involucrado el sistema glinfático en la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas, los investigadores han demostrado a través de experimentos con ratones genéticamente modificados que el correcto funcionamiento del sistema de limpieza glinfático es necesario para la eliminación de beta amiloides solubles del cerebro.12​ En ratones la falta del gen de acuaporina-4, reduce la eliminación de beta amiloides en un 55%.

El sistema glinfático también puede resultar dañado después de lesiones cerebrales como accidentes cerebrovasculareshemorragia intracraneal o hemorragia subaracnoidea. En 2014, un grupo de investigadores del Instituto Francés de Investigación Médica y de Salud (INSERM) demostró por medio de imagen por resonancia magnética que el sistema glinfático fue dañado después de una hemorragia subaracnoidea, debido a la presencia de sangre coagulada in los espacios paravasculares.24​ Interesantemente, la inyección de activador tisular del plasminógeno (un medicamento fibrolítico) en el líquido cefalorraquídeo mejoró el funcionamiento del sistema glinfático. En un estudio paralelo, también descubrieron que el sistema glinfático fue dañado después de un accidente cerebrovascular isquémico en el hemisferio isquémico. Aunque los fundamentos patofisiológicos de este fenómeno siguen sin ser claros.

Referencias

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SISTEMA LINFATICO Y GLINFATICO DEL CEREBRO.

SISTEMA LINFATICO Y GLINFATICO DEL CEREBRO.

Durante años, pensamos que el cerebro no tenia circulación Linfatica, y ello hacia pensar de como este órgano se liberaba de sus deshechos o de parte de ellos.

No podía ser, tenían que eliminarse residuos, que sin duda se producen en todo metabolismo.

Sistema linfático: qué es, función y sus partes - Tua Saúde El sistema linfático es uno de los sistemas más importantes implicados en la eliminación de los desechos metabólicos producidos en el cuerpo no obstante los vasos de este sistema no llegan al cerebro por ello antes se pensaba que el cerebro no tenía la capacidad de eliminar sus propios desechos, pero para sorpresa de todos se ha descubierto que esto no es así

¿Dónde van aparar todos esos desechos se volatilizan o es que son inexistentes ¿

El cerebro al ser un órgano tan especial tiene un sistema de eliminación especial no podría ser de otra manera y a pesar de que carece de vasos linfáticos sí que tiene vasos sanguíneos las arterias le llevan la sangre y las venas la devuelven al corazón la cuestión es que ambas se engloban en unos conductos que se comunican con las células de la glía las que abastecen a las neuronas de todo loque necesitan

Entre los vasos sanguíneos del cerebro, existe un espacio llamado espacio perivascular este se encuentra lleno de líquido cefalorraquídeo y permite que los astrocitos se comunican directamente con este espacio y con el líquido cefalorraquídeo a través de unos agujeritos las aucoporinus no sólo eso sino que además tienen más agujeritos y que les sirven para comunicarse con mas astrocitos que están por todo el cerebro

Los astrocitos son las que acumulan los residuos del cerebro que son arrastrados por el líquido cefalorraquídeo de astrocitos en astrocitos hasta desembocar en el espacio perivascular, que rodea a las venas y no a las arterias una vez allí estos residuos pasan del espacio perivascular a la sangre y serán tratados de la misma manera que todos los demás producidos por el cuerpo hasta ser secretados

Este sistema funciona mejor cuando dormimos por el día el sistema nervioso simpático secreta altas dosis de noradrenalina que produce la vasoconstricción es decir el estrechamiento de los vasos de nuestro cuerpo hacen más pequeño el espacio perivascular al reducir el espacio fluye menos líquido y se eliminan menos desechos esto es un grave problema dado que si se acumulan nos causarán enfermedades como el Alzheimer o Parkinson

El descanso permite a nuestro sistema linfático limpiar todos los desechos de nuestro cerebro.

Neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Rochester, en Estados Unidos, descubrieron en 2012 el sistema glinfático. Hace diez años, en 2012, neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Rochester, en Estados Unidos, liderados por Maiken Nedergaard, publicaron en Science Translational Medicine el descubrimiento del sistema glinfático, un mecanismo cuya función es eliminar o limpiar los residuos que se van acumulando en el parénquima cerebral

El descubrimiento de ese sistema ha abierto la puerta a posibles avances en relación con determinadas enfermedades neurodegenerativas, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, o la demencia fronto-temporal, así como determinados casos de epilepsia, ictus y lesiones cerebrales por traumatismo.

El sistema glinfático, implica un flujo de líquido intersticial, facilitado por las células gliales, y hace en el cerebro la misma función (drenaje de deshechos) que el sistema linfático lo hace en el resto de órganos del cuerpo. Mediante este drenaje, se pueden eliminar productos de desecho de distinta naturaleza, de origen neuronal, astrocítico o hematológico, o incluso sustancias relacionadas con infecciones fúngicas y microbianas que se encuentren en el intersticio cerebral. Un nuevo concepto: insuficiencia glinfática.

Vilaplana y su equipo de investigación, co liderado por Carme Pelegrí, ambos de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación de la UB, el Instituto de Neurociencias de la UB (UBNeuro) y el Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (Ciberned), acaban de publicar un nuevo estudio en el que se define el concepto de insuficiencia glinfática como la incapacidad del sistema glinfático para llevar a cabo de forma correcta la función de limpieza del cerebro; y se describe que esa insuficiencia puede ser aguda o crónica, en función de la duración del proceso.Además, la insuficiencia puede producirse por un fallo del mismo sistema glinfático o por una sobreproducción de sustancias de desecho que sobrepasa la capacidad de limpieza de este sistema. El resultado del funcionamiento anómalo, al margen de si es agudo o crónico y si se debe al sistema glinfático o a una sobreproducción de sustancias de desecho, es el mismo: se acumulan sustancias de desecho en el parénquima cerebral, en las zonas afectadas por esta insuficiencia.En este estudio, además, indican que en caso de insuficiencia glinfática crónica, y por tanto cuando se acumulan de forma crónica sustancias de desecho en el parénquima cerebral, los astrocitos recogen estas sustancias y forman unas estructuras, denominadas corpora amylacea o wasteosomes, que actúan como contenedores. Por lo tanto, concluyen los autores, estos contenedores pueden ser usados como marcadores de la insuficiencia glinfática crónica.Este estudio lo han publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), lo han co dirigido Vilaplana y Carme Pelegrí y han participado Marta Riba y Jaume del Valle, de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, UBNeuro y Ciberned, y Laura Molina-Porcel, del Banco de Tejidos Neurológicos del Biobanco del Hospital Clínic e Idibaps, también de Barcelona.Envejecimiento, trastornos cardiovasculares y mala calidad del sueñoInforma Vilaplana de las evidencias que relacionan los wasteosomes con la insuficiencia glinfática: grandes cantidades de ellos guardan relación con el envejecimiento, trastornos cardiovasculares y la mala calidad del sueño, y todos ellos son factores relacionados con la insuficiencia glinfática. El sistema glinfático muestra un marcado ritmo circadiano, y su función de limpieza se produce principalmente durante el sueño; por ello los trastornos crónicos del sueño se relacionan con la insuficiencia glinfática.Al mismo tiempo, los autores observan que las regiones cerebrales que tienden a presentar un mayor número de wasteosomes están a menudo relacionadas con las zonas de drenaje de este sistema de limpieza.  Y, además, se da la particularidad de que los wasteosomes raramente se detectan en personas jóvenes o en procesos agudos, lo que indica que son estructuras que se forman lentamente (con los años de vida) y ha conducido a relacionarlos concretamente con la insuficiencia glinfática crónica.Es así como los investigadores de la UB han llegado a la conclusión de que “el número de wasteosomes podría considerarse un marcador de la insuficiencia glinfática crónica, y puede mostrar si existe ese tipo de insuficiencia y en qué partes del cerebro se produce”. Sugieren que ese conocimiento debe facilitar el estudio de la insuficiencia glinfática y permitir establecer cuáles son las variables que tienen mayor impacto en su buen o mal funcionamiento, todo lo cual muestra potencial para futuro uso clínico.¿Tiene relación con enfermedades neurodegenerativas?Según Vilaplana, hay además evidencias que invitan a pensar que la insuficiencia glinfática crónica es un factor de riesgo de las enfermedades neurodegenerativas, especialmente de las que cursan con agregación de determinadas proteínas fibrilares, como la proteína β-amiloide en el Alzheimer, la tau fosforilada en la demencia frontotemporal y la misma enfermedad de Alzheimer y la α-sinucleína en la enfermedad de Parkinson.En caso de insuficiencia glinfática, queda restringida la eliminación de esas proteínas y eso podría estar contribuyendo al desarrollo de esas patologías. De hecho, estudios publicados en Annals of Neurology en octubre de 2022 indican que las alteraciones del sistema glinfático están relacionadas con la disfunción cognitiva en la enfermedad de Alzheimer. De estos trabajos también se ha hecho eco la revista Nature Reviews Neurology, .

La existencia de los cuerpos amiláceos se conocía desde hace mucho -los describió por primera vez en 1837 el anatomista y fisiólogo Jan Evangelist Purkinje- pero su función e interpretación era motivo de dudas, hipótesis diversas y controversia. El variado contenido de los productos de rechazo capturados en los wasteosomes cerebrales ha contribuido a generar esta confusión

Vilaplana. Además, su equipo puso de manifiesto, ya en 2017, en un artículo publicado en Scientific Reports, que en los estudios inmunohistoquímicos de estas estructuras había un problema metodológico importante que daba lugar a inmuno marcajes erróneos y consecuentemente a falsas observaciones e interpretaciones de los resultados. Por ello, el equipo alertó de la necesidad de adaptar y consensuar protocolos experimentales para este tipo de investigaciones. La función de los cuerpos amiláceos como contenedores de productos de desecho lo demostraron estos mismos autores barceloneses, en un estudio previo, de 2019, también publicado en PNAS, y en él se describía, además, que los cuerpos amiláceos pueden ser expulsados por los astrocitos (las células que los generan) hacia el líquido cefalorraquídeo (el líquido que rodea el cerebro).Y posteriormente, en noviembre del año pasado, en un artículo publicado en Ageing Research Reviews, el mismo grupo barcelonés propuso a la comunidad científica internacional, llamar a los cuerpos amiláceos con el término wasteosomes, que significa cuerpo que contiene productos de desecho. El término, precisa Vilaplana, se propuso para evitar la confusión terminológica que el término amiláceo o amiloide generaba con las proteínas amiloides, que son características de algunas enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. En este mismo artículo se concluye que los wasteosomes, que son generados por células específicas como los astrocitos (en el caso del cerebro) o determinadas células epiteliales (en otros órganos), contienen sustancias o productos de desecho que quedan empaquetados en un esqueleto de glicano. Una vez formados, los cuerpos amiláceos son expulsados al medio externo o a espacios intersticiales, y en este último caso son fagocitados posteriormente por macrófagos. Productos de rechazo de distinto tipo y origen

Los productos de rechazo capturados en los wasteosomes cerebrales son de distinto tipo y origen, y difieren de los que se encuentran en los wasteosomes presentes en los demás órganos y tejidos, de lo que se desprende que su composición dependerá del entorno donde se hayan formado. A pesar de la variedad en su composición, lo que tienen en común los cuerpos amiláceos es que todos presentan una estructura de glicano —polisacárido que constituye el esqueleto del contenedor—, lo que explica que Virchow los llamase corpora amylacea. Por todo ello, algunas de las líneas de investigación que el equipo de la UB quiere desarrollar contemplan diseñar nuevas metodologías para estudiar con precisión la composición de los wasteosomas cerebrales aislados a partir del líquido cefalorraquídeo obtenido por punción lumbar, entendiendo que pueden contener sustancias que actúen como biomarcadores de enfermedades cerebrales. Por otra parte, están estudiando también la relación entre la cantidad de wasteosomas cerebrales y diferentes enfermedades cerebrales, intentando esclarecer en cuales de estas enfermedades se produce insuficiencia glimfàtica crónica, e intentando esclarecer cuales son las variables que tienen más impacto, de forma crónica, sobre este sistema.

Se pensaba que el sistema nervioso central no contaba con sistema linfático. Recientemente se ha demostrado la existencia de un auténtico sistema linfático cerebral, denominado sistema glinfático, constituido por los espacios paravasculares arteriales y venosos y linfáticos durales, encargado de limpiar el espacio intersticial cerebral. La proteína acuaporina-4, localizada en los pies astrocitarios opuestos a los espacios paravasculares, juega un papel crucial en la eliminación de moléculas de desecho, tales como la proteína beta-amiloide o la tau. El sistema glinfático se activa durante el sueño, sobre todo durante la fase de ondas lentas y si se duerme de lado, con el ejercicio físico y se deteriora con el envejecimiento. Aunque disponemos de datos preliminares, probablemente el sistema glinfático interviene de forma decisiva en la fisiopatología de enfermedades neurológicas tales como enfermedades neurodegenerativas, desmielinizantes, hidrocefalia a presión normal, ictus o determinadas cefaleas. La descripción de este sistema debería conllevar nuevas posibilidades de tratamiento para estas enfermedades.

Referencias

Maiken Nedergaard, Science Translational Medicine el descubrimiento del sistema glinfático Hace diez años, en 2012, neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Rochester,

 

CÉLULAS MADRE Y SISTEMA NERVIOSO

CÉLULAS MADRE Y SISTEMA NERVIOSO

Todas las células sanguíneas del cuerpo (glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas) comienzan como células jóvenes (inmaduras) llamadas.

Células madre Hematopoyéticas”.

Hematopoyética significa formadora de sangre. Estas son células muy jóvenes que no están completamente desarrolladas. A pesar de que comienzan de la misma manera, estas células madre pueden madurar en cualquier tipo de célula sanguínea, dependiendo de lo que el cuerpo necesite cuando cada célula madre se está desarrollando.

Las células madre viven principalmente en la médula ósea (la parte interior esponjosa de ciertos huesos). Es aquí donde se dividen para la producción de nuevas células sanguíneas. Una vez que las células sanguíneas maduran, salen de la médula ósea y entran al torrente sanguíneo. Asimismo, un pequeño número de células madre inmaduras entra en el torrente sanguíneo. Éstas se conocen como las células madre de la sangre periférica.

Las células madre constituyen una de las principales líneas de investigación en la biomedicina moderna. Las células madre tienen el potencial de dividirse y aumentar su número y también de diferenciarse y convertirse en células especializadas del cuerpo humano. Teóricamente, ofrecen una fuente ilimitada de células que pueden intervenir en la sustitución o reparación de tejidos dañados.

Pero una célula que se divide de forma incontrolada puede dar lugar a un tumor. Esta es una de las principales preocupaciones ante una posible aplicación de células madre.

Los primeros estudios sobre aplicabilidad de células madre ya han pasado del laboratorio a la clínica. En las últimas tres décadas, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), la agencia reguladora norteamericana de los tratamientos sanitarios y fármacos, ha aprobado varios productos basados en células madre. Entre ellos se encuentran los trasplantes de médula ósea, que han transformado favorablemente el pronóstico para muchos pacientes con leucemia, y las terapias para el sistema inmunitario. Otros tratamientos aprobados basados en células madre incluyen usos dentales para el tratamiento de enfermedades de las encías y la producción de piel para el abordaje de las quemaduras. Otro ámbito en el que desde principios de la década de 2000 se han explorado terapias basadas en células madre son las enfermedades oculares, como la degeneración macular asociada a la edad y el glaucoma (Stern et al., 2018). También se están explorando terapias basadas en células madre para las enfermedades neurodegenerativas y las lesiones cerebrales, como la enfermedad de Alzheimer o el ictus, y para innumerables otras afecciones, pero se hallan todavía en fase de investigación y especular sobre su aplicabilidad y utilidad es todavía prematuro.

Con el tiempo, confiamos en que la investigación vaya produciendo nuevas terapias basadas en células madre para muchas afecciones. Las necesidades son enormes, de la diabetes a la artrosis, de la esclerosis múltiple a la enfermedad de Parkinson. ¿Encontraremos solución para todos esos problemas? No lo sabemos y es imposible predecir el futuro, pero si de algo estamos seguros es que llevará tiempo, más experimentación y es necesario combinar esperanza y prudencia. Nunca ha sido buena idea saltarse los controles, correr más de la cuenta y jugar a aprendiz de brujo, pero aún menos en un tema como este.

El problema es que la codicia no quiere esperar. Cientos de clínicas deshonestas, impulsadas por la falta de ética y el ansia de dinero, se están aprovechando de los pacientes desesperados por curarse y están ofreciendo, sin base real alguna, expectativas irreales. El problema lo agravan los testimonios sensacionalistas de algunos medios de comunicación, que repiten mensajes propagandísticos sin ningún espíritu crítico o simplemente entran en el reparto del dinero saqueado a las familias de los enfermos. Las clínicas suelen imitar prácticas legítimas y buscan subterfugios legales para que el paciente, cuando vea lo vanas que han sido sus expectativas, no pueda reclamar. Pueden extraer las células madre del propio paciente, concentrarlas o modificarlas o no hacerlas nada y luego reinyectarlas. Las clínicas también pueden proporcionar información engañosa y anunciar que realizan ensayos clínicos, pero estas clínicas casi siempre trabajan sin la aprobación reglamentaria de la FDA o las agencias regulatorias europeas y al margen de los enfoques y controles legítimos de los ensayos clínicos. Por último, el efecto placebo tiene cierto recorrido y los placebos caros son más «poderosos» que los placebos baratos, una familia que se ha gastado un dinero importante puede «creer ver» que hay cierta mejoría, pero luego se estrellan con la realidad.

Micrografía de células madre embrionarias de ratón teñidas con un marcador fluorescente verde.1

Los tratamientos con células madre no comprobados y no regulados conllevan un riesgo significativo. Los peligros van desde reacciones locales en el punto de la administración hasta peligrosos acontecimientos adversos. Por ejemplo, las células inyectadas pueden multiplicarse en tipos de células inapropiadas o incluso convertirse en tumores peligrosos. Un artículo publicado en el New England Journal of Medicine (Kuriyan et al., 2017) describió una clínica de Florida que dejó ciegos a los pacientes tras aplicarles inyecciones de células madre en el ojo.

La «Pew Charitable Trusts» es una organización no gubernamental sin fines de lucro, fundada en 1948 y con más de 6 mil millones de dólares en activos. Su misión declarada es servir al interés público «mejorando la política pública, informando al público y fortaleciendo la vida cívica». Esta ONG ha recopilado 360 informes de eventos adversos relacionados con terapias de células madre no aprobadas, incluidos 20 casos cuyo resultado fue la muerte del paciente. Además, es probable que los eventos adversos no se denuncien porque estos productos no están aprobados ni regulados. Cuando trabajé en San Diego a veces iba a Tijuana y me asombraba la de cobertizos que tenían un letrero que ponía «Surgery Room» o sea quirófano. Personas que habían sido desahuciadas en Estados Unidos iban allí a operarse, algunos llegaban en aviones medicalizados o en jet privados y muchos morían en la mesa de operaciones. Puede ser comprensible en un paciente que se agarra a un clavo ardiendo, pero deleznable para los profesionales implicados.

Micrografía de una célula madre de adulto que muestra características ultraestructurales típicas.

Luego está el coste económico que a menudo es devastador para las familias: muchas terapias con células madre cuestan miles de euros a los pacientes y no están cubiertas por los sistemas nacionales de salud ni por los seguros, por esa misma carencia de evidencia científica. Un tercer aspecto, común a las pseudoterapias, es que los pacientes pueden sufrir las consecuencias negativas de retrasar o abandonar los tratamientos basados en la evidencia por entregarse a una falsa esperanza de mejora rápida. La quimioterapia, la radioterapia, las cirugías, no son agradables, pero tienen ese factor fundamental: estudios científicos de calidad que demuestran la relativa seguridad y la relativa eficacia.

La FDA ha hecho progresos sustanciales hacia la regulación de las terapias basadas en células madre. En 2017, publicó una guía en el marco de la Ley de Tratamientos del Siglo XXI que aclaraba qué terapias basadas en células madre entraban en la regulación de la FDA. También definió mejor cómo actuará la agencia contra los productos inseguros o no regulados (Declaración de 2 de febrero de 2022 sobre regulación de medicina regenerativa). Confirmaba la línea iniciada a partir de mayo de 2021, de refuerzo y control del cumplimiento de las clínicas que siguen comercializando tratamientos no probados. Es necesario un avance similar de los sistemas regulatorios españoles y europeos.

A pesar de esta mayor regulación, las clínicas deshonestas siguen siendo relativamente comunes. Un estudio (Turner, 2021) estimó que hay más de 2.500 clínicas estadounidenses que comercializan tratamientos con células madre no probados. La salud es un gran negocio y siempre ha habido curanderos envueltos en diseño y mercadotecnia. A los pacientes de estas clínicas a menudo se les hace creer que los tratamientos están aprobados , registrados, o que no requieren la aprobación de las agencias regulatorias. En el caso español, la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios advierte sobre la posible confusión en la oferta de tratamientos con células madre pero echo en falta más contundencia en sus declaraciones y sus actuaciones y además siempre subterfugios como el uso compasivo (que a veces demuestra poca compasión) o los ensayos clínicos con criterios laxos y que no se publican sus resultados.

Los avances en la ciencia de las células madre se están trasladando rápidamente a la clínica, pero todavía no son la respuesta contundente que deseamos. Con el tiempo, las terapias basadas en células madre probablemente ampliarán las opciones de tratamiento. Las personas que estén considerando una terapia basada en células madre deben averiguar si el tratamiento está aprobado o si se está estudiando bajo un plan de investigación clínica aprobado en lo que se conoce como Solicitud de Nuevo Medicamento en Investigación. Es importante destacar que el hecho de estar registrado en una página estatal como ClinicalTrials.gov no significa que una terapia o estudio clínico haya sido autorizado o revisado por la FDA. Para bien o para mal, no es garantía de nada.

Mientras miramos con esperanza al futuro, necesitamos una mayor concienciación sobre las limitaciones actuales de la terapia con células madre y los peligros que plantean las clínicas de células madre no reguladas. Necesitamos un mayor control del ministerio de Sanidad, las consejerías autonómicas y las agencias regulatorias para garantizar que las terapias con células madre hayan demostrado, antes de su aplicación, que son seguras y eficaces para los pacientes. Hay vidas en juego.

Las células madre producen glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Necesitamos todos estos tipos de células sanguíneas para mantenernos vivos. Para que estas células sanguíneas cumplan su función, necesitamos tener en la sangre la cantidad suficiente de ellas.

Los glóbulos rojos transportan el oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo. Traen el dióxido de carbono de las células a los pulmones para ser exhalado. Una prueba sanguínea de laboratorio llamada hematocrito muestra el porcentaje de su sangre compuesto por glóbulos rojos. Los límites normales para los adultos se encuentran entre el 35 y 50 por ciento. Las personas cuyo hematocrito está por debajo de este nivel padecen anemia, y pueden estar pálidas, sentirse débiles y cansadas, y con falta de aire.

Los glóbulos blancos ayudan a combatir las infecciones causadas por bacterias, virus y hongos. Existen diferentes tipos de glóbulos blancos.

Los neutrófilos son el tipo más importante para combatir las infecciones. Son las primeras células que responden a una lesión o cuando los gérmenes entran en el cuerpo. Cuando sus niveles son bajos, usted tiene un mayor riesgo de infección. El recuento absoluto de neutrófilos (ANC) es una medida del número de neutrófilos en la sangre. Cuando su ANC está por debajo de cierto nivel, usted tiene neutropenia. ​Cuanto menor sea el ANC, mayor será el riesgo de infección.

Los linfocitos son otro tipo de glóbulo blanco. Existen diferentes tipos de linfocitos, como los linfocitos-T (células-T), linfocitos-B (células-B) y las células citolíticas naturales (NK). Algunos linfocitos producen anticuerpos útiles en combatir las infecciones. El cuerpo depende de los linfocitos para reconocer sus propias células y rechazar aquellas que no pertenecen al cuerpo, tal como una invasión de gérmenes o las células que son trasplantadas de otra persona.

Las plaqueta son partes de las células que sellan los vasos sanguíneos dañados y ayudan a que la sangre coagule, ambos factores son importantes para detener una hemorragia. Un recuento normal de plaquetas por lo general está entre 150,000/mm³ y 450,000/mm³, dependiendo del laboratorio que haga el análisis. Se dice que una persona tiene trombocitopenia cuando el recuento de plaquetas está por debajo del nivel normal, y se puede magullar con mayor facilidad (tener moretones con la mínima provocación), sangrar por más tiempo, tener hemorragias nasales y hemorragias en las encías. El sangrado espontáneo (sangrado que surge sin que haya alguna lesión) puede suceder cuando el recuento de plaquetas de una persona baja a menos de 20,000/mm3. Esto puede ser peligroso si el sangrado ocurre en el cerebro, o si aparece sangre en los intestinos o el estómago.

Dependiendo del tipo de trasplante que se realiza, hay tres posibles fuentes de células madre para usar en trasplantes:

  • Médula ósea (ya sea del paciente o de alguien más)
  • Torrente sanguíneo (la sangre periférica, ya sea del paciente o de alguien más)
  • Sangre del cordón umbilical de recién nacidos

La médula ósea es el tejido esponjoso y líquido que se encuentra en el centro de algunos huesos. Esta cuenta con un rico suministro de células madre y su función principal es producir las células sanguíneas que circulan en su cuerpo. Los huesos de la pelvis (cadera) contienen la mayor parte de la médula ósea, y por tanto, tienen grandes cantidades de células madre. Por esta razón se usan con más frecuencia las células del hueso pélvico para el trasplante de médula ósea. Se debe extraer suficiente médula para obtener una gran cantidad de células madre sanas.

La médula ósea se extrae (recolecta) mientras el donante está bajo anestesia general (se suministra medicamentos para adormecer al paciente por completo con el fin de que no sienta dolor). Se inserta una aguja grande a través de la piel en la parte inferior de la espalda y en la parte posterior del hueso de la cadera. La médula líquida y espesa se extrae mediante la aguja. Este procedimiento se repite hasta que se haya obtenido suficiente médula.

La médula recolectada se filtra y almacena en bolsas en una solución especial y luego se congela. Cuando la médula va a ser utilizada, esta se descongela y luego se coloca en la sangre del paciente a través de una vena, igual que una transfusión de sangre. Las células madre viajan a la médula ósea del receptor, donde se injertan y comienzan a producir células sanguíneas. Por lo general, estas nuevas células sanguíneas se pueden empezar a medir en los análisis de sangre de los pacientes después de unas pocas semanas.

Normalmente, no se encuentran muchas células madre en la sangre. Pero cuando se administran sustancias similares a las hormonas (conocidas como factores de crecimiento) a los donantes de células madre algunos días antes de la recolección, esto provoca que sus células madre crezcan con más rapidez y pasen de la médula ósea a la sangre.

Para un trasplante de células madre de sangre periférica, las células madre se obtienen de la sangre. Se coloca un tubo muy delgado y flexible (llamado catéter) en una de vena grande del donante y se conecta a un tubo que transporta la sangre a una máquina especial. La máquina separa las células madre del resto de la sangre, la cual luego es retornada al donante durante el mismo procedimiento. Esto lleva varias horas y es probable que sea necesario repetirlo a los pocos días a fin de obtener suficientes células madre. Las células madre recolectadas son filtradas y almacenadas en bolsas, y congeladas hasta que el paciente esté listo para recibirlas. (Para obtener más información al respecto, consulte Donación de células madre y médula ósea).

Cuando se administran al paciente, las células madre se introducen en una vena, muy similar a una transfusión de sangre. Las células madre viajan a la médula ósea, se injertan, y luego comienzan a producir nuevas células sanguíneas normales. Las nuevas células por lo general se encuentran en la sangre del paciente en aproximadamente 4 semanas.

La sangre de los recién nacidos normalmente tiene una mayor cantidad de células madre. Después del nacimiento de un bebé, la sangre que queda en la placenta y el cordón umbilical (conocida como sangre del cordón) puede ser recolectada y almacenada para uso posterior en un trasplante de células madre. La sangre del cordón se puede congelar hasta que se necesite. El trasplante de sangre del cordón umbilical usa sangre que normalmente se desecharía tras el nacimiento de un bebé. Después del nacimiento del bebé, los miembros del equipo de atención médica especialmente capacitados se aseguran de que la sangre del cordón umbilical se obtenga cuidadosamente y que el bebé no sea perjudicado de ninguna manera.

Aun cuando la sangre de los recién nacidos tiene muchas células madre, la sangre del cordón es solo una pequeña parte de ese número.  Por lo tanto, una posible desventaja de la sangre del cordón umbilical es que contiene una cantidad menor de células madre. Pero esto, en parte puede ser compensado por el hecho de que cada célula madre de la sangre del cordón puede formar más células sanguíneas que una célula madre de la médula ósea de un adulto. No obstante, puede que los trasplantes de células de la sangre del cordón tomen más tiempo para establecerse y comenzar a funcionar. La sangre del cordón se ingresa en la sangre del paciente al igual que en una transfusión de sangre.

Algunos tipos de cáncer se originan en la médula ósea y otros pueden propagarse a ella. El cáncer en la médula ósea hace que se produzca un número excesivo de algunas células, las cuales no están sanas y no funcionan como deberían, y sobrepasan en número a otras, previniendo su normal desarrollo.  Para que estos cánceres dejen de crecer, se necesita que las células de la médula ósea funcionen correctamente y comiencen a producir nuevas células sanas.

La mayoría de los cánceres que afectan la función de la médula ósea son leucemias, mielomas múltiples y linfomas. Todos estos cánceres comienzan en las células sanguíneas. Otros cánceres se pueden propagar a la médula ósea, lo que puede afectar también la función de las células sanguíneas.

Para ciertos tipos de leucemia, linfoma y mieloma múltiple, un trasplante de células madre puede ser una parte importante del tratamiento. El objetivo del trasplante es eliminar las células cancerosas y las células dañadas o no sanas que no funcionan bien, y dar al paciente nuevas células madre sanas para «empezar de nuevo».

Los trasplantes de células madre se utilizan para reemplazar las células de la médula ósea que han sido destruidas por el cáncer o por la quimioterapia y/o la radiación que se usa para tratar el cáncer.

Existen diferentes tipos de trasplantes de células madre. En todos ellos se usan dosis muy altas de quimioterapia (a veces junto con radiación) para eliminar las células cancerosas. Pero las dosis altas también pueden eliminar todas las células madre que tiene una persona y pueden ocasionar que la médula ósea deje de producir completamente células sanguíneas durante un tiempo. En otras palabras, se destruyen a propósito todas las células madre originales de una persona. Pero como nuestros cuerpos necesitan células sanguíneas para funcionar, aquí es donde los trasplantes de células madre son útiles. Las células madre trasplantadas ayudan a «rescatar» la médula ósea reemplazando las células madre del cuerpo que han sido destruidas por el tratamiento. Por lo tanto, el trasplante de las células sanas permite a los médicos utilizar dosis mucho más altas de quimioterapia para tratar de matar todas las células cancerosas, y las células madre trasplantadas pueden convertirse en células sanguíneas sanas y maduras que funcionan normalmente y reproducen células que están libres de cáncer.

Otra forma en que un trasplante de células madre puede funcionar, consiste en utilizar células madre de otra persona (no del paciente con cáncer). En estos casos, el trasplante puede ayudar a tratar ciertos tipos de cáncer de una manera que no sea simplemente reemplazar las células madre. Con frecuencia, las células donadas pueden encontrar y eliminar a las células cancerosas mejor de lo que lo podrían hacer las células del sistema inmunitario de la persona que tuvo cáncer. A esto se le conoce como efecto “injerto-contra-cáncer” o “injerto-contra-leucemia”. El «injerto» consiste en células donadas. El efecto significa que ciertos tipos de trasplantes efectivamente ayudan a matar las células cancerosas, junto con el rescate de la médula ósea y permitiendo que las células sanguíneas normales se desarrollen a partir de las células madre.

Aunque un trasplante de células madre puede ayudar a algunos pacientes, incluso hasta brindar a algunos pacientes de cáncer la oportunidad de una cura, la decisión de someterse a un trasplante no es fácil. Hay personas que han muerto por complicaciones del trasplante de células madre. Los riesgos y beneficios que se pueden esperar deben sopesarse cuidadosamente antes de proceder con el trasplante.

Estas son algunas preguntas que debe considerar. Para contestar algunas de estas preguntas, es posible que necesite hablar con el equipo de trasplante o las personas que se encargan del seguro médico y pagos en el consultorio médico y/o el hospital:

  • ¿Es el trasplante mi mejor opción? ¿Por qué? ¿Cuál es el objetivo?
  • ¿Cuántos trasplantes hace cada año para mi tipo de cáncer? ¿Cuál es su porcentaje de casos exitosos?
  • ¿Hay algún estudio clínico que deba considerar?
  • ¿Hay otras opciones de tratamiento que deba considerar?
  • ¿Qué tipo de trasplante de células madre recibiré? ¿Por qué?
  • ¿Cuáles son las probabilidades de encontrar un donante compatible?
  • ¿Cuáles son las probabilidades de que el trasplante sea eficaz?
  • ¿Cuál es el plan si el trasplante no es eficaz?
  • ¿Cuáles son los riesgos de esperar o probar con otros tratamientos primero?
  • ¿Es considerado el trasplante de células madre como un tratamiento experimental para mi enfermedad? ¿Por qué?
  • ¿Cuáles son los riesgos que enfrentaré?
  • ¿Qué tipo de tratamiento necesitaré antes del trasplante?
  • ¿Cuánto cuesta un trasplante?
  • ¿Qué gastos, si alguno, cubrirá mi seguro? ¿Cuánto tendré que pagar?
  • ¿Cubrirá los costos de encontrar a un donante?
  • ¿Podré tener hijos después del trasplante? ¿Cuáles alternativas tengo si deseo tener hijos después?
  • ¿Qué efectos secundarios puedo esperar? ¿Serán muy graves? ¿Cuánto tiempo durarán?
  • ¿Qué tipo de medicamentos o de auto atención se utilizarán para controlar los efectos secundarios?
  • ¿Por cuánto tiempo necesitaré estar en el hospital?
  • ¿Podré recibir visitas?
  • ¿Qué tipo de atención médica de seguimiento necesitaré? ¿Cuán seguido será el seguimiento?
  • ¿Qué vacunas necesitaré recibir después del trasplante y cuándo me pondrán dichas vacunas?
  • ¿Cuáles son las probabilidades de que mi cáncer recurra después del trasplante?
  • ¿Cuándo podré volver a trabajar?

Es importante que exprese todas sus inquietudes y que obtenga respuestas que entienda. Asegúrese de que el médico sepa también todo aquello que sea de importancia para usted. El trasplante es un procedimiento complicado. Infórmese tanto como le sea posible y planifique con anticipación antes de empezar el procedimiento.

Es importante que conozca la tasa de éxito del trasplante previsto en base a su diagnóstico y etapa en el tratamiento, junto con cualquier otra condición que podría afectarle tanto a usted como a su trasplante. Por lo general, los trasplantes suelen ser más eficaces si se realizan en las etapas iniciales de la enfermedad o cuando la persona se encuentra en remisión, que es cuando el estado general de salud es bueno. Pregunte sobre estos factores y cómo pueden afectar los resultados que se pueden esperar de su trasplante o de otra parte del tratamiento.

Los trasplantes de células madre son costosos, y algunos tipos cuestan más que otros, las compañías de seguro quizás no cubran los costos.

La National Foundation for Transplants (NFT) proporciona una guía para la recaudación de fondos a fin de ayudar a los pacientes, sus familias y amigos a recaudar dinero para todos los tipos de trasplantes de células madre en los Estados Unidos. Puede comunicarse con la NFT en línea en www.transplants.org o llamando al 1-800-489-3863.

 

Bibliografia

 

LAS PROTEÍNAS Y SUS FUNCIONES.

LAS PROTEÍNAS Y SUS FUNCIONES.

Las proteínas transportan moléculas por todo el organismo, transmiten señales de una célula a otra y ayudan a defendernos de los agentes infecciosos. Existen miles de proteínas en nuestro cuerpo y cada proteína es única en su estructura y función.

Nuestro ADN fabrica 20.000 tipos de proteínas diferentes, aunque la realidad es que seguramente haya muchas más.

La inmensa mayoría de nuestras proteínas son desconocidas

De las proteínas que conocemos , algunas tienen una función esencial .

Dada su abundancia, dedicare solo a cinco de estas proteínas.

Antes que nada, este tema fue elegido por los Patreons

Patreon es una plataforma de suscripción que facilita que los creadores obtengan ingresos.

La primera proteina con valores extraordinarios ess la “p53”, llamada el guardan del genoma. Es imprecindible en la lucha contra el .

cáncer.

Nuestras células se dividen constantemente, para regenerar los tejidos en unas condiciones de equilibrio entre células que mueren y nuevas célulasque se dividen. Que una célula se divida para dar lugar a una nueva célula es un proceso muy complejo.

Para que una célula se divida y dé lugar a una nueva célula, necesita duplicar todo su contenido y luego partirse en dos. Por tanto, entre otras cosas, la célula necesitará hacer una copia de todo su ADN. El ADN es esa molécula que contiene las instrucciones para que la célula funcione, cada célula nueva que se forma necesita tener una copia completade esas instrucciones.

El problema es que este proceso de replicación del ADN, no siempre sale bien.

Todos organismos sufre cambios accidentales en el ADN,

ya sea debido al propio metabolismo de la célula o a causas ambientales que no podemos controlar. Los cambios en nuestro ADN son las mutaciones.

Si el ADN se alter, es muy posible que se produzcan consecuencias tanto para esa célula como para el individuo.

Las células, tienen una manera de evitar esto: la proteína p53.

La p53 es una proteína la “guardiana del genoma”.

Cuando una célula se está dividiendo y se produce una alteración accidental en su ADN, por ejemplo una mutación mientras se replicaba, la p53 frena la división, DETIENE TODA LA MAQUINARIA, dando tiempo a que se corrija el error. Si el error se corrige: se reinicia el ciclo; PERO si ese error no puede repararse, p53 induce la muerte de la célula para impedir que ese error se propague y tenga consecuencias más graves. Si la p53 no actuase ante las lesiones en elADN, la célula iría transmitiéndolas sus defectos y con el tiempo acumularían daños y mutaciones que podrían dar lugar a una célula cancerosa.

De hecho, la replicación del ADN no es la única manera en la que este puede dañarse: cosas como la exposición al humo del tabaco o la radiación ultravioleta del sol también pueden dañarlo. Y ahí p53 también actúa, intentando que se repar el daño, y, si el daño es tan grave que no puede repararse, condenando a la célula a morir por el bien del organismo.

La Kinesina .Este tipo de proteínas son lo que llamamos kinesinas, y se encargan de transportar todo tipo de “paquetes” dentro de una célula, ya sean vesículas que contengan moléculas en su interior, cromosomas y hasta orgánulos enteros como las mitocondrias. Para ello, las kinesinas se desplazan sobre una especie de “carreteras” que atraviesan la célula, los llamados microtúbulos, que son algo así como una red de autopistas que se distribuyen a lo largo de la célula tanto para darle forma y estructura como para el transporte en su interior.

La transmisión de partículas o de señales en general es común en todas las células.

Las neuronas son las células por excelencia de nuestro sistema nervioso, y como tal, son las encargadas de transmitir el impulso nervioso. Y transmiten impulso nervioso de unas a otras a través de unas moléculas llamadas neurotransmisores.

Una neurona libera un tipo de neurotransmisor (por ejemplo: dopamina, adrenalina o serotonina); este viaja a través del espacio entre una neurona y otra, llamado sinapsis, y es captado por los receptores de la siguiente neurona, transmitiendo así la señal de una neurona a la siguiente

Los neurotransmisores se sintetizan en el cuerpo de la neurona, aquí, pero para poder transmitir el impulso nervioso, necesitan ser transportados hasta la otra punta de la neurona. Y aquí es donde entran en juego las kinesinas, utilizando los microtúbulos que recorren el interior de las neuronas, transportan vesículas cargadas de neurotransmisores. De esta forma, los neurotransmisores llegan a su destino, el extremo de la neurona, listos para que, cuando llegue el impulso eléctrico, puedan liberarse y transmitir la señal hacia la siguiente neurona.

La siguiente proteína es una de las más populares tanto por su implicación en la industria cosmética como por la enorme cantidad de productos que se venden relacionados con ella: “El Colágeno”

Las proteínas como moléculas van de un lugar para el otro, y transportan cosas, y digieren alimentos y transforman moléculas aquí y allá, pero algunas proteínas son un tanto distintas. Algunas proteínas sencillamente conforman nuestra estructura, dando lugar a nuestra piel, nuestros huesos, cartílago y ligamentos, o incluso el recubrimiento de nuestros órganos.

Nuestro cuerpo, por muy activo que sea, no tendría sentido sin una estructura que le diese forma y consistencia.

Una de las proteínas estructurales más importantes que conocemos: el Colágeno es una proteína dura y fibrosa que constituye básicamente un tercio de las proteína del cuerpo humano. Las moléculas de colágeno suelen agruparse para formar fibrillas largas y delgadas que actúan como estructuras de soporte y anclan las células entre sí, proporcionando, entre otras cosas, resistencia a los tendones y ligamentos o elasticidad a la piel.

Existen muchos tipos de colágeno que forman las diferentes estructuras de nuestro cuerpo. Los más abundantes son estos:

Colágeno I: se encuentra en huesos, tendones y órganos.

Colágeno II: se encuentra principalmente en el cartílago.

Colágeno III: forma una malla de soporte que recubre y sostiene algunos de nuestros órganos y tejidos, como el hígado, las paredes de los vasos sanguíneos o la dermis de la piel.

Colágeno IV: forma parte de la red de soporte de algunas de nuestras células, manteniéndolas en su sitio.

Colágeno V- que se encuentra en el cabello y las uñas, entre otras cosas.

Una manera de entender la importancia que tiene una proteína en nuestro cuerpo, es observar qué ocurre en aquellas enfermedades en las que esa proteína no funciona correctamente.

Existen muchos tipos de trastornos asociados con el colágeno, como por ejemplo el síndrome de Ehlers-Danlos, en el que el colágeno no se forma como es debido y los afectados presentan afecciones como una hiper elasticidad de la piel, hipermovilidad de las articulaciones, mala cicatrización y fragilidad de sus vasos sanguíneos, además de muchísimas otros problemas.

El colágeno es una proteína fundamental para dar estructura a nuestro cuerpo .

La siguiente proteína es una hormona, popularmente conocida como la hormona de la felicidad. Serotonina.

La serotonina es conocida como “la hormona de la felicidad”. podríamos decir, que la serotonina nos ayudaría a calibrar lo satisfechas que están nuestras necesidades básicas: es decir, cuando nuestros niveles de comida, agua y sueño son suficientes, tendríamos niveles más altos de serotonina, lo que se correlacionaría con una mayor percepción de felicidad; sin embargo, cuando faltan estas necesidades fisiológicas, se produce un efecto adverso. Pero la serotonina es una hormona más compleja que eso, ya que sus funciones en nuestro sistema nervioso central son muy amplias: entre otras cosas, ayudan a regular la temperatura, el apetito, memoria, aprendizaje, los ciclos del sueño, además del comportamiento y estado de ánimo. Tanto es así que los niveles bajos de esta hormona a menudo se asocian con trastornos como la depresión, la ansiedad o el trastorno obsesivo-compulsivo. De hecho, algunos de los fármacos que suelen utilizarse para tratar estos trastornos incrementan la actividad de la serotonina en el cerebro. Aunque sigue habiendo discusión respecto a si la serotonina debería ser la única “diana” en este tipo de tratamientos, ya que son trastornos realmente complejos y de los que todavía nos queda muchísimo por conocer.

A pesar de que la serotonina se asocie popularmente más al cerebro, lo cierto es que se estima que el 90% de la serotonina en el cuerpo humano no está en el cerebro, sino que se almacena en unas células especializadas de nuestros intestinos. Cuando estas células del intestino detectan que hay comida en el estómago, liberan serotonina como respuesta, que estimula los movimientos intestinales para ayudar con la digestión y reduce el apetito. Pero no solo eso, sino que la serotonina juega un papel en la coagulación de la sangre. La serotonina contribuye a que las plaquetas de nuestra sangre se agreguen formando un coágulo y a que nuestros vasos se estrechen, lo cual es importante a la hora de curar las heridas que podamos hacernos.

Los anticuerpos son unas de las proteínas más populares en la actualidad: “vacunas contra el COVID, tests de anticuerpos, que si inmunización! Los anticuerpos, también conocidos como inmunoglobulinas, son unas proteínas con forma de tirachinas que secretan nuestras células inmunitarias. El objetivo es que estos anticuerpos se unan a los agentes infecciosos y los “marquen” para que otras células inmunitarias los localicen y eliminen más fácilmente. Los anticuerpos se liberan cuando tenemos una infección para que esta se elimine lo antes posible y no cause grandes daños. Pero no solo sirven para actuar en el momento de la infección, sino que esconden una de las claves que hace que nuestro sistema de defensa sea tan increíble:

La memoria inmunitaria. Nuestro sistema inmunitario no solo es capaz de detener una infección en el momento, sino también de “guardar información” sobre el microorganismo que la causó, por si acaso nos lo topamos en un futuro. Esto se consigue gracias a las llamadas células de memoria, que dan vueltas por la sangre y que, si se encontrasen de nuevo con el microorganismo, secretarían rápidamente anticuerpos específicos contra él, dando lugar a una respuesta inmunitaria mucho más rápida y masiva que la primera. Esta es la clave de cómo funcionan las vacunas: algunas vacunas, por ejemplo, están formadas por microorganismos atenuados o inactivados, o directamente por partes de los mismos. Esto hace que las vacunas actúen como una especie de “simulacro de infección”: ponen en contacto a nuestro sistema inmunitario con el microorganismo en cuestión para que genere células de memoria y por tanto quede “entrenado” para una posible infección en un futuro.

Bibliografia

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DONDE EMPIEZA EL ALMA

DONDE EMPIEZA EL ALMA

Nazareth Castellanos: «No podemos estudiar el cerebro sin estudiar el cuerpo, la homeostasis es una forma de consciencia»

Desde hace muchos años escuchó la relación de cuerpos y almas sín que tengamos muy claro hasta dónde llega al alma y hasta dónde llega el cuerpo y cómo se mezclan

Siempre he pensado ya que vivo la época de los ordenadores que cuando una máquina llega a determinada complicación en su construcción “empieza a pensar”.

Habría que entender de una vez hasta dónde llega el cuerpo y dónde comienza el alma y la sincronización que tienen ambos

Recientemente se ha publicado un libro en qué habla de la importante repercusión anímica sobre nuestra corporeidad.

Esto lo sabían ya probablemente los Neandertales, está claro que ante un dolor aparece un cuadro psíquico y ante una pena o alteración psíquica se altera nuestra biología y repercute en toda nuestra organicidad.

No cabe duda que la evolución es un hecho para el hombre y para todos los animales continuamente tenemos prueba de ello, el problema es ya que el cuerpo y sus funciones están localizadas con cierta precisión dónde empieza las capacidades del alma

Memoria entendimiento y voluntad son las condiciones que la religión católica atribuye al alma y aunque científicamente esto no es tan preciso lo que sí está claro que esta capacidad no la tienen los animales.Hace falta una determinada composición del cerebro para que empiece a manifestarse el comportamiento anímico.

Nuestras dificultades empiezan y continúa porque no conocemos cómo se engarzan las posibilidades del cuerpo y las del alma, para más acercarnos a la ciencia le llamamos cualidades mentales pero no tengo ningún inconveniente en continuar llamándole “ alma” solo no sé dónde esta.

Cuando divago sobre el tema puedo llegar a la conclusión que cualquier máquina creada por el hombre o mejor por la naturaleza antes, cuando llega a cierto grado de complicación empieza a pensar y crear.

La diferencia entre los primates y el hombre no permiten marcar dónde empieza las facultades superiores, posiblemente nuestros antecesores con cierta brusquedad o dukcemente empezaron a tener mente, cómo pensar crear y en consecuencia tener funciones superiores.

Podría ocurrir que ahora que estamos creando un cada vez más complicado ordenador, capaz de memorizar, ordenar y preparar un mensaje, puede hacer un nuevo modelo de inteligencia y nos podría ayudar a ver si,esta dimensión que llamamos alma tiene alguna forma de depositarse y entender así dónde lo que hace.

Los místicos y los filósofos orientales han buscado la relación con el alma mediante la meditación y aunque se sacan de contexto lo que no cabe duda es que algunos meditadores consiguen el control del cuerpo, aunque desgraciadamente se abusa del tema sobre todo en el sentido comercial y Por otra parte los beneficios de la meditación no son claramente objetivables y sí muy fácilmente vendibles.

Necesitamos conocer mejor todo el mecanismo cerebro-espíritu para poder poner en equilibrio esta cantidad de cosas negativas que nos están martirizando desde hace muchos siglos. No hemos podido poner en derechura a los jinetes del apocalipsis y seguimos con las guerras y demás cosas nefastas y terribles.

De forma que no es solamente curiosidad la búsqueda de las funciones superiores del alma sino es una necesidad biológica necesarias para seguir viviendo.

Cuando alguna vez me atrevo a decir en público que la educación nunca ha servido para nada, evidentemente tengo respuesta muy violenta, pero las guerras, las desproporciones sociales y la maldad que muestran algunos seres humanos terriblemente difícil de entender hay que verla de una manera orgánica que produce conflictos psíquicos. La educación científica es un hecho, la social solo proporciona “formas”

La idea de que lo orgánico está modulando nuestra conducta inflamando al cerebro , cuésta mucho trabajo de entender y sobre todo qué estructura de este complicado cerebro se lesiona lo suficiente como para convertirlos en fieras y de las malas, las que hacen daño a cambio de nada.

La neurocientífica Nazareth Castellanos publica el libro «Neurociencia del cuerpo», un repaso a las múltiples formas en las que nuestro cerebro solo funciona conectado al resto del organismo

Dice:

La idea de la separación entre cuerpo y cerebro incluso está representada en la cultura popular, como en la serie Futurama en la que aparecen cabezas vivas, pensantes, conservadas en unas urnas de cristal, y en realidad eso sería imposible porque sin el cuerpo sería imposible pensar.

Incluso con los robots hay toda una línea de investigación sobre cómo hacerles sentir su propio cuerpo, su propio espacio. El proyecto conectoma en el que yo estaba metida y que intentaba descifrar qué zonas del cerebro y que neuronas están conectadas unas a otras, ha llegado a decir que no solo somos esos circuitos neuronales. Eso es fabuloso.

En una serie nueva llamada Upload, que habla de un futuro cercano en el que la gente cuando muere sube su conciencia a una especie de balneario virtual, estos muertos tienen que ir al baño. Cuando se preguntan por el motivo les explican que lo han estudiado y la gente se volvía loca si no podía hacer pis.

Al margen del chiste, lo que nuestro cuerpo cuando enferma, tiene manifestaciones psíquicas y las manifestaciones psíquicas, “suponiendo que se puedan separar”, tienen manifestaciones organicas.

Vamos que están unidas.

Desafortunadamente la investigación con animales, no permite obtener muchos datos de sus manifestaciones síquicas al menos las más complicadas.

Las lesiones frontales bilaterales son capaces de alterar varias manifestaciones síquicas, dolor agresividad concentración falso síndrome de Diógenes y otras varias condiciones que engarzan lo físico con lo psíquico y además en puntos concretos del cerebro, sobre todo el lóbulo frontal.

Estar informado de lo que ocurre para proporcionar un cambio en su personalidad y alterar tus manifestaciones síquicas,

Llegado un momento en la evolución aparte de funciones superiores que tienen como denominador común el respeto a los demás incluso cuando existen diferencias notables de fuerza y conocimiento. Esto solamente se recoge en los animales escasamente, pero en el hombre y en los tiempos que estamos viviendo cada vez es más frecuente hacer daño a cambio de nada.

Cuesta mucho entender como alguien puede ordenar o ejecutar el bombardeo de un Hospital Infantil entre otras muchas maldades, pero existen y desde hace mucho tiempo y la hacen hombres con una morfología externa similar a la nuestra pero no cabe duda de que deben tener un espíritu diferente que además debe ser muy fácil de adquirir pero muy difícil de explicar, pero existen.

La única salida que tenemos es seguir estudiando y trabajar desmedidamente para eliminar los desórdenes sociales. En una palabra hacer un pacto con los jinetes de la Apocalipsis

Mientras tanto decir la menor cantidad de mentiras posible y poner muy en duda las Fake News.

Nazareth Castellanos «Neurociencia del cuerpo»,

 

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ALPHAFOLD2 EN LAS PROTEÍNAS

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ALPHAFOLD2 EN LAS PROTEÍNAS

El alcance de la inteligencia artificial AlphaFold2, desarrollada por DeepMind y premiada con el Princesa de Asturias, es una gran puerta abierta a nuevos medicamentos, a la lucha contra la contaminación y por la sostenibilidad ambiental. Y, a la comprensión más profunda de la naturaleza.

Conocer la estructura de la proteína espiga del Sars-COV-2 fue fundamental para el desarrollo de la vacuna contra la COVID-19. Crédito: Andriy Onufriyenko

A uno las proteínas le suenan a una cosa que hay que comer para crecer fuerte, para ponerse cachas, unos buenos chuletones que luego convertir en músculo. A uno de esos batidos que se venden en enormes botes de polvos y que beben los más motivados de mi gimnasio low cost después de ducharse, todavía desnudos y perlados de agua. Sí, las proteínas son todo eso, pero también otras cosas: son una de las biomoléculas (junto con los lípidos, los carbohidratos las vitaminas y los ácidos nucleicos) que cumplen un papel fundamental en el funcionamiento del cuerpo humano.

La tecnología como AlphaFold puede llegar a ser revolucionaria para ayudarnos a entender mejor la estructura tridimensional de las proteínas, cosa que a día de hoy no es fácil.

Las proteínas son las moléculas estructuralmente más complejas y funcionalmente más sofisticadas que se conocen. Las proteínas son una secuencia de aminoácidos.

Concretamente, nuestras proteínas están formadas por 20 tipos de aminoácidos.

Cada tipo de proteína tiene una secuencia única de aminoácidos y hay miles de proteínas diferentes en cada célula.

Las proteínas pueden cumplir un sinfín de tareas , el cuerpo

humano recoge todas las instrucciones necesarias para construir masivamente máquinas moleculares que perfectamente ¡parecen pequeños Nanorobots!

Las creaciones de laboratorio más semejante a este tipo de robots moleculares serían los biobots, que se hicieron famosos este año y que estaba

conformado por aglomeraciones de células que realizaban diferentes funciones.

Las proteínas, se fabrican dentro de la célula, la información para sintetizar las proteínas se encuentra en el ADN.

“El ADN contiene la información genética que nos permite funcionar”, en realidad no referimos a que el ADN contiene la información para sintetizar

proteínas que harán funcionar a nuestras células y por tanto a nuestros tejidos, órganos, y a nosotros.

El ADN es una larga secuencia de unas piezas más pequeñas llamadas nucleótidos, y concretamente, existen 4 tipos: Adenina, Citosina, Timina y Guanina, representadas con las letras A, C, T, G.

Y esa larga secuencia de ADN la podemos dividir en fragmentos más pequeños llamados GENES, que contienen la información para sintetizar concretamente UNA PROTEÍNA.

Cada GEN sería un capítulo que contendría la información, la receta, para fabricar un tipo de proteína.

Para sintetizar una proteína, la célula necesita realizar DOS PASOS:

En primer lugar, la secuencia de nucleótidos del ADN (o del gen, concretamente) se tiene que «transcribir» a una secuencia de nucleótidos de ARN.

El ARN es el otro tipo de ácido nucleico, junto al ADN, formado también por una secuencia de nucleótidos pero un tanto distinta.

Una vez tenemos nuestra secuencia de nucleótidos de ADN transcrita a ARN, el siguiente paso será «traducir» esa secuencia de nucleótidos de ARN a la secuencia de aminoácidos de la proteína.

Este proceso lo hará una estructura de la célula llamada «ribosoma», que irá leyendo los nucleótidos del ARN de 3 en 3, y colocando el aminoácido correspondiente.

Esto es algo muy bien definido por el llamado «código genético», ese conjunto de reglas común en todos los seres vivos que nos dice cómo se traducen los nucleótidos del ARN a los aminoácidos de la proteína.

Así, cuando el ribosoma lea los nucleótidos AAA, colocará una lisina, cuando lea CCU a una prolina, y así sucesivamente hasta dar lugar a la secuencia completa de la nueva proteína.

Esto es súper interesante, porque en realidad tienen un montón de similitudes con cómo

se procesa la información cuando ejecutamos un programa informático dentro de nuestro

Son básicamente las moléculas “obreras” de la célula, ya que realizan una infinidad de funciones por todo el organismo que básicamente nos permiten estar vivos:

Transportan moléculas de un lado para otro (como la hemoglobina, que transporta el oxígeno), transmiten señales de una célula a otra (como las hormonas), ayudan a defendernos de los agentes infecciosos (como los conocidos anticuerpos), ayudan a la célula a realizar las reacciones químicas que necesita sobrevivir (como las enzimas), y permiten a la célula

captar señales del entorno (como los receptores de membrana), y multiples funciones mas.

ordenador. Cómo la información se empaqueta en grupos para generar distintos elementos,

al igual que agrupamos los bits en bytes que luego interpretamos de diferentes formas.

Y hay diferentes encargados de ir copiando y traducir esta información…

Millones de años de evolución han diseñado de nuestro cuerpo un sistema operativo biológico altamente preciso.

PLEGAMIENTO DE LA PROTEÍNA.

Una vez la célula ha fabricado la secuencia de aminoácidos completa, es cuando viene que una proteína es mucho más que una simple secuencia de

aminoácidos.

Para dar lugar a una proteína realmente funcional, es necesario que esta proteína se pliegue sobre sí misma, adoptando una estructura tridimensional única para cada proteína y esencial para que esta pueda funcionar correctamente.

Debido a que los distintos tipos de aminoácidos tienen propiedades químicas diferentes, es la secuencia de aminoácidos de cada proteína la que determinará cómo se pliega esa proteína y por tanto cuál va a ser su estructura.

Para poner ejemplos más concretos, si por ejemplo tenemos aminoácidos que son hidrófobos (es decir, a los que “no les gusta el agua”), estos tenderán a aglutinarse en el interior de la proteína (para evitar el contacto con el agua que rodea la proteína, porque las células están formadas en gran medida por agua).

Por el contrario, para los aminoácidos que sean más afines al agua, estos tenderán a colocarse en la superficie de la proteína y a formar enlaces con el agua que la rodea.

Es por esto que dependiendo de su secuencia de aminoácidos y de las interacciones entre estos, la proteína se plegará de una forma u otra.

Y en realidad, si hablamos de plegamiento tenemos que hablar de los distintos niveles de plegamiento de proteínas,

El primer nivel vendría a ser la ESTRUCTURA PRIMARIA, que sería la secuencia de aminoácidos de la proteína.

El siguiente nivel vendría a ser la ESTRUCTURA SECUNDARIA: a ver, a pesar de que, en última in stancia, la estructura tridimensional de la proteína final será única para ese tipo de proteína, existen ciertos patrones de plegamiento que se repiten entre las distintas proteínas.

Estos plegamientos repetitivos y que conforman esa ESTRUCTURA SECUNDARIA vendrían a ser la hélice alfa, en la que la cadena adopta forma de espiral, y la lámina beta, en la que la cadena se pliega sobre sí misma.

Es por eso que a veces las proteínas se representan como estos churrillos en forma de hélices y láminas, porque son precisamente esas hélices alfa y láminas beta que se repiten entre proteínas.

A continuación, vendría la ESTRUCTURA TERCIARIA, que sería la conformación tridimensional total de la proteína, que viene dada por los aminoácidos que forman la cadena y cómo interaccionan los unos con los otros y que, como hemos comentado, es única para cada tipo de proteína.

Hay un nivel más, la ESTRUCTURA CUATERNARIA, que ocurre cuando dos o más cadenas proteicas se pliegan por su parte y luego se unen para formar una sola molécula funcional con distintas subunidades. Un ejemplo sería la hemoglobina, esa proteína que se encuentra dentro de los glóbulos rojos y que transporta el oxígeno por la sangre para repartirlo entre las distintas células de nuestro cuerpo.

La hemoglobina contiene cuatro subunidades distintas, que se pliegan de forma independiente y luego se unen para formar la hemoglobina final. Cada una de estas subunidades es capaz de captar una molécula de oxígeno, con lo que, en total, cada molécula de hemoglobina puede captar 4 moléculas de oxígeno al respirar.

Y en realidad toda esta jerarquía de estructuras, es algo que a los algoritmos

de Inteligencia Artificial que utilizamos les viene muy bien.

De manera general estos algoritmos son Redes Neuronales Artificiales, y una de las cualidades que tienen este tipo de tecnologías, es que la información que procesan se va analizando de forma jerarquizada por capas.

Esto significa que la información primero se procesa por una primera capa, que luego le pasa a la siguiente, que también la procesará y así sucesivamente.

Y esto permite que la red, pueda ir descubriendo patrones y estructuras de manera jerárquica.

Por ejemplo, cuando trabajamos con imágenes, es habitual ver que las primeras capas descubren patrones sencillos generales a todas las imágenes, como texturas, bordes o esquinas.

Luego, esta información es pasada a la siguiente capa que usará estos patrones para generar patrones más complejos, como formas geométricas y luego estas también se compondrán para formar cosas más avanzadas como los ojos, bocas o nariz que nos encontramos en un cara.

Esta jerarquía existe en la estructura de una proteína, donde los

aminoácidos se componen para formar estructuras de hélices alfa o láminas beta, y luego estas estructuras conforman la forma estructura terciaria y cuaternaria, es una jerarquía que se adapta muy a la forma de aprender de estas redes neuronales artificiales, y así se comprueba de manera experimental, donde vemos que efectivamente AlphaFold es capaz

de reproducir y utilizar estas estructuras.

Y es la estructura de la proteína la que permite que esta pueda cumplir su función.

Un ejemplo sería la hemoglobina. Cuando respiramos, el oxígeno de nuestros pulmones es captado por la hemoglobina de los glóbulos rojos.

Para captar ese oxígeno, la hemoglobina tiene un hueco en su estructura donde se encuentra su grupo hemo, una molécula que contiene un átomo de hierro al que se le unirá un átomo de oxígeno. De esta forma, al tener cuatro subunidades cada una con su grupo hemo, cada una de las 280 millones de moléculas de hemoglobina que hay en cada glóbulo rojo puede captar 4 átomos de oxígeno.

Otro ejemplo de la utilidad de las proteínas lo encontramos en la capacidad de algunos animales de no quedarse congelados aún cuando viven en hábitats donde las temperaturas directamente les podrían dejar como un un hielo.

Es el caso de por ejemplo peces que viven en regiones a tan bajas temperaturas que hacen que aparezcan microcristales de hielo en el torrente sanguíneo que podrían acabar congelando por completo al bicho de dentro a fuera. Pero no ocurre… Porque estas especies evolutivamente han desarrollado una serie de proteínas que por su estructura son capaces

de acoplarse perfectamente a estos microcristales, ocupando el espacio que podría ocupar las moléculas de agua y previniendo que se produzca la congelación. Es decir, son proteínas que por su estructura, dan al ser vivo capacidades anticongelantes.

Otro ejemplos más, la enzima llamada alfa-amilasa que tenemos en la saliva

y digiere los azúcares que comemos tiene una estructura determinada que le permita encajar con los azúcares para romperlos, los anticuerpos necesitarán tener una estructura que les permita reconocer la proteína de un virus o de una bacteria, y el receptor de la insulina tendrá una estructura que le permita encajar y unirse a la insulina, lo cual permitirá a la célula captar la glucosa que circule en sangre para alimentarse.

Por tanto, si ese plegamiento de proteínas no se hace bien, no solo la proteína va a ser incapaz de realizar su función (lo cual puede ser súper grave para la célula), sino que puede dar a enfermedades tan graves como el Alzhéimer, el Parkinson o incluso las enfermedades priónicas

Y es por eso que conocer la estructura de las proteínas puede tener aplicaciones tan relevantes para la biomedicina, no solo para conocer mejor estas enfermedades sino para entender cómo funcionamos o incluso para agilizar la búsqueda de nuevos medicamentos, ya que si conocemos la estructura exacta de una proteína diana, puede ser más fácil buscar un principio activo, un fármaco, que sea capaz de interaccionar con ella de la

forma que nos interesa.

La tecnología como AlphaFold puede llegar a ser revolucionaria para nuestro campo, para ayudarnos a entender mejor la estructura tridimensional de las proteínas, cosa que a día de hoy no es fácil.

Los métodos tradicionales que se han venido utilizando para conocer estas estructuras, pasan por métodos cómo la cristalografía de rayos X, que se basa en analizar cómo los rayos X se difractan al interaccionar con los electrones que rodean a los átomos.

Existen otras técnicas también como la resonancia magnética nuclear o la criomicroscopía electrónica, que fue premiada con el nobel de química en 2017.

Pero estas técnicas requieren de mucho ensayo y error en el laboratorio y que fácilmente pueden tardar meses e incluso años en obtener la estructura de la proteína.

Esto se suma además con iniciativas tan interesante como Folding at home, que permitía a usuarios de cualquier parte del mundo el “donar” su capacidad de cómputo de su ordenador personal

para que en conjunto, se pudiera conformar una red de supercomputación destinada al análisis de datos y simulaciones que estos métodos generan.

O el ejemplo de la iniciativa Fold It, que directamente gamifica el proceso de plegado buscando que jugadores de todo el mundo usen su intelecto para resolver esta tarea.

Son ejemplos buenísimos de la estrecha simbiosis que hay entre este problema y los métodos computacionales, y donde ahora AlphaFold representa un nuevo paso en este camino.

Con AlphaFold ahora contamos con un método computacional que en cuestión no de meses sino de días, y con un coste computacional bastante “moderado”, es capaz de predecir la estructura de una proteína con precisión considerable que iguala a los métodos anteriores.

Para medir la precisión de las predicciones de este plegamiento, la métrica que se utilizó fue el llamado GDT o Global Distance Test, “ensayo de la distancia global”. El GDT iría del 0 al 100 e indicaría el porcentaje de residuos de aminoácidos que se encontrarían en la posición correcta dentro de un pequeño margen de error.

Una puntuación de unos 90 GDT aproximadamente se consideraría un resultado comparable a los métodos actuales.

Pues en los resultados de la evaluación CASP 14, AlphaFold logra una puntuación media de 92,4 GDT general en todos los objetivos.

Esto es impresionante pero es sólo un primer paso de todo lo bueno que esta simbiosis entre Inteligencia Artificial y Biomedicina podría aportar. Contar con un método computacional confiable para el plegado de proteínas nos permite acelerar la investigación para mejorar el entendimiento de estas, cómo se forman o cuáles son sus funciones.

Pero mirando al futuro, pongo la vista en la resolución de problemas inclusos más interesantes como el que sería el problema inverso.

Quiero generar esta estructura tridimensional que creo podría cumplir con estas propiedades, y ahora devuélveme la secuencia de aminoácidos

que la podría generar. Abriéndose la puerta al diseño de nuevas proteínas que nos puedan asistir en la resolución de muchos de los grandes retos a los que se enfrenta la humanidad.

Bueno, llegamos ya al final de este vídeo y de esta hermosa colaboración, creo que ha quedado clara la increíble complejidad que puede tener el mundo microscópico, en especial las proteínas, que por muy pequeñas que puedan ser, no dejan de sorprendernos.

Y para estudiar este mundo molecular necesitamos técnicas que puedan ayudarnos, necesitamos ir de la mano con otras disciplinas científicas (como la inteligencia artificial) que nos ayuden a caminar hacia adelante.

Autores

Andriy Onufriyenko estructura de la proteína espiga del Sars-COV-2 fue fundamental para el desarrollo de la vacuna contra la COVID-19.

DeepMind la inteligencia artificial AlphaFold2,

 

ANATOMÍA DEL EPITÁLAMO

ANATOMÍA DEL EPITÁLAMO

Parece artificial desde el punto de vista anatómico y sobre todo funcional el conocimiento de  las distintas regiones que componen el Diencefalo, pero quizás sean buena para retenerlas aunque no para comprenderlas.

No parece dudoso que estas estructuras han aparecido en el distintos momentos de la evolución del cerebro y sobre todo lo mortificante es que repite funciones memoria y emociones y es un lugar de paso hasta la corteza del cerebro como moduladora.

Es muy posible que estas dificultades anatómicas evolutivas puedan explicar muchas de las enfermedades mentales que estamos sufriendo.

Pero por ahora no tenemos otro sistema para aprenderla, mucho de morfología y algo de función.

Es una región que está en relación postero superior al tálamo .

La región del hipotálamo está compuesta por cuatro estructuras anatómicas

Primero de la GLÁNDULA PINEAL que es la más ricas desde el punto de vista funcional y anatómico luego los NÚCLEOS DE LA ABENULA, LAS ESTRÍAS MEDULARES Y POR ÚLTIMO LA COMISURA POSTERIOR.

La glandula Pineal que tiene forma de piña es única, es una glándula que pertenece al sistema endocrino y secreta una hormona muy importante que es la MELATONINA hormona que regula el ciclo sueño-vigilia y que se secreta sobre todo en horas de la noche. Tiene su pico entre la 1 y las 3 de la mañana porque es estimulada por la ausencia de luz.

La Melatonina nos ayuda a regular las horas de sueño y a veces se usa como medicamento, esta glándula tiene unas funciones inhibitorias de la maduración sexual lo que explica que en los países tropicales la tasa de natalidad es mucho mayor porque las mujeres en los países tropicales son más fértiles y a su vez esto se debe a que en los países tropicales el día dura mucho más en los países tropicales al haber tanta luz del día a través del nervio óptico llegan vías que llevan a la glándula pineal e inhiben la secreción de la melatonina que inhibe la maduración sexual.

Al no haber melatonina en parte pudiese explicar por qué inclusive el desarrollo fértil de las mujeres de los países tropicales es mucho más temprano que las mujeres que viven tal vez en otros lugares donde el día no dure tanto como en estos países tropicales.

Esta glándula es pequeña mide de 5a 8 milímetros en sentido antero posterior y de 3 a 5milímetros en sentido transversal , tiene una forma cónica con una base anterior y el vértice es libre.

La base está unida a la comisura blanca posterior y unida a la Avenula esta en relación al tercer ventrículo lo que se denominan receso pineal y esto sería el final superior de la pineal y se mete en la base de este espacio que le deja la base la glándula pineal mientras que el súper pineal se mete aquí hablamos de la cavidad del tercerventrículo claro está no se vean queestá en la parte más posterior de esetercer ventrículo ok uyotra cosa importante es la situación enla cual se encuentra la glándula pineales decir cuáles son las relacionesanatómicas de las estructuras que estánalrededor de él para que no sedesconcierta este es un cortetransversalesto es anterior esto es posterior yaquí vemos entonces a la glándula pinealque se la estoy señalando en verde vamosa ver entonces las relaciones anterioreslaterales inferiores ,la glándula pineal se encuentra específicamente por debajo del cuerpo calloso .

Esta glándula pineal se encuentra por debajo del Esplenio del cuerpo calloso

La glándula pineal es única y central se encuentra por encimade los del mesencéfalo, lámina cuadrigeminales encefálica justo en el medio de los dos coliculos superiores se halla esa glándula pineal.

Detrás de la cavidad del tercer ventrículo y por detrás del techo del tercer ventrículo y esta tela coroidea que es el techo

Detrás del techo de ese tercer ventrículo que se encuentra medial a las venas cerebrales internas son las venas cerebrales internas y en la confluencia de esas venas cerebrales internas se forma la vena cerebral magna y justamente la glándula pineal se encuentra por debajo de la confluencia y de la formación de la vena cerebral

La tienda el cerebelo es es la famosa cisterna cuadrigenia

En esta cisterna cisterna cuadrigémina se ve la vena cerebral magna como verán que está para justamente a también a la glándula pineal

La comisura avenular está un poquito más lateralizada en donde vemos el trígono, un triángulo y dentro del el unos núcleos que son los núcleos de la Avenula

La porción del epitálamo que pertenece al sistema endocrino es la glándula pineal lo demás son estructuras del sistema nervioso netamente dentro del Trígono ve la ve no le encontramos los núcleos del Avenula esos núcleos en la línea media tienen unas fibras que cruzan la línea media y se conectan a los núcleos del lado opuesto entonces y forman la comisura del Avenula .

Los núcleos del Avenula se continúan con una estructura denominada la estría medular del tálamo que rodea todo lo que es la cara medial o la cara interna del tálamo hasta llegara la parte más anterior. Tienene relacion con el sistema límbico y todo este circuito tiene que ver con las emociones o las respuestas emocionales frente al sol oa los colores que tienen relación con las respuestas emocionales.

La comisura posterior que es un análogo más o menos a la comisura blanca anterior y se encuentra en la parte inferior de la glándula pineal de hecho está tapada por la glándula pineal solamente se ve cuando hacemos los cortes de tipo sagital justamente queda por encima de el mesencéfalo específicamente de los currículos superiores de la lámina cuadrigémina

Autor de la presentación PP Dr Juan Jose Sanchez

EVOLUCION DE LOS SENOS FRONTALES EN LOS HOMINIDOS

EVOLUCION DE LOS SENOS FRONTALES EN LOS HOMINIDOS

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.

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

 

Pääbo ha sido reconocido «por sus descubrimientos sobre los genomas de homininos extinguidos y sobre la evolución humana»,

«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.

Lo primero 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

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.

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

Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California en San Francisco, señala que «este gen es sorprendentemente importante» y 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 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. Lo lógico es pensar 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.

Los autores se fundan en algo elemental y aleatorio, si los cráneos son iguales de tamaño en general, su contenido debe ser diferente pero no necesariamente en su densidad, pueden estar compuestos por células mas evolucionadas

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.

Se le ha prestado históricamente mas atención al volumen del cerebro que a otras estruturas, infinitamente mas complejas, cmo las posibilidades de sus cromosomas, tales como la aparición de la epigenetica.

De todas formas, cambios en otras estructuras craneales como son sus cavidades, podrían tener papel en esta evolución.

Reconstrucción virtual del Cráneo 5 de la Sima de los Huesos con los senos frontales en opaco. Vista superior

Reconstrucción virtual del Cráneo 5 de la Sima de los Huesos con los senos frontales en opaco.

El cráneo humano está lleno de huecos y cavidades con tamaños y funciones muy diferentes. Algunos de ellos, los más grandes, sirven para albergar el cerebro y el cerebelo y sobre otros, los senos maxilares, apenas unas finas paredes óseas, se asientan nuestros rostros. Pero hay más. Justo encima de los huesos de la nariz y cerca de las cuencas de los ojos están los llamados senos frontales, esos que se llenan de mucosidad cuando sufrimos de sinusitis. Desde hace décadas, los científicos debaten sobre cuál podría ser la función exacta de estas pequeñas cavidades craneales de apenas unos cm. ¿Aislar el lóbulo frontal del frío exterior? ¿Tienen que ver con la mecánica de la masticación? ¿O quizá con las características morfológicas del cerebro? Lo que sí se sabe es que los senos frontales afectan a la forma y al tamaño cerebral. De hecho, el que estos huecos sean más o menos grandes influye en las dimensiones de nuestro lóbulo frontal.

En las distintas especies humanas, el tamaño de los senos frontales varía, no es el mismo. En los neandertales, por ejemplo, esas cavidades son mayores que en nuestra propia especie. Y aunque existen varias teorías que han tratado de explicar esta diversidad, lo cierto es que los científicos no lo han conseguido. Ahora, la revista ‘Science Advances‘ acaba de publicar un estudio, el primero en su género, en el que un extenso equipo de investigadores, entre ellos el paleontólogo español Juan Luis Arsuaga, codirector de los yacimientos de Atapuerca y director científico del Museo de Evolución Humana (MEH), analiza por primera vez con TAC en 3D los senos frontales de individuos de todas las especies de la evolución humana.

Descubierta la ‘familia’ más antigua conocida: un padre neandertal con su hija y varios parientes

Ha sido un trabajo de mucha gente durante muchos años

Azuaga comenta que empezaron en los 90utilizando el TAC, en el hospital 12 de Octubre.

Para esta investigación, Arsuaga ha analizado de esta forma los fósiles de seis individuos de Atapuerca y otros del yacimiento de Aroeira, en Portugal.

Bibliografia

JUDITH DE JORGE

SANTOS Y JL ARSUAGA (UCM) de los yacimientos de Atapuerca y director científico del Museo de Evolución Humana

JOSÉ MANUEL NIEVES

Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California

Anneline Pinson y Wieland Huttner, neurocientíficos del Instituto Max Planck de

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

Alysson Muotri, neurocientífica de la Universidad de California en San Diego

 

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