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Una nueva investigación halló diferencias significativas entre los dos tipos de vitamina D, y concluyó que la vitamina D2 tiene un impacto "cuestionable" en la salud humana. Por el contrario, encontró que la vitamina D3 podría ayudar a equilibrar el sistema inmunológico y a fortalecer las defensas contra infecciones virales como el COVID-19..

En un estudio colaborativo de las universidades británicas de Surrey y Brighton, los investigadores investigaron el impacto de los suplementos de vitamina D  (D2 y D3) tomados diariamente durante un período de tres meses. Los resultados fueron publicados en la revista Frontiers in Immunology.

El equipo de investigación descubrió que ambos tipos de vitamina D no producían el mismo impacto. Encontraron evidencia de que la vitamina D3 tenía un efecto modificador en el sistema inmunológico que podría ayudar al organismo a defenderse contra enfermedades virales y bacterianas.

"Hemos demostrado que la vitamina D3 parece estimular el sistema de señalización del interferón tipo I en el cuerpo, una parte clave del sistema inmunitario que proporciona una primera línea de defensa contra las bacterias y los virus. Por lo tanto, un estado saludable de vitamina D3 puede ayudar a prevenir que virus y bacterias se afiancen en el cuerpo", explicó sobre los hallazgos el profesor Colin Smith, autor principal del estudio.

"Nuestro estudio sugiere que es importante que las personas tomen un suplemento de vitamina D3 o alimentos adecuadamente fortificados , especialmente en los meses de invierno", subrayó Smith.

La vitamina D3 se produce naturalmente en la piel a partir de la exposición a la luz solar o a la luz ultravioleta UVB artificial, mientras que algunas plantas y hongos producen vitamina D2.

Muchas personas tienen niveles insuficientes de vitamina D3 porque viven en lugares donde la luz solar es limitada en invierno, como el Reino Unido. Al pasar más tiempo en casa, la pandemia de Covid-19 también limitó la exposición natural de las personas al sol.

"La deficiencia de vitamina D puede deberse al área geográfica donde vivimos (el sur de nuestro país tiene menores niveles de vitamina D), al factor estacional (ya que el invierno, el frío y la lluvia disminuyen la radiación solar), a la contaminación ambiental o al hábito de estar muchas horas sin salir a la luz solar", explicaba en una nota con Clarín Alicia Bagur, médica osteóloga, directora médica de Mautalen Salud e Investigación.

Aunque algunos alimentos están fortificados con vitamina D (cereales para el desayuno, yogures y pan) y pocos c, pocos contienen la vitamina de forma natural (pescados grasos como el salmón, boquerón, caballa o arenque; la yema de huevo; los hongos expuestos al sol por 30 a 60 minutos; y lácteos suplementados con vitamina D).

El colecalciferol (vitamina D3) pertenece a una clase de medicamentos llamados análogos de la vitamina D. El cuerpo necesita el colecalciferol para tener huesos, músculos y nervios saludables y fortalecer el sistema inmunitario. Su acción consiste en ayudar al cuerpo a usar más del calcio que se encuentra en los alimentos o suplementos.

"Si bien descubrimos que la vitamina D2 y la vitamina D3 no tienen el mismo efecto sobre la actividad genética en los humanos, la falta de impacto que encontramos al observar la vitamina D2 significa que se requiere en forma urgente un estudio más amplio para aclarar las diferencias en los efectos. Sin embargo, estos resultados muestran que la vitamina D3 debería ser la forma preferida para los alimentos y suplementos fortificados", concluyó la profesora Susan Lanham-New, coautora del estudio y jefa del Departamento de Ciencias de la Nutrición de la Universidad de Surrey.

Las enfermedades infecciosas farmacorresistentes ya causan al menos 700 mil muertes al año en todo el mundo y el ritmo con el cual aparecen cepas resistentes a antibióticos predice que volverán a ser la principal causa de muerte a nivel mundial.

En este contexto, investigadores de la Fundación Instituto Leloir (FIL) y de Estados Unidos lograron describir la secuencia, la estructura y los movimientos que adopta una familia de proteínas que múltiples bacterias emplean para desarrollar resistencia al “ataque” del sistema inmune y de los antibióticos.

Las proteínas descritas en el estudio “podrían ser un blanco de terapias para afectar la virulencia de bacterias que causan altas tasas de morbilidad y mortalidad”, señaló la doctora en Química Daiana Capdevila, una de las directoras del estudio, jefa del Laboratorio de Fisicoquímica de Enfermedades Infecciosas de FIL.

Los mecanismos descritos en la investigación se estudiaron en Streptococcus pneumoniae (causante de neumonías y otitis agudas), Staphylococcus aureus (que causa infecciones en la piel y cuadros muy graves cuando es resistente a múltiples antibióticos), Enterococcus faecalis (comensal en intestino y causante de infecciones de tracto urinario frecuentemente resistentes a antibióticos) y Streptococcus mitis (que habita en la boca humana pero puede causar infecciones de tracto urinario).

El estudio también fue liderado por el bioquímico David Giedroc, de la Universidad de Indiana, Estados Unidos, y se publicó en la revista “Nucleic Acids Research”.

“Sensores de peligro”

 Mediante herramientas bioinformáticas, estructurales y biofísicas, los investigadores describieron a nivel atómico las características principales de una familia de proteínas que usan las bacterias para defenderse de distintas fuentes de estrés en el hospedador humano y que se llaman CsoR.

“Las proteínas CsoR se descubrieron en 2007 y desde entonces son objeto de estudio por diferentes grupos a nivel mundial”, explicó Capdevila, también investigadora del CONICET.

Por un lado, las bacterias emplean proteínas CsoR para detectar, con una especificidad extraordinaria, moléculas que si aumentan en el medio celular por efecto de los antibióticos y otras condiciones que enfrentan al infectar al humano, pueden sucumbir.

Algunas de esas moléculas “bactericidas” son iones o átomos metálicos, como el cobre, y especies reactivas de oxigeno formadas por oxígeno, radicales libres y otros elementos.

Una vez que las bacterias detectan esas moléculas “bactericidas”, despliegan estrategias de defensa para superar ese estrés y sobreponerse al afecto de los antibióticos, destacó Capdevila.

Además de detectar estas moléculas, las proteínas CsoR tienen la función de poner en marcha una estrategia de defensa para eliminarlas del medio celular.

Esos mecanismos de resistencia tienen que ver con la remediación o eliminación de las moléculas bactericidas, sobre todo especies reactivas de oxígeno, mediante el empleo de otras moléculas llamadas “especies reactivas de azufre” (RSS).

“Las bacterias patógenas usan las proteínas CsoR para detectar e inducir un nivel de concentración de RSS apropiado en el medio celular para reducir las especies reactivas de oxígeno y otros compuestos que ponen en riesgo su supervivencia. Al mismo tiempo controla que los niveles de RSS no sean excesivos porque de lo contrario pueden volverse tóxicos”, indicó Capdevila.

Los investigadores  también pudieron postular, a partir de su análisis, que tanto los sensores o proteínas CsoR de cobre como los de RSS usaban dos átomos casi idénticos para unirse al compuesto toxico, pero con funciones distintas.

 El trabajo argentino y estadounidense permitió tener una mirada general de toda la familia de proteínas CsoR. “Dado que las RSS son una pieza clave de las bacterias en su estrategia de defensa, la idea es usar esas proteínas como blanco terapéutico. Estudios posteriores tendrán que confirmar esa hipótesis y trazar un camino de estudios que contribuyan a mejorar en el futuro el abordaje médico de múltiples infecciones”, destacó Capdevila, ganadora del Premio Nacional L’Oréal-UNESCO “Por las Mujeres en la Ciencia” en la categoría Beca en 2020.

Del estudio también participaron Mauro Bringas, becario doctoral del CONICET en el grupo de Capdevila; y Joseph Fakhoury, Yifan Zhang, Katherine Edmonds, Justin Luebke y Giovanni Gonzalez-Gutierre, de la Universidad de Indiana.

Investigadores del Vlaams Instituut voor Biotechnologie en Gante (Bélgica) descubrieron, en un estudio publicado en la revista ‘Molecular Cell’, el mecanismo para despertar a bacterias ‘durmientes’ y, de esta forma, combatir infecciones crónicas.

Estas bacterias se llaman ‘persistentes’ y se pueden encontrar en cada tipo de población bacteriana estudiada hasta ahora, incluidos los patógenos humanos importantes, y suelen ser insensibles a los antibióticos.

De hecho, pueden despertarse espontáneamente y colonizar al húesped, lo que lleva a un nuevo brote de la infección. Hasta ahora, se desconocía cómo estas células podían volver del estado latente al estado activo, si bien el nuevo estudio ha proporcionado información sobre cómo se despiertan. Para ello, utilizaron un sistema modelo de ‘E. coli’ basado en ‘HokB’, un péptido que se sabe que promueve el desarrollo de células persistentes formando poros en la membrana de la célula bacteriana. Esto provoca una rápida pérdida de energía, empujando a las bacterias a un estado de baja energía o sueño profundo.

Esta formación de poros sólo es posible cuando dos péptidos HokB están unidos entre sí. El despertar de estas bacterias durmientes es posible solo cuando se rompe el enlace entre los péptidos y, a su vez, el poro. De hecho, solo cuando el poro se degrada, las células pueden energizarse nuevamente al consumir los nutrientes disponibles.

Las células persistentes son responsables de las infecciones crónicas como, por ejemplo, las del tracto urinario por ‘Escherichia coli’, las infecciones pulmonares en pacientes con fibrosis quística por ‘Pseudomonas aeruginosa’, o la tuberculosis por ‘Mycobacterium tuberculosis’.

“Los resultados de este trabajo pueden ayudarnos a descubrir nuevas moléculas y diseñar nuevas estrategias para erradicar a los persistentes. Las combinaciones de moléculas que estimulan el despertar junto con los antibióticos clásicos podrían erradicar las infecciones crónicas”.

Fuente: Europa Press / COFA

Novena causa de muerte a nivel mundial y primera en el ránking de las infecciosas, la tuberculosis enfermó a diez millones de personas en todo el planeta, causando la muerte de 1,6 millones a lo largo del año 2017. Aunque terminar con esta enfermedad para el 2030 es una de las metas incluidas en los Objetivos de Desarrollo Sostenible, lo cierto es que hay un enemigo poderoso: la multirresistencia a los antibióticos.

Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington (Estados Unidos) y de la Universidad de Umea (Suecia) hallaron un compuesto que previene e incluso revierte la resistencia a la isoniazida, uno de los antibiótico más utilizados. El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, se realizó en bacterias cultivadas en laboratorio, y de confirmarse los resultados positivos, se transforma en el primer paso antes de pasar a investigaciones en animales y en seres humanos.

El uso del compuesto junto con la isoniacida podría restaurar la efectividad del antibiótico en personas con tuberculosis resistente a los medicamentos.

El compuesto también puede reforzar el poder del antibiótico para matar las bacterias de la tuberculosis, incluso aquellas sensibles a las drogas, lo que significa que los médicos podrían comenzar a pensar en reducir el prolongado régimen de tratamiento de seis meses que hay actualmente.

“Es muy difícil para las personas cumplir con un tratamiento tan largo –argumenta Christina Stallings, coautora del estudio-. Son cuatro medicamentos y todos tienen efectos secundarios. Cuanto más tiempo dura la toma de los antibióticos, más problemas se registran con el cumplimiento del paciente, y eso puede conducir a empeorar la resistencia al fármaco. Todo lleva al fracaso del tratamiento. Lo que logramos hallar es un compuesto que sensibiliza las bacterias a un antibiótico, evita que surja la resistencia a los fármacos e incluso la invierte, al menos en el laboratorio.”.

La enfermedad es causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis. En lugar de buscar nuevos antibióticos, Stallings y sus colaboradores decidieron probar compuestos que eviten que la bacteria se fortalezca, una vez dentro del organismo. Cuando se colocan en un ambiente de bajo oxígeno para imitar las condiciones estresantes que las bacterias de la tuberculosis encuentran dentro del cuerpo, las bacterias se unen y forman una película delgada llamada biofilm que es resistente no solo a las condiciones de bajo oxígeno sino también a los antibióticos y otros factores estresantes.

Los investigadores analizaron 91 compuestos que comparten una estructura química central que inhibe las biopelículas en otras especies bacterianas, y hallaron un compuesto, el C10, que aunque no mató a las bacterias de la tuberculosis, les impidió formar un biofilm. Otras pruebas mostraron que el bloqueo de la formación de biopelículas con C10 hizo que las bacterias fueran más fáciles de matar con antibióticos e incluso frenó el desarrollo de resistencia a los antibióticos.

El testeo se realizó sobre bacterias desarrolladas en el laboratorio. Ahora, los científicos están viendo si el compuesto es seguro y cómo será procesado por el organismo humano.

Fuente: Revista Noticias / COFA

Una adolescente de 15 años que se encontraba en estado crítico a causa de una infección causada por bacterias resistentes a antibióticos se ha recuperado gracias a un cóctel de virus diseñado para destruir la bacteria.

El caso clínico, que fue publicado en la última edición de la revista Nature Medicine, demuestra que los virus pueden convertirse en el futuro “en una posible estrategia para tratar infecciones resistentes a los fármacos”, según declara Graham Hatfull, investigador de la Universidad de Pittsburgh (EE.UU.) que ha desarrollado la terapia.

El tratamiento se ha aplicado a una chica con fibrosis quística que recibió un doble trasplante pulmonar en el verano de 2017 en el hospital pediátrico Great Osmond Street de Londres. Había estado tomando antibióticos desde los siete años para mantener a raya las infecciones derivadas de la fibrosis quística, una enfermedad hereditaria que afecta principalmente a los pulmones.

Semanas después del trasplante, y de haber empezado a tomar fármacos inmunosupresores para evitar el rechazo inmunitario, la joven sufrió una infección por la bacteria Mycobacterium abscessus . La bacteria apareció primero en la herida de la intervención quirúrgica y en el hígado, formó nódulos bajo la piel en los brazos, las piernas y las nalgas y después se extendió a otros órganos. Ningún antibiótico consiguió eliminarla.

El equipo médico del hospital londinense se puso en contacto entonces con Graham Hatfull, de la Universidad de Pittsburgh, que ha reunido la mayor colección del mundo de bacteriófagos a lo largo de tres décadas. Los bacteriófagos son un tipo de virus que, como su nombre indica, comen bacterias. Por el contrario, no tienen capacidad de infectar las células humanas.

Hatfull buscó en su colección de más de 10.000 bacteriófagos cuáles podían destruir la cepa de Mycobacterium abscessus que le habían enviado desde Londres. Identificó tres candidatos y, después de modificar el genoma de dos de ellos para aumentar su eficiencia, creó un cóctel con los tres virus para tratar la infección.

La paciente empezó a recibir el tratamiento en junio del año pasado. Consistió en mil millones de partículas víricas inyectadas por vía endovenosa dos veces al día. Seis semanas después, la infección había desaparecido del hígado. La joven “sigue recibiendo el tratamiento en la actualidad”, informa Hatfull. De los más de veinte nódulos que le aparecieron en la piel, sólo le quedan dos.

Se trata del “primer uso terapéutico de bacteriófagos modificados”, destacan los autores del avance médico en Nature Medicine. La combinación de los tres virus distintos reduce la probabilidad de que las bacterias se vuelvan resistentes al tratamiento, al igual que las combinaciones de fármacos contra el VIH limitan la aparición de virus resistentes a los antirretrovirales.

Fuente: Clarín Salud

La nueva investigación presentada en el Congreso Europeo de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas (ECCMID, por sus siglas en inglés), que se celebra esta semana en Ámsterdam, Países Bajos, muestra que una formulación que contiene óxido de zinc es eficaz para reducir el olor de las axilas al matar las bacterias responsables y ayuda en la curación de heridas.

El estudio fue realizado por el profesor Magnus S. Agren, del Centro de Curación de Heridas de Copenhague, en Dinamarca; el Hospital Bispebjerg, en Copenhague, Dinamarca (donde se realizó el estudio), y Khaled Saoud Ali Ghathian, del Departamento de Microbiología Clínica del Hospital Hvidovre, en Hvidovre, Dinamarca y colegas.

El olor molesto de la axila (debajo de la axila) en la mayoría de los casos es causado por ‘Corynebacterium spp.’ y ‘Staphylococcus spp.’ Los efectos antimicrobianos del óxido de zinc (ZnO) han sido ampliamente documentados. En estudios experimentales, ZnO previno la generación bacteriana de ácidos grasos de cadena corta con mal olor. Además, la ZnO tópica redujo la aparición de corinebacterias y el mal olor de las heridas quirúrgicas abiertas, lo que dio la idea a los científicos de probar el compuesto directamente en el olor corporal.

La axila es cálida, húmeda y rica en nutrientes, todas condiciones que aumentan el pH. Debido a que la solubilidad de ZnO depende del pH, la eficacia puede variar debido al pH de la superficie de la piel. Además, no hay consenso sobre el efecto del género en el nivel de pH axilar.

El objetivo principal de este ensayo doble ciego controlado con placebo (ZINC-ON) fue estudiar si la aplicación repetida de ZnO formulado en una emulsión de aceite en agua redujo el olor de las axilas en voluntarios sanos. También se evaluó la asociación con el crecimiento bacteriano global y específicamente de ‘Corynebacterium spp.’ y ‘S. Hominis’.

Aumenta el PH de la piel y reduce la inflamación de heridas

Se monitorizó el pH de la superficie de la piel en paralelo. En segundo lugar, se estudiaron los efectos antiinflamatorios y de curación de la herida del ZnO tópico mediante la evaluación del grado de eritema de la piel y la evolución de la queratina en dos modelos estandarizados de heridas: uno infligido por una lanceta activada por contacto que produce pequeñas heridas sangrantes y el otro inducido por láser de CO2 ablativo que produce erosiones secas en la piel.

El ensayo incluyó a 30 voluntarios sanos (15 mujeres/15 hombres) de una edad media de 25,6 años. Se asignaron al azar las axilas izquierda y derecha de los participantes a la aplicación de ZnO o placebo y se trataron durante 13 días consecutivos con cinco visitas al hospital.

Se inscribió a los participantes, se les frotó y comenzaron el tratamiento el día menos 8; en el día 0 se obtuvieron nuevamente muestras bacterianas y se les provocaron heridas, y luego se vio a los participantes los días 3, 4 y 5. En la última visita, día 5, se preguntó a los participantes si habían observado una diferencia en el olor desde las axilas izquierda y derecha y, en caso afirmativo, que indicara qué axila cree que tuvo más olor.

El tratamiento con ZnO redujo el mal olor que se percibía de sí mismo en comparación con el placebo. El crecimiento bacteriano general y específicamente el olor a ‘Corynebacterium spp.’ y ‘S. Hominis’ se redujeron con el tratamiento con ZnO a pesar del aumento del pH de la superficie de la piel (todos los resultados fueron estadísticamente significativos).

El ZnO tópico redujo el eritema (enrojecimiento) en la peri-herida alrededor de las heridas inducidas por lancetas y promovió la formación de queratina. Los autores concluyen: “La aplicación diaria de ZnO reduce el mal olor de la axila y las bacterias causantes, aumenta el pH de la superficie de la piel y disminuye la inflamación de la herida”.

Fuente: Europa Press / COFA

Investigadores suizos crearon microrobots inteligentes y biocompatibles que se comportan como las bacterias para así ser capaces de transportar fármacos hacia algún tejido enfermo. Nadan y pasan a través de los estrechos vasos sanguíneos y los sistemas más complejos. Este avance médico científico se conoce cuatro meses después de revelarse la construcción en Hong Kong de un robot, también diminuto y que asimismo parece de ciencia ficción, capaz de recorrer internamente el cuerpo humano, movilizándose por superficies sumergidas o revestidas de fluidos corporales.

Los científicos suizos se inspiraron en las bacterias y otros microorganismos para diseñar estos “artificial microswimmers”, que son de tal flexibilidad que mientras nadan pueden modificar su forma cuantas veces sea necesario, sin comprometer su velocidad ni sus capacidades de maniobrabilidad.

Estas mini máquinas suizas fueron diseñadas utilizando un método de plegado basado en el origami, técnica también llamada papiroflexia que consiste en realizar figuras u objetos con hojas de papel doblándolas sucesivas veces. Con ello, estos prototipos que miden cerca de un milímetro de longitud pueden hacerse más pequeños.

Las deformaciones pueden ser “programadas” por anticipado, lo que permite al robot adoptar automáticamente la forma más eficiente, sin la ayuda de sensores.

El estudio suizo fue publicado esta semana en la revista Science Advances, donde se remarca que, efectivamente, estos dispositivos suaves y biocompatibles, que pueden desplazarse por fluidos densos y viscosos, se comportan como cualquier microorganismo vivo (VER PUBLICACIÓN).

El grupo de científicos suizos tiene al frente de este trabajo a sus investigadores Bradley Nelson, profesor de robótica y sistemas inteligentes de ETH, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, y Selman Sakar, de la EPFL, Escuela Politécnica Federal de Zúrich.

Inteligencia encarnada

El método desarrollado para “programar” el viaje a altas velocidades de estos robots emplea la denominada “inteligencia encarnada”, una alternativa al paradigma de computación clásico que realizan los sistemas electrónicos integrados.

Sobre esta novedosa estrategia el científico Selman Sakar explicó: “Nuestros robots tienen una composición y estructura especial que les permite adaptarse a las características del fluido por el que se mueven. Por ejemplo, si encuentran un cambio en la viscosidad o la concentración osmótica, modifican su forma para mantener su velocidad y maniobrabilidad”.

Los robots pueden ser controlados usando un campo electromagnético o también pueden ser autorizados a navegar por sí mismos, pasando a través de cavidades utilizando flujos de fluidos.

Inspirados en la naturaleza

Nelson complementa: “La naturaleza evoluciona y una multitud de microorganismos cambia de forma a medida que cambian sus condiciones ambientales. Este principio básico inspiró nuestro diseño. El desafío clave para nosotros fue desarrollar la física que describe los tipos de cambios en los que estábamos interesados y luego integrarlos. Esto, haciendo uso de las nuevas tecnologías de fabricación”.

El equipo de investigación sigue trabajando para mejorar el rendimiento de la natación a través de los fluidos más complejos del cuerpo humano y también en algo no menos importante: que sean mecanismos que pueden fabricarse fácilmente a un costo razonable, sin perder eficacia ni su condición de robots blandos miniaturizados.

El dispositivo inteligente está hecho de nanocompuestos de hidrogel. Las nanopartículas magnéticas dentro de este hidrogel pueden ser controladas por un campo electromagnético.

En la conclusión del estudio que publica la revista Science Advances se lee que “un análisis cuidadoso del rendimiento de la natación a diferentes viscosidades proporcionó una guía para construir una máquina que manifiesta múltiples configuraciones estables, cada una optimizada para una marcha de locomoción diferente”.

“Realizamos –remata- la adaptación de la forma en respuesta a las restricciones mecánicas y la variación de la presión osmótica a través de la coordinación entre las tensiones elásticas y viscosas. Nuestro enfoque para resolver el problema de navegación reduce la cantidad de elementos a controlar y, por lo tanto, puede tener ventajas en términos de velocidad, versatilidad y costo”.

El robot creado en Hong Kong

Entre las diferencias de las máquinas suizas con el robot creado en Hong Kong destaca el desplazamiento. El estudio revelado en septiembre de 2018 expuso el reto de hacer mover un aparato por control remoto dentro del cuerpo humano, dada la textura cambiante de los tejidos que lo componen.

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Investigadores de la Universidad de Texas (Estados Unidos) han concluido en un estudio, publicado en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, que los probióticos pueden perjudicar como cualquier otra bacteria si la barrera intestinal ya está dañada.

Concretamente, según los resultados de la investigación, los beneficios de los probióticos, una bacteria viva que se ha considerado buena para la salud y que puede encontrarse en alimentos como el yogur, dependen de la vitalidad del epitelio intestinal o barrera intestinal, una delicada capa unicelular que protege el resto del cuerpo de otras bacterias potencialmente dañinas que se encuentran en el intestino humano.

“Cuando la barrera intestinal está sana, los probióticos son beneficiosos, pero cuando está perjudicada, pueden causar más daño que utilidad. Una vez que está lastimada, los probióticos pueden dañar igual que cualquier otra bacteria que sale al cuerpo humano”, ha explicado el investigador del estudio, el doctor Woojung Shin.

De forma paralela, la investigación ha confirmado que el daño en el epitelio intestinal es el inicio de la patología de la inflamación intestinal.

“Al posibilitar la personalización de condiciones específicas en el intestino, podemos establecer el catalizador inicial, el comienzo, de la enfermedad”, ha indicado, por su parte, el investigador jefe del estudio, el doctor Hyun Jung Kim. “Si podemos determinar la causa raíz, podemos determinar el tratamiento más apropiado con mayor precisión”, ha añadido.

Los científicos, que son ingenieros, utilizaron un chip que contenía un sistema microfisiológico de inflamación intestinal desarrollado a tal efecto. Esta vez representa la primera que un chip con una enfermedad situado en un órgano ha sido desarrollado y utilizado para mostrar cómo se desarrolla una enfermedad en el cuerpo humano.

Hasta el momento, los chips situados en órganos, que son microchips revestidos por células humanas vivas que se usan para modelar órganos como el corazón, los pulmones o los riñones, sólo servían en modelos precisos de funcionalidad de los órganos en ambientes controlados.

Con la vista puesta en el futuro, el doctor Shin planea desarrollar más modelos personlizados de enfermedades intestinales humanas, como el cáncer colorrectal, con el objetivo de identificar cómo la microbioma intestinal controla la inflamación, la metástasis y la eficacia de la inmunoterapia para tratar el cáncer.

Fuente: Europa Press / COFA

Investigadores de Córdoba desarrollaron nanopartículas de este metal que al iluminarse eliminan los patógenos. Una innovación para luchar contra un problema sanitario grave: el avance de las superbacterias.

La resistencia a los antibióticos de las bacterias ya es un problema sanitario global. Si no se encuentra una solución, en 2050 morirán más pacientes por esta causa que por cáncer o afecciones cardíacas, asegura una estimación realizada por un panel de expertos convocados por el Gobierno del Reino Unido. Los microorganismos superresistentes son aquellos que pueden eludir toda la lista de antibióticos desarrollados por el ser humano. Por lo general, infectan a pacientes internados que están inmunodeprimidos, pero cada año se registran más casos de resistencia no hospitalaria.

Varios investigadores del mundo están buscando estrategias para mantener a raya a estos patógenos. Científicos de Córdoba han desarrollado una muy particular porque involucra oro y luz.

Se trata del grupo liderado por Cecilia Becerra, del Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal, de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) y del Conicet.

Desde hace años, este equipo trabaja en la búsqueda de antimicrobianos. El gran salto se dio en 2012, cuando comenzó a trabajar con nanopartículas, moléculas que tienen menos de 100 nanómetros, es decir, 0,0001 milímetros.
Puntualmente, decidió trabajar con nanopartículas de oro de 50 nanómetros, esféricas y de color rojo. “Son tan pequeñas que incluso pueden ingresar en la bacteria”, apunta Cecilia.

Jazmín Silvero Compagnucci, integrante del equipo, explica que lograron sintetizar las moléculas de oro asociadas al antibiótico amoxicilina. “La amoxicilina no tiene ningún efecto, sino que sirve para estabilizar el oro y lo guía hasta la pared celular de la bacteria”, comenta Jazmín.

El oro es una sustancia inocua para los tejidos vivos. De hecho, joyas realizadas con este metal no generan alergias. Pero cuando se lo irradia con luz verde, las nanopartículas alcanzan los mil grados de temperatura.

“La molécula que está pegada a ella, la pared de la bacteria, se destruye completamente. Lo que ocurre es que se producen radicales libres que oxidan la membrana celular”, explica Jazmín.

Las investigadoras probaron el efecto bactericida de la nanopartícula en cultivos celulares y tejidos en vivo. También probaron la biocompatibilidad en modelos animales.

“Demostramos que se eliminan del organismo en cinco horas”, detalla la investigadora. Y también aclara que el calor no quemaría al paciente tratado.

Uno de los patógenos que lograron combatir son cepas resistentes de Staphylococcus aureus. “En realidad, obtuvimos buenos resultados para los dos grandes grupos de bacterias (Gram positiva y negativa). Sería un antimicrobiano de amplio espectro”, explica Cecilia.

Siguientes pasos 

Son los primeros pasos para lograr una formulación farmacéutica comercial. Las investigadoras imaginan una pomada para aplicar en infecciones en la piel. Sólo hace falta irradiarla con luces led comunes de color verde durante 15 minutos.

El método también podría aplicarse en infecciones internas, sólo que allí la irradiación con luz debería hacerse con una sonda.

Sin embargo, aún hace falta realizar análisis clínicos en pacientes para demostrar su efecto terapéutico y no tóxico. Estos ensayos requieren inversiones muy altas que deben hacerse con el apoyo de la industria farmacéutica o del Estado.

Pero el desarrollo tiene una ventaja que lo hace más factible de llegar al mercado. Años atrás, sintetizar nanopartículas de oro llevaba mucho tiempo y era muy caro.

La técnica de producción que desarrollaron las investigadoras de Córdoba requiere solamente 18 minutos y no hay que agregar reactivos tóxicos o muy caros. Tampoco se necesita un trabajo posterior de purificación. El proceso está camino a ser protegido con patente de propiedad intelectual.

Cecilia explica que la terapia fotodinámica está muy difundida en Argentina y en el mundo como campo de investigación. “Se están pensando tratamientos para erradicar tumores, por ejemplo”, detalla.

Efectivo contra el biofilm 

En el caso del desarrollo cordobés, también demostraron que sirve para eliminar el biofilm que producen las bacterias. Es un mecanismo de resistencia de las bacterias. Se agrupan y forman una película que las protege. No sólo provocan problemas en los pacientes, sino también en el material hospitalario, ya que tapan los catéteres y las sondas.

“Actualmente se requieren grandes concentraciones de antibióticos para eliminar el biofilm, lo cual puede ser tóxico. En el caso de estas nanopartículas, se utiliza la misma concentración con un poco más de tiempo de irradiación”, cuenta Diamela Rocca, otra integrante del grupo.

Otros investigadores que participaron del desarrollo son Emilce Artur de la Villarmois y Mariela Pérez, del Instituto de Farmacología Experimental Córdoba (Ifec).

El trabajo también fue realizado con el soporte de la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC y es una colaboración con la Universidad de Ottawa, Canadá.

Los antibióticos mal usados, una clave 

Los antibióticos son medicamentos que combaten las infecciones bacterianas. Usados correctamente, pueden salvar vidas, pero hay un creciente problema de resistencia a antibióticos. Esto ocurre cuando las bacterias mutan (se transforman) y se vuelven capaces de resistir los efectos de un antibiótico. El mismo uso de antibióticos puede llevar a la resistencia. Cada vez que toman antibióticos, las bacterias sensibles mueren. Pero gérmenes resistentes pueden crecer y multiplicarse.

Fuente: La Voz del Interior -Córdoba /COFA

Las bacterias poseen una ‘memoria’ que pasa el conocimiento sensorial de una generación de células a otra, todas sin un sistema nervioso central ni neuronas, según cientificos de UCLA.

“Esto es una gran sorpresa para nosotros y para este campo”, dijo Gerard Wong, profesor de bioingeniería y de química y bioquímica, miembro del California NanoSystems Institute en la UCLA (Universidad de California en Los Ángeles) y uno de los autores principales del estudio.

Estos hallazgos son un paso importante hacia la comprensión de las infecciones difíciles de tratar causadas por biopelículas bacterianas en personas con fibrosis quística.

El equipo estudió una cepa de bacterias llamada Pseudomonas aeruginosa que forma biofilms en las vías respiratorias de personas con fibrosis quística y causa infecciones persistentes que pueden ser letales. Las biopelículas bacterianas también pueden formarse en implantes quirúrgicos, como una cadera artificial; cuando lo hacen, pueden hacer que el implante falle. Las biopelículas bacterianas están compuestas por células bacterianas genéticamente idénticas que pueden colonizar casi cualquier superficie y formar comunidades en las que las células individuales se organizan y cooperan.

“El primer paso para formar una biopelícula es que las bacterias deben sentir la superficie y desarrollar la capacidad de adherirse“, dijo Calvin Lee, un estudiante de posgrado de la UCLA y coautor del estudio. “Por primera vez, pudimos seguir el comportamiento de linajes enteros de células individuales, y descubrimos que los descendientes podían recordar las señales de detección de superficie de sus antepasados”.

Los hallazgos fueron publicados en línea en PNAS.

“Fue realmente emocionante para mí que aprendiéramos cómo los vínculos reversibles e irreversibles se vinculan durante la formación temprana del biofilm”, dijo en un comunicado George O’Toole, autor principal colaborador del estudio y profesor de la Escuela de Medicina Geisel en Dartmouth. “Estos conceptos fueron descritos en la década de 1930, pero nos llevó casi 90 años entender cómo funcionan de la mano para ayudar a impulsar la formación temprana de biopelículas”.

Para analizar las células que están en proceso de “detección” de la superficie, los científicos utilizaron un método de seguimiento celular multigeneracional desarrollado por el grupo de investigación de Wong, junto con varios otros métodos de análisis de datos, incluida una técnica de procesamiento de señales que se utiliza más comúnmente para analizar el tono en la música, la primera aplicación conocida de esta técnica para mediciones biológicas.

El enfoque reveló que dos eventos estaban relacionados en un patrón rítmico: la expresión de AMP cíclico, una molécula de señalización dentro de las células bacterianas y el nivel de actividad de pili tipo IV, los apéndices de las células de las bacterias que participan en el movimiento de las células. El estudio reveló que los eventos están separados por unas pocas horas.

“Las bacterias sienten y recuerdan a través de este patrón rítmico, que es fundamental para su decisión de suprimir la motilidad, volverse estacionario y, en última instancia, unirse a una superficie de forma irreversible y formar una biopelícula”, dijo Wong.

Fuente: Europa Press