Parkinson – Más allá del temblor…

El cerebro es “el órgano” y, aunque muchos intenten añadir que hay algo más allá de unas “”””””simples conexiones””””””, en mi humilde opinión, somos lo que nuestras neuronas mandan. Esto hace que nuestro sistema nervioso sea el director de orquesta de nuestro maravilloso sistema orgánico y el de la mayoría de animales complejos (más complejos que una medusa).

No voy a hablar de la complejidad del cerebro, todavía al menos, sino que voy a hablar de sus fallos. Mientras que con la noticia de esta maravillosa bióloga: Elisabeth Sánchez Mejías – Malagueña galardonada con el “Premio Joven Investigador CIBERNED”, introduje la enfermedad de Alzheimer, hoy os voy a hablar del Parkinson. Esto lo hago a raíz de algo personal, por lo que lo voy a intentar hacer para que todo el mundo lo entienda y lo siento si me enrollo.

Aunque los síntomas y tratamientos son interesantes, dejo eso a wikipedia. Yo me voy a

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Síntoma característico de temblores en los pacientes de la Enfermedad de Parkinson

centrar en hablaros qué es lo que pasa por dentro, por qué se altera el movimiento y las capacidades se debilitan.

En la enfermedad de Parkinson (EP), al igual que en la mayoría de patologías, el factor ambiental juega un papel crucial junto a la genética en su desarrollo, pero en este caso, como en muchas otras complicaciones neurológicas, la edad del individuo es clave.

Factor ambiental

En el caso de la EP, hay una toxina a la que llamaremos MFTP (1-metil-4-fenil-1,2,3,6- tetrahidropiridina) que en modelos animales desencadena la muerte selectiva de neuronas de la sustancia negra (región con gran cantidad de neuronas con funciones de regulación de la motilidad y con un pigmento oscuro específico del cerebro, denominado neuromelanina; de ahí su nombre) y causan deterioros en la motricidad del animal (síntomas similares a los producidos por EP).

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Localización de la sustancia negra (no confundir con sustancia gris) en el mesencéfalo de mamíferos.

La importancia de la MTFP hizo que se abrieran investigaciones en busca de contaminantes con el compuesto y, entre ellos, se encuentra la rotenona, una sustancia de origen vegetal utilizada como insecticida y que actúa bloqueando fuertemente la cadena respiratoria mitocondrial (orgánulo celular del que depende la supervivencia de todas nuestras células).

Factor genético

Se comenzó a sospechar ya a finales del s. XIX la posibilidad de herencia de la enfermedad, ya que había muchos casos de enfermos con antecedenes. Sin embargo, no fue casi a finales del siglo pasado cuando se descubrió que la mutación del gen PARK1 codifica la proteína α-sinucleína, componente principal de los cuerpos de Lewy, característica anatomopatológica típica de la EP. Hoy en día se conocen 16 genes PARK relacionados de algún modo con esta enfermedad.

Funciones de estos genes:

– Autofagia (eliminación de orgánulos excesivos, alterados o dañados)

– Proteólisis (Eliminación de proteínas alteradas o dañadas)

– Ubiquitinación o regulación celular

Factor gerontológico

La edad es el problema, como dijimos en un principio, de un gran número de patologías. Esto es debido a que la producción de “recambios” para el organismo dañado se reduce y hay parte de la infomación genética que se pierde. Cuando se disminuye el recambio o la reparación de proteínas, esto lleva a fallos genéticos o de regulación, lo cual está ya comentado en el punto anterior. Es por esto que el retraso del envejecimiento o el envejecimiento joven es clave en la actualidad científica (ver Cosas de la edad… El canibalismo envejece).

Resumiendo; la EP es una enfermedad multifactorial que depende de la genética, pero también del ambiente por los contaminantes a los que se vea expuesto y de la edad del individuo. Aunque aún el envejecimiento no tenga más cura que el deporte, la dieta sana y la mentalidad positiva, aún podemos hacer mucho por el medio ambiente (la reducción de contaminantes) y la genética médica.

 

 

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De espermatozoides y pluriempleo

Los espermatozoides se han conocido siempre como esa “semillita” que se planta en la maceta y que, junto a los nutrientes y el agua de la maceta, hacen que nazca una nueva vida. Bueno, sin meternos en “verengenales” innecesarios con respecto a por qué el espermatozoide es la semillita, si el óvulo es realmente el huevo, vamos a ver algo genial de nuestra amiga, la célula nadadora (el espermatozoide).

espermatozoide-cabeza.jpg.png Al igual que las semillas, estas células no sólo tienen la función de transmitir la información de la “planta madre” a sus descendientes, sino que cumple muchos otros papeles.

En el estudio que os mostramos de la Fundació Clínic per a la Recerca Biomèdica, se han dado a conocer un gran número de proteínas “nuevas” del espermatozoide, ayudando a conocer mejor su funcionamiento. Estos estudios se han dado a conocer a nivel proteómico y transcriptómico (tanto la proteína en sí como el ARNm; si no comprendéis muy bien de qué os hablo, echadle un ojo a Genética desde la base), haciendo que las conclusiones sean más amplias de lo que un análisis único de protéinas puede abarcar. Analizándolo, este estudio tiene 3 claves:

  • El espermatozoide, no sólo transmite la información genética del padre, sino que colabora en funciones del desarrollo temprano del embrión.
  • Hay proteínas que es probable (todavía no es 100% seguro) que provengan desde fuera del testículo (lugar de producción de espermatozoides). Lo cual quiere decir, no sólo que hay una red más compleja de lo que se conoce, sino que el espermatozoide tiene proteínas que no expresa por sí mismo.
  • El ambiente y los hábitos del padre (epigenética) son importantes para la composición final del espermatozoide, lo que afectará en más o menos calibre al desarrollo del embrión.

Resumen de un articulazo de este equipo catalán que nos abre la mente con respecto a las funciones de una de las células más importantes para la vida pluricelular.

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Bibliografía:

Judit Castillo, Meritxell Jodar, Rafael Oliva; The contribution of human sperm proteins to the development and epigenome of the preimplantation embryo, Human Reproduction Update, Volume 24, Issue 5, 1 September 2018, Pages 535–555, https://doi.org/10.1093/humupd/dmy017

¿Qué es el picor?

A todos nos pica algo casi todos los días e, incluso ahora, que sólo lo estás leyendo, puede que te pique el hombro, el brazo o la mano (incluso el cachete), pero, ¿Por qué? ¿Qué es el picor?

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Antiguamente, se pensaba que el picor era la consecuencia de una pequeña inflamación o que era un dolor de baja intensidad; sin embargo, se ha descubierto que tiene su propia “carretera cerebral” independiente de la de los nociceptores (receptores del dolor).

El picor no es más que una reacción química que, por la inyección de saliva (mosquitos u otros “bichos”), infecciones (bacterias, hongos…) o quemaduras, activa unas neuronas de la piel que mandan la señal al cerebro de que hay algo raro en su superficie.

Las neuronas son la base del comportamiento y, aunque esto suene obvio, hay que remarcar que hay neuronas dedicadas a diferentes funciones. En el caso del picor, este se dispara cuando se activan los receptores de un neuropéptido (proteína de pequeño

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Estructura molecular del Nppb

tamaño que es producido y/o recibido por las neuronas) llamado Nppb (Natriuretic polypeptide B), que era la única forma conocida de activarlo. Como Nppb activaba “canales del dolor” (canales iónicos que disparaban la cascada bioquímica que conocemos como dolor), se pensaba que el picor eran dolores leves.

A pesar de eso, cuando se bloqueaban los receptores de Nppb en las neuronas, había un segundo neuropéptido que seguía haciendo efecto; el GRP (Gastrin-releasing peptide), es decir, en ratones que tenían bloqueada la vía de dolor que activaba Nppb, el GRP seguía haciendo efecto, por tanto, esta molécula sigue una “carretera” diferente a la de Nppb.

Estos resultados publicados en 2013 en Science obtuvieron 3 conclusiones básicas:

  • Definieron las primeras neuronas pruriceptivas/pruriceptoras (receptoras de picor)
  • Determinaron que el Nppb es un neuropéptido selectivo para la promoción del picor.
  • Las neuronas capaces de reconocer GRP son el siguiente paso de la cascada del picor, es decir, las neuronas que reciben Nppb, les pasan la señal a las que reciben GRP: resolvieron 2 de los pasos moleculares necesarios para que el cerebro sienta picor.

Bibliografía:

http://science.sciencemag.org/content/340/6135/968

Cosas de la edad… El canibalismo envejece

Ok, genial, suelta el brazo de tu colega, porfavor… relax. No os voy a contar que Science ha publicado que comerse el cerebro al estilo de Hannibal Lecter en “El silencio de los corderos” es beneficioso ni que retrasa el envejecimiento, pero si fueras un gusano, casi.

Los estudios publicados en Science desde el University College de Londres nos muestran que genes que eran beneficiosos durante el desarrollo del embrión o la juventud pueden volverse en nuestra contra con el tiempo, causando el deterioro general del organismo, lo que conocemos como envejecimiento.

Como dice el genético Keith Blackwell de la Escuela de medicina de la Universidad de Harvard, es un artículo bastante “provocativo”, aunque creo que lo dice desde el significado de “estimulante”. Nos da otro punto de vista con el que jugar con la biología haciendo que retomemos un concepto que mi profesor de bioquímica remarcaba en cada una de sus clases “LA REGULACIÓN”; el organismo, la célula o cualquier otro sistema, para que sea sostenible (estabilidad dinámica) tiene que tener la configuración de una red y tiene que disponer de una regulación que la haga estable.  Si se desregula el sistema, no se producen los feedback necesarios y el organismo, antes o después, llega a una estabilidad inherte: muere. Es básicamente como si a un recipiente llega el mismo agua que se va, siempre hay el mismo agua; en el momento en el que la entrada o la salida se altere, o se desborda o se seca.

Bueno, y esto, ¿qué tiene que ver con el canibalismo?

Una de las ideas que se tienen de por qué se envejece es porque el ADN y las proteínas se alteran y dejan de ser funcionales al 100%, por ejemplo; la falta de función de unas enzimas que son las telomerasas, hacen que los cromosomas que nos definen y nos permiten vivir se deterioren. Sin embargo, ahora tenemos otra idea en la mesa:

– Ciertos genes que dirigen el crecimiento y el desarrollo son, por razones obvias, beneficiosos durantes los primeros estadios de vida del organismo, pero si estos siguen funcionando en la edad adulta, pueden producir el crecimiento descontrolado de los tejidos: cáncer. El equipo del genético David Gems ha descrito en un artículo encabezado por Marina Ezcurra el primer ejemplo de esta hipótesis. Descubrieron que los nemátodos (C. elegans), en ambientes de pocos recursos, consumen sus propios intestinos (¡Ojo! Auto-canibalismo…) y, con la materia que obtienen, producen la yema de sus huevos. Si se bloquea la síntesis de la yema de los huevos, el intestino no se digiere y no almacenan grasa, pero además, al evitar esta digestión, los animales viven más tiempo. Es por esto último por lo que piensan que lo que en los primeros estadios de vida es beneficioso (producción de yemas), puede ser perjudicial más tarde (envejecimiento y muerte). fx1_lrg.jpg

Nosotros no nos deboramos nuestros propios intestinos (lo siento a los que tengáis la imaginación rápida), pero nuestros genes nos pueden destruir del mismo modo, haciendo que envejezcamos más prematuramente, dependiendo de la dinámica de nuestros genes y nuestro ambiente en la juventud. Un ejemplo es la proteína mTOR que controla el metabolismo y crecimiento celular; es esencial para el principio del desarrollo y diferenciación de muchos tipos celulares; sin embargo, si se mantiene activo en animales adultos, promueve la formación de tumores, enfermedades neurodegenerativas y enfermedades derivadas del envejecimiento.

Este estudio hace que nos tomemos esta hipótesis más seriamente, pero estos descubrimientos necesitan más estudio previo, ya que podría ser sólo aplicable a nemátodos.

Bibliografía:

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30826-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982218308261%3Fshowall%3Dtrue

 

 

Nuevos Isótopos Conocidos. El Calcio Más Pesado

Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) y del Centro RIKEN Nishina de Japón han descubierto nuevos isótopos raros de los elementos fósforo, azufre, cloro, argón, potasio, escandio y, el más importante, calcio. Estos son los isótopos más pesados de dichos elementos jamás observados.

Los isótopos de corta vida sintetizados más interesantes durante un reciente experimento en el RIKEN son el calcio-59 y el calcio-60, que son los isótopos de calcio con más neutrones conocidos, es decir, los más pesados. El núcleo de calcio-60 tiene 20 protones y el doble de neutrones, teniendo así 12 neutrones más que el isótopo estable de calcio más pesado, el calcio-48. Dicho isótopo estable se desintegra tras vivir cientos de quintillones de años, o 40 trillones de veces la edad del universo. En contraste el calcio-60 vive durante unas pocas milésimas de segundo.

Oleg Tarasov, físico del National Supercoducting Cyclotron Laboratory (NSCL) del MSU, explica que probar la existencia de ciertos isótopos de elementos puede llevar a un mejor entendimiento científico de la fuerza nuclear, antigua misión en la ciencia nuclear. “En el corazón de un átomo, protones y neutrones se mantienen juntos por la fuerza nuclear, formando los núcleos atómicos. Los científicos siguen buscando que combinaciones de protones y neutrones pueden existir en la naturaleza, incluso si es sólo por fugaces fracciones de un segundo.”

Alexandra Gade, profesora del MSU y científica jefe del NSCL, está interesada en la comparación de los nuevos descubrimientos con los modelos nucleares. De alguna manera, estos modelos muestran imágenes del núcleo a diferentes resoluciones. “Algunos de estos modelos que describen el núcleo a la mayor resolución predicen que 20 protones y 40 neutrones no podrían estar juntos formando un Ca-60. El descubrimiento del calcio-60 estimulará a los científicos teóricos a identificar ingredientes que faltan en sus modelos.”

Dos de los otros nuevos isótopos, S-49 y Cl-52, tampoco estaba predicho que pudieran existir por los modelos de baja resolución. Sus ingredientes también se pueden redefinir ahora.

Crear e identificar nuevos isótopos es la versión de la física nuclear del clásico problema de encontrar una aguja en un pajar. Para sintetizar estos nuevos isótopos, investigadores han acelerado un intenso haz de partículas pesadas de zinc contra un bloque de berilio. En los “escombros”, resultados de la colisión, hay una minúscula probabilidad de que se forme un isótopo raro como el calcio-60. En el futuro es posible que se consiga formar calcio-68 o incluso calcio-70.

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La ilustración muestra un gráfico usado para identificar los diferentes núcleos producidos en la medida. Z es el número de protones y A/q es la relación entre el número de protones y neutrones (A) y la carga (q). Todos los núcleos a la derecha de la línea roja han sido observados por primera vez en esta medida.

Para más información:

O. B. Tarasov et al. Discovery of Ca60 and Implications For the Stability of Ca70, Physical Review Letters (2018)

Genética desde la base

¡Hola a todos!

“Mamá, eso no tiene nada que ver, que a Paco le falte ese dedo no es culpa de la genética, que pensase que su padre era un blandengue por perder el dedo en la sierra y que a él no le pasaría y no se pusiese los guantes, es problema aparte…”

Bueno, debido a incidentes caseros y no tan caseros, me he visto en la obligación científico-moral de hacer un nuevo vídeo. Os lo divido en 3 vídeos, simplemente por facilidad técnica.

¡Espero que os guste!

 

 

Juan Antonio Torés – hoy escribimos en pasado

Desde CurioBlogsite queremos rendir homenaje al que, por desgracia, desde ayer tenemos que decir que era un grandísimo investigador, pero mejor persona.

Ayer a sus 65 años, Juan Antonio Torés Montosa, investigador de la Estación experimental “La Mayora” CSIC-UMA, falleció sin que aún muchos de los que estamos vinculados de forma más o menos cercana nos lo creamos. Y es que esto sucede cuando J. Antonio estaba en sus plenas facultades, investigando y días después de que se le otorgase un premio Spin-off junto a colaboradores del mismo círculo de investigación para comenzar la aventura de FungLab, una empresa para luchar por el control de enfermedades.

En este pequeño recuerdo a su persona, recordar que J. Antonio Torés, como bien contaba Antonio de Vicente (Jefe del grupo de investigación de enfermedades de plantas; CSIC-UMA) en una entrevista que le hizo el “Diario Sur”, no sólo fundó el departamento de micología de este centro del CSIC, sino que fue impulsor y, prácticamente, ejecutor de lo que hoy es el Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora” CSIC-UMA.

Ayer se fue un gran investigador y una gran persona que nos deja mucho más de lo que, seguramente, se le haya podido aportar a él.

Hasta siempre.

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Juan Antonio Torés Montosa – Investigador del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora”