Un grupo de investigadores de la Universidad de California (San Francisco)  sostiene que el azúcar está alimentando una pandemia mundial de obesidad que debe ser controlada como el alcohol y el tabaco para proteger a la salud pública. Según los científicos en este informe, el azúcar está generando una pandemia mundial de obesidad, lo que contribuye a 35 millones de muertes anualmente en el mundo de las enfermedades no transmisibles como la diabetes, las enfermedad cardiacas y el cáncer.

De acuerdo con las Naciones Unidas las enfermedades no transmisibles ya representan una carga para la salud en todo el mundo más que las enfermedades infecciosas. Solo en los Estados Unidos, el 75 por ciento del presupuesto en la atención de salud pública se gastan en el tratamiento de estas enfermedades y sus discapacidades asociadas.

En la revista Nature los colegas de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), argumentan que el abuso del azúcar, junto con su toxicidad y persistencia en la dieta occidental son el principal culpable de esta crisis de salud en todo el mundo.

Esta asociación de científicos formados en la endocrinología, la sociología y la salud pública tuvo una nueva mirada a la acumulación de pruebas científicas sobre el azúcar. Tales enlaces interdisciplinarios subrayan el poder de las instituciones académicas de salud, como las ciencias de la UCSF.

El problema del azúcar no está solo en las calorías que hacen que la gente gorda. En los niveles consumidos por la mayoría de los estadounidenses los cambios en el metabolismo del azúcar aumentan la presión sanguínea, alterna gravemente la señalización de las hormonas y causan daños importantes en el hígado, lejos el menos comprendido de los daños del azúcar. Estos riesgos para la salud reflejan en gran medida los efectos de beber demasiado alcohol, curiosamente el producto de la destilación del azúcar.

El consumo mundial de azúcar se ha triplicado durante los últimos 50 años y es considerada como una de las principales causas de la epidemia de obesidad. Sin embargo, la obesidad es sólo un marcador del daño causado por los efectos tóxicos del exceso de azúcar. Esto ayudaría a explicar por qué el 40 por ciento de las personas con síndrome metabólico, los principales cambios metabólicos que conducen a la diabetes, las enfermedades cardíacas y el cáncer, no son clínicamente obesos.

Mientras que el público piense que el problema del azúcar son sólo las calorías no tenemos ninguna posibilidad de solucionar el problema, dijeron los autores. Así como hay grasas buenas y grasas malas también hay calorías buenas y malas. Pero el azúcar es tóxico más allá de sus calorías.

Limitar el consumo de azúcar tiene retos más allá de educar a la gente acerca de su toxicidad potencial. Las intervenciones eficaces no puede basarse únicamente en el cambio individual, sino en las soluciones ambientales y de toda la comunidad, similar a lo que ha ocurrido con el alcohol y el tabaco, para así aumentar la probabilidad de éxito. Con el fin de mejorar la salud pública, el consumo de azúcar debe ser reconocido como una preocupación fundamental a nivel mundial.

Muchas de las intervenciones que han reducido el consumo de alcohol y de tabaco pueden ser modelos para abordar el problema del azúcar, tales como el cobro de impuestos especiales a las ventas, control del acceso, y el endurecimiento de los requisitos de licencias en las máquinas expendedoras y cafeterías que venden productos de alto contenido de azúcar en las escuelas y lugares de trabajo.

Referencia

Robert H. Lustig, Laura A. Schmidt, Claire D. Brindis.Public health: The toxic truth about sugar. Nature, 2012; 482 (7383): 27 DOI: 10.1038/482027a

Un estilo de vida poco saludable, las condiciones de trabajo poco razonables, y luego el estrés de tener que entregar 152 millones regalos de Navidad en 24 horas ¿le pasaran la cuenta?. Hay algunos que incluso, dudan de su exixtencia.

La evidente obesidad abdominal de Santa y su profunda complexión facial roja son indicadores convincentes de que el hombre está en un posible riesgo tanto para los ataques cardíacos como los accidentes cerebrovascular.

Algunos científicos creen que podría beneficiarse con un tratamiento de diabetes, de presión arterial alta o con drogas para bajar el colesterol. Como si eso no fuera suficiente, una nueva investigación demuestra que su obesidad abdominal es un factor de riesgo para la demencia. Todo mal.

 

El exceso de azúcar y grasa

Afortunadamente la vida de Santa en Lapland (Polo Norte) tiene un gran potencial para la cocina saludable. Aguas claras de manantial, carne de reno y el salmón. Sin embargo, la Navidad significa dormir mal y mucho estrés hasta el punto que puede afectarlo hasta hasta bien entrada la primavera.

Todo pareciera que el Sr. Claus come demasiada azúcar y grasas saturadas. Los alimentos que la gente le dan energía pero que son muy densos. La gente generalmente gana alrededor de medio kilo durante las Navidades, “, dice Mette Axelsen, profesor titular del Departamento de Nutrición Clínica de la Universidad de Gothenburg.

152 millones de visitas a domicilio

Hay alrededor de 2 mil millones de niños en el mundo, pero dado que Santa Claus no visita a los musulmanes, hindúes, budistas y judios, tiene que asistir a “sólo” unos 380 millones de ellos. Suponiendo que una familia tiene en promedio 2,5 hijos, se estima que Santa tiene que hacer unos 152 millones de visitas a casa en víspera de la Navidad. “Eso equivale a 900 visitas por segundo, si suponemos que en los planes de su ruta estratégicamente se desplaza hacia el oeste con el fin de ampliar el período de 24 horas, por así decirlo”, dice Stefan Lemurell, profesor titular del Departamento de Ciencias Matemáticas de la misma Universidad.

Si suponemos que las casas son de 100 metros de distancia, en promedio, y que Santa necesita tiempo para estacionar correctamente su trineo, bajar por la chimenea, distribuir los regalos de Navidad a través de las medias o los árboles de Navidad o de su bolsa, para empujar el arroz con leche y el aguardiente (o equivalente ) por su garganta y luego salir del edificio, su trineo debe tener una velocidad crucero de casi 90 kilómetros por segundo, o aproximadamente 265 veces la velocidad del sonido. ”

1,9 millones de renos en el aire

Si la hipótesis de que cada niño recibe un regalo de Navidad que pesa 1 kilo, todo el montón de regalos debe pesar 380 000 toneladas. Añádase a esto que Santa en sí mismo no es un tipo pequeño. “Un reno puede cargar hasta 200 kilos, lo que significa que Santa necesita 1,9 millones de renos en el aire para tirar de su trineo, además de algunos adicionales para el despegue y el aterrizaje”, dice el profesor Stefan Nilsson en el Departamento de Zoología.

Y esto nos lleva al mayor de los riesgos para su salud. Si las medidas de los regalos son aproximadamente 10x20x20 cm, el volumen de todos los regalos significa que Santa y sus renos debe generar una inmensa cantidad de energía a medida que viajan por el espacio. “La velocidad estimada del viaje de Santa haría que tanto él como sus renos exploten y se quemen en cuestión de milisegundos despues del despegue”, agrega María Sundin.

La conclusión es que las condiciones de vida muy intensas de Santa Claus nos dan razón para cuestionar su propia existencia. Pero, de nuevo, eso depende de lo que crees: ¿La ciencia o Santa Claus?

En un artículo publicado por la revista Science Translational Medicine, unos monos rhesus obesos perdieron en promedio un 11 por ciento de su peso corporal después de cuatro semanas bajo el tratamiento con una droga experimental que destruye selectivamente el flujo sanguíneo del tejido adiposo.

Los científicos de la Universidad de Texas descubrieron que en los animales tratados con la droga se redujeron tanto el  índice de masa corporal (IMC) como la circunferencia abdominal (cintura). Esto mientras que las tres medidas se mantuvieron sin cambios en los monos de control no tratados. Los estudios por imágenes también demostraron una disminución sustancial en la grasa corporal entre los animales tratados.

Los intentos previos para el tratamiento de la obesidad se han centrado sobre todo en drogas dirigidas a suprimir el apetito o al aumento del metabolismo. Sim embargo, estos esfuerzos han sido obstaculizados por sus efectos secundarios tóxicos. Eln nuevo fármaco, que incluye un agente de recalada que se une a una proteína en la superficie de los vasos sanguíneos de las grasas de apoyo y un péptido sintético que activa la muerte celular.

Los monos son espontáneamente obesos. En las investigaciones preclínicas anteriores, los ratones obesos perdieron un 30 por ciento de su peso corporal con la droga, que ahora se llama Adipotide. La droga actúa sobre el tejido adiposo blanco, el nombre científico para el tipo excesiva de grasa que se acumula bajo la piel y alrededor del abdomen, y es un predictor de la mortalidad y enfermedad.

“La mayoría de los fármacos contra la obesidad no pasan la transición entre los roedores y los primates”, dijeron los autores. “Todos los modelos de obesidad en los roedores son defectuosos porque su metabolismo y el control del sistema nervioso central del apetito y la saciedad son muy diferentes al de los primates, incluidos los seres humanos. Esa es la causa de por qué utilizan un modelo de obesidad de primates que se asemeje a la condición humana.

Los monos rhesus en el estudio fueron “espontáneamente” obesos. Eso quiere decir que no se tomaron acciones extraordinarias tomaron para lograr el sobrepeso, sino que con la misma ingesta de alimentos que se le proporcionan a los otros monos en la colonia se evita que tengan un exceso de actividad física.

Los problemas más amplios de la obesidad en este modelo de primates comparte muchos rasgos fisiológicos asociados con la obesidad humana, tales como el síndrome metabólico, caracterizado por un aumento de la resistencia a la insulina, que puede conducir al desarrollo de diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares. La Adipotide  en los monos tratados mostró una marcada mejoría en la resistencia a la insulina.

Por su parte las imágenes obtenidas por Resonancia Magnética (IRM) se utilizaron para medir la grasa corporal abdominal, que se cree que es la zona más peligrosa para los seres humanos para la ganancia de peso en términos de aumento de riesgos de enfermedad. En los monos tratados los niveles de grasa abdominal se redujeron en un 27 por ciento durante el estudio. Los niveles de grasa aumentaron ligeramente en el grupo control.

Referencia

K. F. Barnhart, D. R. Christianson, P. W. Hanley, W. H. P. Driessen, B. J. Bernacky, W. B. Baze, S. Wen, M. Tian, J. Ma, M. G. Kolonin, P. K. Saha, K.-A. Do, J. F. Hulvat, J. G. Gelovani, L. Chan, W. Arap, R. Pasqualini. A Peptidomimetic Targeting White Fat Causes Weight Loss and Improved Insulin Resistance in Obese Monkeys. Science Translational Medicine, 2011; 3 (108): 108ra112 DOI: 10.1126/scitranslmed.3002621

Investigadores de la Washington University School of Medicine en St. Louis han restaurado el metabolismo normal del azúcar en sangre en ratones diabéticos con un compuesto que el cuerpo produce naturalmente. El hallazgo sugiere que quizás algún día sea posible que la gente tome el compuesto muy similar a una vitamina diaria como una forma de tratar o incluso prevenir la diabetes tipo 2.

El artículo, publicado en la revista Cell Metabolism, descubrió que un compuesto natural denomicado mononucleótido nicotinamida, o NMN, y que desempeña un papel vital en cómo las células utilizan la energía restablecía la tolerancia  ala glucosa en ratones diabéticos hembras.

Curiosamente en los ratones machos se observa un efecto más suave en comparación con las hembras. Según este estudio NMN mejora los síntomas de la diabetes, al menos en ratones hembras. Este descubrimiento podría ser prometedor para los humanos debido a que los mecanismos que influyen en NMN son básicamente los mismos en los ratones y los seres humanos.

Todas las células del cuerpo producen NMN en una cadena de reacciones que conducen a la producción de NAD, una molécula vital en el metabolismo celular. Entre otras cosas, NAD activa una proteína llamada SIRT1 que se ha demostrado promueve el etabolismo sano en todo el cuerpo.

Según el estudio, el envejecimiento y comer una dieta alta en grasa reducen la producción de NMN, disminuyendo la producción en el cuerpo de NAD y que conducen a condiciones anormales del metabolismo como la diabetes. NAD no se puede dar a los ratones directamente a causa de los efectos tóxicos. Pero después de la administración de NMN, los niveles de NAD aumentaron en los ratones diabéticos y mostraron una mejoría dramática en los niveles de glucosa y en algunos casos, volvieron a la normalidad.

Los científicos también encontraron que los ratones jóvenes y saludables con una dieta alta en grasas desarrollaron diabetes en seis meses o menos. Curiosamente en estos ratones, encontraron que los niveles de NAD se redujeron. Pero después de la administración de NMN, los niveles de NAD aumentaron y los ratones hembra tuvieron resultados normales en las pruebas de tolerancia a la glucosa. – una medida de qué tan bien el cuerpo mueve la glucosa desde la sangre a los órganos y tejidos para su uso.

La tolerancia a la glucosa también se ha mejorado después que los ratones macho diabéticos recibieron NMN pero no llegó a volver a la normalidad. Los investigadores están interesados ​​en aprender más sobre estas diferencias entre los ratones machos y hembras. Aunque no se sabe claramente es probable que algunas de las hormonas sexuales como el estrógeno, tengan que ver en estas diferencias.

Referencia

Jun Yoshino, Kathryn F. Mills, Myeong Jin Yoon, Shin-ichiro Imai. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metabolism, 5 October 2011; 14(4) pp. 528 – 536 DOI:10.1016/j.cmet.2011.08.014

Más de siete años han pasado desde que un equipo sudcoreano liderado por Woo Suk Hwang afirmó de manera fraudulenta haber creado el primer clon de células madre embrionarias humanas. Ahora finalmente las células vieron la luz. Un equipo de científicos de los laboratorios de la Fundación The New York Stem Cell Foundation (NYSCF) han logrado un avance importante en el desarrollo de las células madre de pacientes específicos que podría tener un impacto en el estudio y el tratamiento de enfermedades como la diabetes, el Parkinson y el Alzheimer.

Como se informó en la revista Nature, por primera vez los científicos han obtenido células madre embrionarias de pacientes individuales mediante la adición de los núcleos de las células adultas de la piel de los pacientes adultos con diabetes tipo 1 a los ovocitos no fecundados de donantes. Un resultado que sin dudas generará muchos comentarios científicos, como morales por las implicancias en la clonación de seres humanos que esto pueda tener.

El logro es significativo porque tales pacientes específicos de las células potencialmente pueden ser trasplantados para reemplazar sus propias células dañadas o enfermas en las personas con diabetes u otras enfermedades, sin rechazo por el sistema inmunológico del paciente. Los científicos informaron que es necesario seguir trabajando antes de que estas células pueden ser utilizadas en la medicina de células de reemplazo o medicina renegenerativa.

“Las células especializadas del cuerpo humano adulto tiene la suficiente capacidad para regenerar las células dañadas o faltantes causados ​​por muchas enfermedades y lesiones. Pero si somos capaces de reprogramar las células a un estado pluripotente, que puedan dar lugar a todos los tipos de células afectados por una determinada enfermedad, esto ofrece un gran potencial para tratar con eficacia e incluso curar estas enfermedades” afirmaron los autores

En este estudio lograron reprogramar las células adultas de la piel el estado pluripotente. Nuestra esperanza es que eventualmente podemos superar los obstáculos restantes y el uso específico de pacientes con células madre para tratar y curar a las personas que tienen diabetes y otras enfermedades. En otras palabras, esta investigación  conlleva un paso importante en la creación de nuevas células sanas de pacientes para reemplazar las células que se dañan o se pierden por lesión.

Los científicos demuestran por primera vez que la transferencia del núcleo de una célula de la piel adulta de un paciente a un ovocito sin quitar los núcleos del ovocito resultan en la reprogramación del núcleo de la célula adulta diferenciada al estado pluripotente. Las íneas de células madre embrionarias que se derivan de la continuación de los ovocitos contienen material genético del paciente.

Aqui hay una diferencia con respecto a la clonación de Dolly, pues para su clonación se extraía previamente el núcleo del ovocito “receptor” y por lo tanto solo prevalecía el nucleo (genoma) de la célula adulta de la gándula mamaria que dio origen a Dolly.

Esto es muy importante ya que como que estas células madre pluripotentes tienen una copia del cromosoma de los ovocitos, lo que resulta en un número anormal de cromosomas, las células no están listas para su uso terapéutico.

El trabajo futuro se centrará en la comprensión del papel del cromosoma del ovocito por lo que las células madre específicas del paciente puede ser que sólo contengan el ADN del paciente.

En el estudio, las células de la piel de pacientes con diabetes tipo 1 y pacientes sanos (grupo control) fueron reprogramados exitosamente, lo que permite la derivación de células madre pluripotentes, las células que tienen la capacidad para la producción de tejido universal. Estas células podrían ser utilizadas para crear células beta que producen insulina.

Los pacientes con diabetes tipo 1 carecen de insulina que producen las células beta, lo que resulta en una deficiencia de insulina y altos niveles de azúcar en la sangre. Las células beta productoras de células madre para el trasplante es una promesa para el tratamiento y posible cura de la diabetes tipo 1.

El estudio plantea incluso la posibilidad de utilizar la reprogramación de células somáticas para crear bancos de células madre que podrían ser utilizados para una amplia gama de pacientes.

En teoría, las líneas de células madre podrían ser compatibles no solo para el paciente en particular, sino también a otros pacientes compatibles como lo vemos ahora con la compatibilidad en los transplantes de órganos.

Este trabajo representa un avance importante hacia la producción de células madre específicas del paciente para su uso terapéutico demostrando que el ovocito nucleado tiene la capacidad de reprogramar por completo el núcleo de una célula humana adulta a una célula madre embrionaria.

Referencia

El estudio fue financiado exclusivamente con fondos privados y se adhiere a las normas éticas adoptadas por la Sociedad Americana de Medicina Reproductiva y la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre, así como los protocolos revisados ​​y aprobados por la junta de revisión institucional y de los comités de células madre de la Universidad de Columbia.

Scott Noggle, Ho-Lim Fung, Athurva Gore, Hector Martinez, Kathleen Crumm Satriani, Robert Prosser, Kiboong Oum, Daniel Paull, Sarah Druckenmiller, Matthew Freeby, Ellen Greenberg, Kun Zhang, Robin Goland, Mark V. Sauer, Rudolph L. Leibel, Dieter Egli. Human oocytes reprogram somatic cells to a pluripotent state. Nature, 2011; 478 (7367): 70 DOI: 10.1038/nature10397

Comer una dieta baja en carbohidratos y alta en proteínas puede reducir el riesgo de cáncer y disminuir el crecimiento de los tumores ya existentes. Esto según un estudio publicado en la revista Cancer Research , de la Asociación Americana para la Investigación del Cancer.

Aunque el estudio fue realizado en ratones, los científicos involucrados afirman que los hallazgos biológicos son lo suficientemente definitivos para que un efecto en los seres humanos pueda ser considerado. Algo que igualmente queda por demostrar.

Esto demuestra que algo tan simple como un cambio en la dieta puede tener un impacto en el riesgo de cáncer” dijeron los autores.

Muchos pacientes de cáncer están interesados ​​en hacer cambios en los aspectos que pueden controlar, y este estudio definitivamente da crédito a la idea de que un cambio en la dieta puede ser beneficioso.

En el estudio los científicos implantaron diversas cepas de ratones con células de tumores humanos o con células tumorales de ratón y se les asignó un tipo de dieta particular. La primera dieta, una dieta occidental típica, contenía alrededor de 55 por ciento de carbohidratos, 23 por ciento de proteína y 22 por ciento de grasa. La segunda, que es algo así como la dieta de South Beach, pero más rica en proteínas, contiene 15 por ciento de carbohidratos, 58 por ciento de proteína y 26 por ciento de grasa. Finalmente encontraron que las células del tumor crecieron más lento con la segunda dieta.

Además, los ratones genéticamente predispuestos al cáncer de mama fueron expuestos a estas dos dietas y casi la mitad de ellos en la dieta occidental desarrollaron cáncer de mama en su primer año de vida mientras que ninguno lo desarrolló en la dieta baja en carbohidratos y alta en proteína. Curiosamente, sólo uno en la dieta occidental alcanzó un período de vida normal (aproximadamente 2 años), y con el 70 por ciento de los ratones muertos de cáncer mientras que sólo el 30 por ciento de los ratones con la dieta baja en hidratos de carbono desarrollaron cáncer y más de la mitad de estos ratones alcanzaron o superaron su ciclo de vida normal.

Los colegas también probaron el efecto de un inhibidor de mTOR, que inhibe el crecimiento celular, y un inhibidor COX-2, que reduce la inflamación, en el desarrollo del tumor, y encontraron que estos agentes tenían un efecto aditivo en los ratones alimentados con la dieta baja en carbohidratos, alta en proteínas.

Una posible explicación a este hallazgo es que la restricción de la ingesta de hidratos de carbono pueden limitar significativamente la glucosa en sangre y la insulina, una hormona que se ha demostrado en muchos estudios independientes puede promover el crecimiento tumoral en humanos y ratones.

Por otra parte, una dieta baja en carbohidratos y alta en proteínas tiene el potencial de impulsar tanto la capacidad del sistema inmunitario para destruir las células cancerosas y prevenir la obesidad, lo que conduce a la inflamación crónica y el cáncer.

Hace poco se reveló en la Encuesta Nacional de Salud 2011 que el número de personas con Diabetes en Chile aumentó dramáticamente en los últimos 7 años de 700 mil a 1,2 millones de personas. En un esfuerzo de la empresa privada liderada por el Banco de Células Madre Vidacel y las Universidades de Chile y la Pontificia Universidad Católica de Chile, investigadores dirigidos por la Dra. Verónica Palma intentarán solucionar algunas de las secuelas de dicha enfermedad con el uso de la medicina regenerativa. Sobre este proyecto financiado por Fondef conversamos con la Dra. Palma, colega mía del Departamento de Biología de la Universidad de Chile.

bioblogia: ¿Cómo crees que la ciencia chilena y particularmente tu proyecto Fondef puede contribuir a solucionar esta emergencia sanitaria?

VP: Una de las consecuencias a largo plazo de la diabetes, es la presencia de pie diabético. El pie diabético es una ulceración crónica que provoca una mala circulación y una menor sensibilidad en los pies de estos pacientes. Se estima que de cada cinco pacientes diabéticos ingresados en un centro hospitalario, uno es hospitalizado por lesiones en el pie.

Por otro lado, alrededor del 20% de los pacientes diabéticos serán internados al menos una vez en su vida por problemas de pie diabético. Además, entre el 1 y 5% de los pacientes presenta ulcera activa anualmente. Todo esto implica elevados costos tanto para el paciente como el sistema de salud. Actualmente no existen opciones disponibles de reconstrucción del tejido afectado por isquemia, que luego derivan en ulceraciones o inclusive gangrena.

Por lo expuesto anteriormente, resulta de vital importancia contar con medidas que atenúen tanto los costos para el sistema de salud, como los problemas médicos que acarrean los pacientes.

La investigación con células troncales/madre para tratar la diabetes es uno de los proyectos más importantes de la medicina regenerativa y actualmente existen muchos protocolos experimentales para buscar erradicar esta condición. En los últimos años en el campo de la medicina regenerativa el avance del conocimiento con respecto al uso de células troncales y su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos (terapia celular mediante transdiferenciación) ha tomado protagonismo.

Nosotros con el proyecto Fondef queremos seguir aportando en el conocimiento y uso de las células troncales. Nuestro objetivo es desarrollar tecnologías para la obtención y potencial uso de un tipo de células troncales llamadas WJ-MSC, obtenida desde el estroma del cordón umbilical, para el tratamiento de lesiones vasculares causadas por isquemia crónica de las extremidades, particularmente el pie diabético asociado a isquemia.

bioblogia: ¿En qué consisten las enfermedades arteriales periféricas y qué relación guardan con la Diabetes?

VP: Las arterias son las encargadas de llevar la sangre del corazón a todo el cuerpo. Cuando las arterias están saludables poseen un revestimiento liso que promueve el flujo sanguíneo y ayuda a evitar la formación de coágulos. La enfermedad arterial periférica (EAP) es una afección que afecta particularmente a brazos y piernas en la que se crean depósitos grasos (denominados placas) a lo largo de las paredes de la arteria. Esta patología es también conocida como enfermedad vascular periférica en extremidades o miembros inferiores.

Al fenómeno de depósitos grasos en las arterias se le conoce como aterosclerosis o endurecimiento de las arterias. Debido a la acumulación de estas placas, las arterias se estrechan lentamente, incluso pueden llegar a bloquearse, afectando así la circulación de la sangre, en particular de las piernas y pies. En la EAP la disminución del flujo sanguíneo, producido por la oclusión arterial, puede generar un desbalance entre el aporte y los requerimientos de oxígeno y nutrientes a nivel de la extremidad afectada, fenómeno conocido como isquemia.

La isquemia en los miembros inferiores puede ser del tipo agudo y crónico, siendo sus consecuencias clínicas variadas. Se denomina isquemia aguda a la interrupción brusca del aporte sanguíneo hacia una extremidad. La forma crónica por su parte, es consecuencia de la disminución lenta y progresiva del flujo sanguíneo y se caracteriza por la aparición de dolor muscular al caminar, y en casos severos por la aparición de ulceraciones y gangrena, lo que puede derivar incluso, en la perdida de la extremidad afectada.

Uno de los factores de riesgo más importante en la isquemia crónica es justamente la Diabetes.

bioblogia: ¿Cómo puede enfrentarse esta enfermedad con el uso de células troncales?

VP: En la enfermedad vascular periférica en extremidades o miembros inferiores que presentan isquemia crónica, uno de los factores de riesgo más importante es la diabetes. Una de las consecuencias a largo plazo de la diabetes es la presencia de pie diabético.

Debido a estas heridas crónicas no cuentan con tratamiento actualmente, resulta prometedor utilizar las células troncales para permitir la reconstrucción de la dermis, la vasculatura y otros componentes necesarios para una óptima sanación.
bioblogia: ¿Qué experiencias mundiales existen de este novedoso tratamiento?

VP: Actualmente se estima que existen más de 200 empresas a nivel mundial desarrollando productos basados en células troncales. Desde el año 2004 ha tenido un aumento sostenido, generando ingresos de hasta 87 millones de dólares en el año 2008 y según estimaciones, se podría alcanzar los 8,5 billones de dólares durante esta década.

Nuevos proyectos científicos y de investigación han empezado a gestarse y tenemos el objetivo de convertir a Chile en uno de los países vanguardistas en buscar nuevas  aplicaciones y tratamientos con las células troncales.

bioblogia: ¿Qué posibilidades le ves al uso de células troncales en la medicina con fines regenerativos?

VP: Las células troncales son un tipo indiferenciado de células que tienen la capacidad de proliferar y diferenciar en una amplia variedad de linajes/tipos celulares. Desde que se descubrió la capacidad de diferenciación de las células troncales un gran número de científicos se han dado la tarea de buscar aplicaciones directas en pacientes con problemas y los avances han sido sorprendentes.

Una forma de clasificar a las células troncales considera su origen: células embrionarias, adultas y fetales. Dependiendo de sus características algunas resultan ser una mejor alternativa en la terapia celular.  Las células troncales embrionarias si bien tienen el mayor grado de  autorrenovación su utilización es muy cuestionada por razones bioéticas asociadas a la manipulación y destrucción del embrión. Por otro lado las células troncales adultas aunque no presentan problemas bioéticos son más senescentes y su obtención es más costosa e ineficiente. Finalmente las células troncales fetales parecen ser la mejor opción ya que estas se pueden extraer de los anexos embrionarios (placenta, líquido amniótico, sangre del cordón umbilical y la matriz del cordón umbilical) y gozan de las propiedades de un tejido temprano del desarrollo, como su alta capacidad de expansión, y no presentan problemas bioéticos que impidan su utilización.

Dentro de las células troncales fetales existe un tipo de células denominadas células troncales mesenquimales (MSC, del inglés Mesenchymal Stem Cells). Las MSC son utilizadas con fines terapéuticos debido a una seria de características que las hacen aptas para este fin. Entre sus características podemos nombrar (a) multipotencialidad, es decir, capacidad de diferenciarse y dar origen a diversos linajes celulares (adipocitos, osteocitos, condrocitos, miocitos entre otros); (b) alto potencial de autorenovación, lo que permite mantener su función por un tiempo prolongado, idealmente toda la vida del paciente; (c) células privilegiadas inmunológicamente debido a que son hipo-inmunológicas, lo que se traduce en que pueden ser  toleradas por el sistema inmune receptor en transplantes de tipo alogénicos; disminuyendo el rechazo al injerto de tejido huésped (d) capacidad de migrar hacia zonas patológicas, incluyendo heridas o áreas isquémicas; (e) producir una serie de factores bioactivos (anti-fibroticos, anti-apoptoticos, pro-angiogenicos y mitóticos) que favorecen la sobrevida del tejido dañado.

Estas propiedades han generado una intensa investigación en el uso de estas células para la regeneración y la neovascularización de tejidos dañados, bien por su mera integración tisular o por la secreción localizada de factores de crecimiento o factores de supervivencia.  A nosotros nos interesa sobre todo este segundo aspecto. La inmensa mayoría apuesta a una transdiferenciación de estas células, es decir a una diferenciación guiada/dirigida de las células troncales para formar nuevo tejido con estas células una vez trasplantadas.  Nosotros en tanto proponemos la utilización de las mismas como fuente de señales/factores de crecimiento que se necesitan para que las células del paciente mismo sean inducidas a regenerar los tejidos que se han perdido.

bioBlogia: ¿Qué importancia tiene para la ciencia básica y la medicina regenerativa la creación del primer Banco Público de Células Troncales Mesenquimáticas en Chile?

VP: La creación del primer banco de células troncales mesenquimáticas sería de gran importancia para la ciencia básica y la medicina regenerativa ya que se podría contar con células troncales obtenidas desde cordón umbilical, actualmente considerado un tejido de desecho,  para realizar investigación y búsqueda de terapias en una amplia variedad de patologías, tales como el accidente cerebral vascular, enfermedad hepática o enfermedades neurodegenerativas. En particular, dado que las MSCs han demostrado tener un alto potencial de regeneración hacia hueso, se le podría devolver la calidad de vida a millones de personas que sufren de malformaciones o lesiones óseas debido a síndromes, accidentes y otras causas.

Referencia

Desarrollar tecnologías para la obtención y potencial uso de células troncales mesenquimáticas desde la gelatina de Wharton para el tratemiento de lesiones vasculares causadas por isquemia crónica de las extremidades. Proyecto FONDEF D09I1047.

Ya saben mi querida y hermana y millones de gente en el mundo que usan glucosamina para el tratamiento de la artritis y la artosis. En pruebas realizadas in vitro revelaron que la exposición de glucosamina provoca un aumento significativo de la mortalidad en las células pancreáticas productoras de insulina, un fenómeno ligado al desarrollo de la diabetes. Las células aumentan su tasa de mortalidad con un aumento de la dosis de glucosamina y el tiempo de exposición. “En nuestros experimentos, hemos utilizado dosis de cinco a diez veces superior a la recomendada por la mayoría de los fabricantes, o 1.500 mg / día”, dijeron los autores sin embargo, “Estudios previos demostraron que una proporción significativa de los usuarios que utilizan la glucosamina alcanzan estos niveles con la esperanza de aumentar los efectos”.

Los investigadores demostrado que la glucosamina dispara un mecanismo destinado a reducir los altos niveles de azúcar en la sangre. Sin embargo, esta reacción afecta negativamente a la SIRT1, una proteína esencial para la supervivencia celular. Una alta concentración de glucosamina disminuye el nivel de SIRT1, lo que lleva a la muerte celular en los tejidos donde esta proteína es abundante, como el páncreas.

Las personas que usan grandes cantidades de glucosamina, los que lo consumen durante largos períodos, y aquellos con poca SIRT1 en las células, tienen un mayor riesgo de desarrollar la diabetes. En una serie de especies de mamíferos, el nivel de SIRT1 disminuye con la edad. Este fenómeno no se ha demostrado en los seres humanos, pero si fuera el caso, las personas mayores – que constituyen el mercado objetivo de glucosamina – sería aún más vulnerables.

“El punto clave de nuestro trabajo es que la glucosamina puede tener efectos que están lejos de ser inofensivos y se debe utilizar con mucho cuidado”, concluyeron los autores. Estos resultados coinciden con estudios recientes que arrojan serias dudas sobre la eficacia de la glucosamina en el tratamiento de problemas articulares.

Referencia

M. Lafontaine-Lacasse, G. Dore, F. Picard. Hexosamines stimulate apoptosis by altering Sirt1 action and levels in rodent pancreatic β-cells. Journal of Endocrinology, 2010; DOI: 10.1677/JOE-10-0243

Los ratones cuyos huesos no pueden responder a la insulina presentan altos niveles de azúcar en sangre y alta resistencia a la insulina, fenómenos propios de la diabetes. Estos síntomas están ligados a una disminución de la osteocalcina, una hormona importante durante la formación ósea. Los resultados sugieren que la osteocalcina, o tal vez una droga que se dirige a los huesos, podría aportar en la lucha contra la epidemia mundial de diabetes tipo 2.

“Nuestro estudio revela una relación clave molecular entre la remodelación ósea y el metabolismo”, dijeron los autores de la Universidad de Columbia.

“El hueso es un órgano que tiene que prestar atención a las calorías que se consumen”, añadieron los autores. ” El hueso le “habla” a los músculos, la grasa, el páncreas. Es un actor más en el metabolismo energético.”

La remodelación del hueso se basa en dos tipos de células, los osteoblastos y los osteoclastos, lo que hacen del hueso el único órgano con un tipo de célula que está totalmente centrado en la destrucción de los tejidos del huésped. “Además, la formación del hueso es costosa para el cuerpo en términos de energía”, dijeron los autores

De hecho, la idea de que el esqueleto es mucho más que una reserva de calcio y fosfato no es del todo nueva. Grupos anteriores habían demostrado los vínculos entre el hueso y la hormona leptina y que adultos obesos tienen una probabilidad significativamente menor de desarrollar osteoporosis.

Los científicos también habían demostrado de que los osteoblastos podrían responder a la insulina de manera importante ya que tienen receptores de insulina y al ser tratados con insulina muestran signos de la síntesis de colágeno y absorben más glucosa. Las personas con diabetes tipo 1 debido a la falta de insulina también pueden desarrollar huesos debilitados.

En otras palabras un hueso multitarea. Tiene mecánica, es hematopoyético (productor de sangre) y ahora tiene funciones metabólicas. También actúa como un órgano endocrino, por la liberación de la hormona osteocalcina, lo que favorece el metabolismo de la glucosa cuando está en su forma activa.

Sin embargo, estos autores se sorprendieron por lo que vieron después de desarrollar unos ratones mutantes carentes de los receptores de insulina sólo en sus osteoblastos. “Los ratones comenzaron a engordar”, dijeron. Ellos mostraron cambios en la bioquímica que eran compatibles con la resistencia a la insulina. También tenían niveles bajos de osteocalcina en los osteoblastos y por lo tanto producían menos hueso.

Con la edad, los animales se hicieron aún más gordo y tuvieron altos niveles de azúcar en la sangre acompañado de una grave intolerancia a la glucosa y resistencia a la insulina. Los síntomas mejoraron con el tratamiento de la osteocalcina.

Los osteoblastos del hueso controlan realmente la resorción ósea por ls osteoclastos, un proceso que tiene lugar en condiciones muy ácidas. Estas condiciones también estarían a favor de la modificación química necesaria para producir la osteocalcina activa, que puede escapar del hueso para actuar como una hormona.

Esto podría ser importante para aquellos que toman medicamentos para la osteoporosis diseñado para bloquear la resorción ósea, sugieren los autores. “Es una alerta roja”, dijo. “Los pacientes tratados por osteoporosis con inhibidores de la resorción ósea, pueden estar en riesgo de intolerancia a la glucosa”.

Referencia

1. Mathieu Ferron, Jianwen Wei, Tatsuya Yoshizawa, Andrea Del Fattore, Ronald A. DePinho, Anna Teti, Patricia Ducy, Gerard Karsenty. Insulin Signaling in Osteoblasts Integrates Bone Remodeling and Energy Metabolism. Cell, 2010; DOI: 10.1016/j.cell.2010.06.003
2. Keertik Fulzele, Ryan C. Riddle, Douglas J. DiGirolamo, Xuemei Cao, Chao Wan, Dongquan Chen, Marie-Claude Faugere, Susan Aja, Mehboob A. Hussain, Jens C. Brüning, Thomas L. Clemens. Insulin Receptor Signaling in Osteoblasts Regulates Postnatal Bone Acquisition and Body Composition. Cell, 2010; DOI: 10.1016/j.cell.2010.06.002

Recuerdo hace un tiempo que le pregunté a un amigo cubano que tiene la curiosa dualidad de ser profesor de biología y apicultor. ¿En qué buen descubrimiento podrían econtrarse tus dos oficios? El Rauli me contestó, si alguien descubre el misterio biológico detrás de la selección de la abeja reina de una colmena se hace millonario. Solo en jalea real, agregó riéndose.

En el estudio, que apareció en la edición en línea de la revista Biology Letters, muestra que una proteína clave en la vía de señalización de la insulina juega un papel importante en el desarrollo de las castas entre las abejas.

Una abeja hembra puede llegar a ser ya sea una obrera o una reina. Las abejas reina son más grandes y viven más que los trabajadores, son más fértiles, mientras que los trabajadores son esencialmente estériles. Una reina tiene una sola función, poner los huevos, mientras que los trabajadores tienen el cuidado de la colmena, de la reina y las larvas, y el forraje para la alimentación. Es decir, toda la pega.

Lo increíble es que estos dos tipos de abejas hembras emergen del mismo genoma. “Entonces, ¿cómo se explica este destino?”

Las primeras aproximaciones sobre el destino de las larvas se habían obtenido básicamente cambiando la dieta, es decir la cantidad y composición de los alimentos que reciben las larvas puede determinar si son obreras o reinas. La gente ha sabido esto durante muchos años, pero exactamente lo que sucede dentro de las células para crear esta división no es del todo clara.

Los investigadores encontraron que la vía de señalización de la insulina juega un papel en el desarrollo de las castas. La insulina es una hormona que se encuentra en los seres humanos y muchos otros animales, y los péptidos similares a la insulina se han descubierto en las abejas. La insulina transporta la glucosa (azúcar) del torrente sanguíneo a las células del cuerpo donde pueda ser utilizado.

Los investigadores eliminaron una de las proteínas claves en esta vía en las larvas de la abeja melífera. La proteína, llamada sustrato del receptor de insulina (IRS), y que se ha relacionado con el crecimiento, el desarrollo y la reproducción en ratones. Los investigadores alimentaron a las larvas alrerandoles la dieta de una reina, pero se convirtió en obreras y no en reinas.

IRS es sólo un componente del proceso que decide el destino final de una abeja. Wolschin dice varias otras moléculas son conocidas por desempeñar un papel, incluyendo metiltransferasa del ADN, la hormona juvenil y una proteína llamada TOR.

“Esos son todos muy importantes y los mecanismos fundamentales”, dice Wolschin. “Una sola parte no solo puede ser responsable. Tiene que ser la interacción entre los diferentes mecanismos que finalmente da lugar a la divergencia de las reinas y los trabajadores.”

Las abejas son de vital importancia para nuestra economía a través de la polinización de los cultivos así como la producción de miel, cera y jalea real. Entender la biología de las abejas es fundamental para mantener esta industria de cara de los problemas medioambientales y otros trastornos como el colapso de las colonias.

Las abejas también proporcionan un sistema modelo importante que puede ayudarnos a entender nuestra propia biología. Por ejemplo, los científicos han logrado invertir la tendencia muchos signos de envejecimiento en las abejas obreras.

Esto de las castas y los genes siempre dará que hablar.

Referencia

F. Wolschin, N. S. Mutti, G. V. Amdam. Insulin receptor substrate influences female caste development in honeybees. Biology Letters, 2010; DOI: 10.1098/rsbl.2010.0463