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martes, 12 de octubre de 2021

El "segundo cerebro": revelando la lógica del intestino

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la investigación acaba de descubrir, lo que ellos denominan el "segundo cerebro" del cuerpo humano que está dentro del Sistema Nervioso Entérico, que es el encargado de controlar el sistema digestivo, que los científicos lo ven como una nueva oportunidad para lograr el control de enfermedades del sistema digestivo, y esta investigación tiene que ver con la función que desempeñan los células gliales; es una esperanza para tratar el síndrome del intestino irritable que aún no se puede curar..... ....sigamos leyendo.....

El sistema nervioso entérico, encargado de controlar el sistema digestivo, esconde multitud de secretos sorprendentes. Este "segundo cerebro" existe, según un nuevo estudio que aporta nuevas pistas sobre cómo tratar el síndrome del intestino irritable y otros trastornos digestivos.

Redacción

Foto: iStock

"La mayoría de las personas ni siquiera saben que tienen esto en sus entrañas", cuenta Brian Gulbransen, doctor del Departamento de Fisiología de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Michigan -MSU-y autor principal de un nuevo estudio que bajo el título Circuit-specific enteric glia regulate intestinal motor neurocircuits, se publica en la revista PNAS.

A lo que Gulbransen se refiere es al sistema nervioso entérico, -SNE- una subdivisión de sistema nervioso encargado de controlar directamente nuestro sistema digestivo. El SNE es un sistema local, organizado y con capacidad de operar de manera autónoma compuesto por una red de unos 100 millones de neuronas.

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Pero más allá de todo eso, el sistema nervioso entérico es notablemente independiente: los intestinos podrían realizar muchas de sus tareas habituales incluso si de alguna manera se desconectaran del sistema nervioso central. Y la cantidad de células especializadas del sistema nervioso -a saber, neuronas y células de glía- que viven en el intestino de una persona, es aproximadamente equivalente a la cantidad que podemos encontrar en el cerebro de un gato. "Es, como suele afirmarse, un segundo cerebro en nuestro intestino", afirma el investigador. " Una extensa red de neuronas y células de glía que recubre nuestro sistema digestivo".

Un cerebro en las entrañas

Las neuronas son las células más conocidas del sistema nervioso. Y lo son por ser las encargadas de conducir las señales eléctricas dentro del mismo. Las glías, por su parte, no son eléctricamente activas, lo que ha hecho que para los investigadores resulte mucho más difícil descifrar cuál es su función. Así, una de las principales teorías postula que las células gliales brindan un apoyo pasivo a las neuronas.

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Y en este sentido, lo que Gulbransen y su equipo ahora han demostrado, es que las células gliales desempeñan un papel mucho más activo en el sistema nervioso entérico de lo que se pensaba. Así, en su investigación revelan que la glía actúa de una manera muy precisa para influir en las señales transportadas por los circuitos neuronales; un descubrimiento que podría allanar el camino para el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades intestinales que afectan a un buen porcentaje de la población


Red de células gliales

En esta micrografía se ve una red de células gliales. Las células, los orbes oscuros envueltos en gris, se han coloreado en base a su respuesta a diferentes señales químicas. 

Foto: Proc. Natl. Acad. Sci./Gulbransen Lab

"Si pensamos en este segundo cerebro como en un ordenador, la glía serían los chips que trabajan en la periferia", metaforiza Gulbransen. “Son una parte activa de la red de señalización, pero no funcionan como las neuronas, si no que actúan modulando o modificando la señal", añade. Adoptando otra metáfora más musical, las llevarían las notas tocadas por una guitarra eléctrica, y la glía actuaría como los pedales y amplificadores que modulan el tono y el volumen de dichas notas".

Las neuronas llevarían las notas tocadas por una guitarra eléctrica, y la glía actuaría como los pedales y amplificadores que modulan el tono y el volumen de dichas notas

Independientemente de la analogía, la glía funciona de un modo integral para asegurarse de que las cosas funcionen sin problemas y su actividad resulta más importante de lo que los científicos entendían con anterioridad. "Este trabajo nos otorga una imagen más completa, aunque más compleja, de cómo funciona el sistema nervioso entérico, y esto también crea nuevas oportunidades para tratar potencialmente los trastornos intestinales", continua Gulbransen. "Solo se trata de un paso más en el camino, pero ahora podemos comenzar a preguntarnos si hay una manera de apuntar a un tipo específico o conjunto de células de glía para cambiar su función de alguna manera; las compañías farmacéuticas ya están interesadas en ello", añade.

Nuevos tratamientos para viejas patologías

Pese a lo novedoso de la investigación, el trabajo del equipo de la MSU sabe a dónde ha de dirigirse, y a principios de este año el equipo de Gulbransen defiende que desentrañar el papel de la glía en el sistema digestivo podría conducir hacia nuevas formas de tratar algunas enfermedades, por ejemplo, el síndrome del intestino irritable, una condición dolorosa que actualmente no tiene cura y afecta a entre el 10% al 15% de los estadounidenses.

La glía también podría estar involucrada de la misma manera en otras diversas afecciones de salud, incluidos los varios trastornos de la motilidad intestinal, como son el estreñimiento, y un afección poco común conocida como pseudo-obstrucción intestinal crónica. "En este momento, no hay una causa conocida para esta enfermedad. Las personas desarrollan lo que parece una obstrucción en el intestino, solo que no hay obstrucción física ", explica el investigador. “Solo hay una sección de su intestino que deja de funcionar.

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Aunque el investigador enfatiza que la ciencia aún no está en el punto de brindar tratamientos para estos problemas, defiende que ahora está mejor equipada para investigarlos y comprenderlos, y confía en que la MSU será una figura central en el desarrollo de esa comprensión.

"Tenemos uno de los mejores grupos de investigación intestinal del mundo; un enorme y diverso equipo de personas trabajando en todas las áreas principales en este área del conocimiento", concluye, dando a entender que están decididos y preparados para abordar el reto.

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NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

sábado, 25 de julio de 2020

NATIONAL GEOGRAPHIC : La "domesticación" de las bacterias

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la revista National Geographic, nos muestra un informe de lo que se llama La "domesticación de las bacterias", que dio origen al nacimiento de las células eucariotas, que dieron lugar a la aparición de la vida compleja, siendo uno de los capítulos más emocionantes de nuestra evolución...........
NATIONAL  GEOGRAPHIC.- narra : ".........Las arqueas forman un dominio de organismos procariotas unicelulares, del cual se cree que las Asgard, un linaje recientemente descubierto, podría ser el ancestro común de los organismos eucariotas más complejos. Situándose tras esta pista, el equipo dirigido por Hiroyuki Imachi, de la Agencia de Japón para la Ciencia y Tecnología de la Tierra Marina -JAMSTEC por sus siglas en inglés- ha conseguido, tras 10 años de investigación, cultivar en el laboratorio una colonia de este tipo de arqueas. Los resultados de su estudio titulado Isolation of an archaeon at the prokaryote– eukaryote interfacese han publicado esta semana en la revista Nature...................."

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/prometeo-eucariogenesis-y-domesticacion-bacterias_15115
Aislada del lodo marino y bautizada en honor a Prometeo, el titán que creó a los humanos del barro, esta arquea llamada "Prometheoarchaeum syntrophicum’ aporta nueva información sobre la aparición de la primera célula eucariota 




Modelo hipotético propuesto para la eucariogénesis
Foto: Masaru K. Nobu / Hiroyuki Imachi / JAMSTEC

El descubrimiento del origen de las células eucariotas, es decir, de las células con un núcleo diferenciado y que dieron lugar a la aparición de la vida compleja, sigue siendo, a día de hoy, uno de los capítulos más emocionantes de la evolución aún por escribir. El paso evolutivo que en el que los procariotas se convirtieron en eucariotas, o la eucariogénesis fue el gran salto biológico que dio lugar a los reinos complejos de la vida, divididos hoy en animales, plantas, hongos y protistas.

Aunque se han postulado diversas posibilidades sobre como se pudo haber producido este acontecimiento crucial, como la llamada hipótesis del hidrógeno, dicho origen sigue sin estar claro en absoluto. Algunos datos actuales sugieren que los eucariotas podrían haber surgido de un linaje de arqueas conocido como arqueas Asgard.
Las arqueas forman un dominio de organismos procariotas unicelulares, del cual se cree que las Asgard, un linaje recientemente descubierto, podría ser el ancestro común de los organismos eucariotas más complejos. Situándose tras esta pista, el equipo dirigido por Hiroyuki Imachi, de la Agencia de Japón para la Ciencia y Tecnología de la Tierra Marina -JAMSTEC por sus siglas en inglés- ha conseguido, tras 10 años de investigación, cultivar en el laboratorio una colonia de este tipo de arqueas. Los resultados de su estudio titulado Isolation of an archaeon at the prokaryote– eukaryote interfacese han publicado esta semana en la revista Nature.
Para ello, el equipo recolectó el lodo de las profundidades un área denominada Omine Ridge, en la costa de Japón, e incubó las muestras en un biorreactor especialmente construido que se alimentó con gas metano. Tras 2.000 días de incubación consiguieron aislar una mezcla diversa de microorganismos que se enriquecieron aún más durante varios años para hacer proliferar el cultivo de arqueas Asgard, para finamente conseguir aislar a una arquea concreta. Llamaron a este microorganismo Prometheoarchaeum syntrophicum, en honor al titán griego Prometeo, quien creó a los humanos del barro.

Prometeo, un pastor de bacterias

Prometheoarchaeum syntrophicum crece de manera extremadamente lenta, duplicando su número entre cada 14 y 25 días. Confirmando análisis previos basados ​​en el ADN, los científicos han podido comprobar que su genoma contiene una alta proporción de genes similares al de las células eucariotas.




Estas pequeñas células esféricas a menudo se encuentran formando agregados. También son sintróficas, es decir, dependen de los productos que generan otros organismos microbianos, en este caso bacterias, para crecer. P. syntrophicum parece carecer de estructuras intracelulares similares a los orgánulos que se aprecian en los organismos eucariotas complejos. Sin embargo, lo que hace especial a estas arqueas es que en su superficie cuentan con unas largas protuberancias, a menudo ramificadas, de las cuales los autores especulan que podrían valerse para capturar las bacterias de las que obtienen los sustratos que necesitan para sobrevivir. Esto habría dado lugar a una simbiosis mucho más intima entre ambos organismos, lo que habría supuesto un importante salto cualitativo para las arqueas a la hora de obtener su alimento, ya que los científicos sospechan que previamente que lo obtenían directamente del medio.
El equipo de Imachi sugiere que posteriomente, en un estadio evolutivo más avanzado, estas bacterias pasaron a vivir en el interior de la propia arquea, deviniendo tarde o temprano en las actuales mitocondrias: los orgánulos celulares en las células eucariotas encargados de suministrar la mayor parte de la energía que estas necesitan. Una hipótesis factible para explicar unos de los pasos más importantes y cruciales de la evolución de la vida en la Tierra.

NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
ayabaca@gmail.com
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viernes, 24 de julio de 2020

NATIONAL GEOGRAPHIC .- Descubren que las bacterias tienen "órganos"

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., el virus, las bacterias, los microbios, o como usted lo conozca son infinitamente muy pequeños que sólo se pueden observar acudiendo al microscopio. La Revista National Geographic, nos entrega un informe que han descubierto que las bacterias tienen "organos".
NATIONAL GEOGRAPHIC.- narra: "..............Ahora el equipo liderado por Stephanie Weber, profesora el Departamento de Biología de la Universidad McGill, acaban de demostrar que las bacterias tienen compartimientos tan especializados como algunas células complejas. El hallazgo se describe esta semana en el estudio, titulado Clusters of bacterial RNA polymerase are biomolecular condensates that assemble through liquid–liquid phase separation publicado en PNAS. "Nuestro documento proporciona evidencia de un orgánulo bacteriano que se mantiene unido por proteínas "adhesivas" en lugar de por una membrana", explica Weber, también autora principal del estudio......."

Investigadores de la Universidad McGill han descubierto orgánulos bacterianos especializados involucrados en la expresión génica, lo que sugiere que las bacterias podrían no ser tan simples como se pensaba. El hallazgo abre la vía para el desarrollo de nuevos antibióticos



Escherichia coli
Foto: IStock
Al igual que el cuerpo humano está formado por órganos que realizan funciones concretas, las células individuales contienen compartimentos especializados en diversas tareas llamados orgánulos. Un caso bastante conocido es el de las mitocondrias, productoras de energía y encargadas de la respiración celular. Al igual que las mitocondrias, las células complejas contienen otros muchos orgánulos, la mayoría de los cuales se encuentran delimitados por una membrana que los mantiene unidos. No obstante, debido a que las bacterias carecen de estos orgánulos delimitados por membranas, hasta el momento se había supuesto que estas carecían de ellos por completo.

Ahora el equipo liderado por Stephanie Weber, profesora el Departamento de Biología de la Universidad McGill, acaban de demostrar que las bacterias tienen compartimientos tan especializados como algunas células complejas. El hallazgo se describe esta semana en el estudio, titulado Clusters of bacterial RNA polymerase are biomolecular condensates that assemble through liquid–liquid phase separation publicado en PNAS. "Nuestro documento proporciona evidencia de un orgánulo bacteriano que se mantiene unido por proteínas "adhesivas" en lugar de por una membrana", explica Weber, también autora principal del estudio.
"Nuestro documento proporciona evidencia de un orgánulo bacteriano que se mantiene unido por proteínas "adhesivas" en lugar de por una membrana"
Los orgánulos bacterianos descritos en el estudio se forman de manera similar a los compartimientos celulares sin membrana que se encuentran en las células eucariotas más complejas -células con núcleo- a través de un proceso llamado separación de fases; fenómeno que responde al mismo principio por el cual el vinagre y el aceite no se mezclan en una ensalada. Este proceso hace que ciertos tipos de moléculas se concentren dentro de distintos compartimentos dentro de la célula. "Se trata de la primera evidencia directa de separación de fases en bacterias, por lo creemos que puede tratarse de un proceso universal en todos los tipos de células hasta el punto de haber estado involucrado incluso en el origen de la vida", añade Webber, que ahora está tratando de entender exactamente cómo se ensamblan las proteínas en los orgánulos.
También debido a que dicho orgánulos están involucrados en los primeros pasos de la expresión génica - el proceso por el cual todos los organismos transforman la información codificada por el ADN en las proteínas necesarias para su desarrollo- la investigadora cree que del mismo modo podrían ser un objeto de estudio interesante para el desarrollo de una nueva generación de antibióticos efectivos ante el cada vez más acuciante problema de la resistencia a los medicamentos.
NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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miércoles, 9 de octubre de 2019

MEDICINA : PREMIO NOBEL DE MEDICINA 2019 .- BBC Mundo Noticias .- Nobel de Medicina: cómo las células perciben el oxígeno, la investigación por la que William Kaelin, Peter Ratcliffe y Gregg Semenza ganaron el premio

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Asamblea del Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia, concedió el Premio Nobel de Medicina 2019; a los  los investigadores estadounidenses William Kaelin y Gregg Semenza, y el británico Peter Ratcliffe,...
BBC Mundo Noticias.- narra : "La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo les concedió el galardón por "por sus descubrimientos sobre cómo sienten las células y se adaptan al oxígeno disponible", según anunció la institución.
El impacto de la investigación llevada a cabo por estos investigadores sobre el mecanismo de adaptación de las células a los diferentes niveles de oxígeno es relevante para todo, desde el embarazo hasta el mal de altura, el cáncer o el proceso de cicatrización de heridas. ," 

7 octubre 2019
BuzoDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionUna de las circunstancias de mayor estrés en las que las células se deben adaptar a la falta de oxígeno es durante el buceo, a bajas profundidades.
Desde hace siglos se sabe que el oxígeno es fundamental para la vida.
¿Pero cómo hacen las células para adaptarse a los cambios en los niveles de oxígeno?
Estos mecanismos moleculares que les permiten adaptarse fueron por mucho tiempo un misterio, hasta que fueron revelados por los investigadores estadounidenses William Kaelin y Gregg Semenza, y el británico Peter Ratcliffe, que este lunes fueron galardonados con el premio Nobel de Medicina 2019.
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo les concedió el galardón por "por sus descubrimientos sobre cómo sienten las células y se adaptan al oxígeno disponible", según anunció la institución.
El impacto de la investigación llevada a cabo por estos investigadores sobre el mecanismo de adaptación de las células a los diferentes niveles de oxígeno es relevante para todo, desde el embarazo hasta el mal de altura, el cáncer o el proceso de cicatrización de heridas.
William G. Kaelin, Jr., Sir Peter J. Ratcliffe, y Gregg L. Semenza.Derechos de autor de la imagenALBERT AND MARY LASKER FOUNDATION.
Image captionWilliam G. Kaelin, Jr es investigador de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos,, Peter J. Ratcliffe del Instituto Francis Crick, en Reino Unido y Gregg L. Semenza de la Universidad Johns Hopkins, en EE.UU.
Además, este mecanismo es la razón fundamental por la que los animales han logrado colonizar tantos hábitats, ya que significa que pueden vivir en diferentes altitudes, agregó el comité.

Maquinaria celular

Con la fórmula O2, el oxígeno conforma cerca de un quinto de la atmósfera terrestre.
Este elemento es fundamental para la vida, porque la mitocondria presente en casi todas las células animales lo utiliza para convertir los alimentos en energía útil.
A lo largo de la evolución, se fueron desarrollando mecanismos para asegurar que los tejidos y las células reciban una cantidad suficiente de oxígeno.
Los niveles de oxígeno cambian en las distintas partes del cuerpo, así como también durante el ejercicio, o en altura, o después de sufrir una herida.
Cuando disminuyen los niveles de oxígeno, las células se ven forzadas rápidamente a adaptar su metabolismo.
La capacidad del cuerpo para detectar oxígeno puede desencadenar la producción de nuevos glóbulos rojos o la construcción de nuevos vasos sanguíneos.
También cumple un papel en el funcionamiento del sistema inmunológico y en las primeras etapas del desarrollo del feto en el útero.
El entender las capacidades del cuerpo de percibir el oxígeno está dando lugar al desarrollo de nuevos tratamientos.
CirugíaDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionDarle al cuerpo la indicación de fabricar más glóbulos rojos puede también ser un tratamiento efectivo para la anemia o para las personas que pierden sangre en accidentes o a raíz de una cirugía
En casos de cáncer, los tumores pueden apropiarse de este proceso para crear nuevos vasos sanguíneos para facilitar el crecimiento del cáncer.
Darle al cuerpo la indicación de fabricar más glóbulos rojos puede también ser un tratamiento efectivo para la anemia o para las personas que pierden sangre en accidentes o a raíz de una cirugía
En China, por ejemplo, ya se ha aprobado una droga que aumenta la producción de glóbulos rojos interviniendo el mecanismo molecular identificado por los ganadores del Nobel, y, en Europa, este fármaco está siendo considerado por organismos reguladores

Doble de Literatura

El Premio Nobel de Medicina recayó el año pasado en los inmunólogos James P. Allison y Tasuku Honjo, por descubrir cómo usar nuestras propias células para combatir el cáncer con la "terapia por la inhibición de la regulación inmune negativa".
Con este anuncio se abre la semana en la que se darán a conocer los ganadores del resto de premios Nobel: Física (martes), Química (miércoles), Literatura (jueves), Paz (viernes) y Economía (lunes de la próxima semana).
Una de las novedades de este año es que la Asamblea concederá un doble premio de Literatura por su suspensión el año pasado.
Línea.
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