Hoy en Revista Dosis

Un nuevo estudio de la escuela de Medicina de la Loyola University Chicago Stritch ha revelado cómo, a nivel celular, la diabetes puede causar insuficiencia cardiaca. Los investigadores han señalado que los hallazgos podrían llevar a utilizar medicamentos para tratar e incluso para prevenir la insuficiencia cardiaca en pacientes con diabetes.

El estudio, elaborado por Maria Papadaki en el laboratorio del profesor Jonathan A. Kirk, de la Universidad de Loyola, se ha publicado en la revista de la Sociedad Americana para la Investigación Clínica, JCI Insight.

Así, en un corazón sano, los miofilamentos, unas estructuras micróscópicas, hacen que las células del músculo cardiaco se contraigan, y las células funcionan de forma acompasada para que el corazón bombee sangre con normalidad, mientras que en los pacientes que sufren insuficiencia cardiaca, las células del músculo cardiaco se debilitan y, en consecuencia, el corazón no bombea suficiente sangre.

Metilglioxal

Los investigadores han hallado que una molécula llamada metilglioxal, que los diabéticos no son capaces de eliminar con normalidad, se adhiere a los bloques de construcción clave de las proteínas. El estudio ha señalado que el metilglioxal afecta en mayor medida al miofilamento cardiaco de pacientes diabéticos con insuficiencia cardiaca, que en personas que no la tienen o que tienen insuficiencia cardiaca pero no diabetes. Los investigadores también han observado que el metilglioxal debilitaba las células del músculo cardiaco al interferir con el funcionamiento del motor molecular.

“Esta pequeña molécula, metilglioxal, se acumula en las células del corazón durante la diabetes y encoge los miofilamentos para que no puedan contraerse también”, ha explicado la autora principal del estudio, Maria Papadaki.

Los hallazgos sugieren un nuevo enfoque para tratar a los pacientes con diabetes que están en riesgo de desarrollar insuficiencia cardiaca. Este enfoque implica el desarrollo de medicamentos que contrarresten los efectos del metilglioxal al afinar los motores de miofilamento. Este descubrimiento podría proporcionar un objetivo terapéutico eficaz para prevenir la insuficiencia cardiaca en la población con diabetes.

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Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España -CSIC- desarrolló una molécula pequeña para contrarrestar la heparina. Inhibir los efectos de fármaco, el anticoagulante más utilizado, permitiría paliar efectos secundarios como reacciones alérgicas y sobredosis que derivan en hematomas y hemorragias.
Los investigadores, del Instituto de Química Avanzada de Cataluña, en Barcelona, han publicado su trabajo en en la revista Angewandte Chemie International Edition, que ha considerado la publicación española como uno de sus hot papers, según apunta el CSIC.

 

La molécula desarrollada restituye la actividad del factor de coagulación FXa, que está inhibido por la heparina

Ignacio Alfonso, coordinador del trabajo, destaca la relevancia de desarrollar pequeñas moléculas inhibidores de los efectos de la heparina: “Los antagonistas de heparina que se usan a nivel clínico son mayoritariamente macromoléculas, y hay pocas moléculas pequeñas que contrarresten los efectos de este fármaco. La complejidad estructural y funcional de la heparina complica el diseño de inhibidores”.

Los investigadores han probado el efecto inhibitorio en un ensayo enzimático in vitro relacionado y han demostrado que la molécula desarrollada restituye la actividad del factor de coagulación FXa, que está inhibido por la heparina.

Un ligando revierte el efecto inhibidor de la heparina en una reacción enzimática en cascada ligada a la coagulación

Alfonso concreta su trabajo: “Hemos usado una selección dinámica covalente para identificar un nuevo ligando para la heparina, ensamblado a partir de piezas básicas extremadamente simples. La molécula amplificada se enlaza fuertemente a la heparina mediante una combinación de interacciones débiles”. El citado ligando revierte el efecto inhibidor del fármaco en una reacción enzimática en cascada ligada la coagulación sanguínea.

Fuente: Diario Médico – España /COFA

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Investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) identificaron una molécula clave en la resistencia a la insulina, una condición que favorece el desarrollo de la diabetes mellitus de tipo 2: La enzima BACE1.

 
El trabajo que publicó la revista científica ‘Metabolism. Clinical and Experimental‘, ha demostrado en ratones cómo una enzima está implicada en la aparición del proceso inflamatorio y la resistencia a la insulina, lo que abre la puerta a desarrollar nuevos fármacos para tratar este tipo de diabetes.

 

La investigación fue liderada por el profesor Manuel Vázquez Carrera, miembro de la Unidad de Farmacología y Farmacognosia de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y del Instituto de Biomedicina (IBUB) de la UB, así como del CIBER de Diabetes y Enfermedades Metabólicas (CIBERDEM).

En el estudio también participaron las expertas Dolors Serra y Laura Herrero, de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y del IBUB; Anna Gumà, de la Facultad de Biología y del IBUB; Joan Vendrell y Sonia Fernández, del Instituto de Investigación Sanitaria Pere Virgili y del CIBERDEM, y otros expertos de la Universidad de Dundee (Reino Unido).

Según Vázquez, la aparición de un proceso inflamatorio crónico de baja intensidad contribuye a la resistencia a la insulina, cuando las cantidades normales de esta hormona son insuficientes para cumplir su función, es decir, conseguir que la glucosa que proviene de los alimentos entre en las células para obtener energía.
Este trastorno predice el desarrollo de la diabetes mellitus de tipo 2, una enfermedad crónica que mal controlada puede causar problemas de circulación, corazón, ojos, riñones y en otros órganos.

El objetivo del trabajo ha sido saber si la enzima BACE1 y su producto, el APP-Beta soluble, estaban implicados en la aparición del proceso inflamatorio y la resistencia a la insulina en el músculo esquelético, el tejido más importante implicado en el metabolismo de la glucosa.

“Se sabía que los ratones deficientes en esta enzima estaban protegidos ante la intolerancia a la glucosa inducida por una dieta rica en grasas, pero se desconocía por qué mecanismos la ausencia de BACE1 proporcionaba efecto protector”, ha precisado Vázquez.

Los científicos han analizado los efectos de bloquear esta enzima y de administrar APP-Beta soluble en ratones y han comprobado que “se atenua el incremento del estrés del retículo endoplasmático (proceso que favorece la resistencia a la insulina), la inflamación y la resistencia a la insulina inducida por un exceso de lípidos, incrementa la inflamación en el músculo y reduce la sensibilidad a la insulina”, ha detallado el investigador.

“El reto ahora es demostrar que el desarrollo de nuevos fármacos que bloquean las acciones de BACE1 pueden ser una estrategia terapéutica efectiva y segura en el tratamiento de la resistencia a la insulina y la diabetes mellitus de tipo 2”, ha concluido Vázquez.

Fuente: EFE Futuro

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Investigadores probaron en el laboratorio una molécula que puede combatir el virus del resfrío común al impedir que secuestre células humanas. Las primeras pruebas basadas en laboratorio con células humanas han demostrado la capacidad de la molécula para bloquear completamente múltiples cepas de virus del resfrío, y el equipo espera pasar a ensayos en animales y luego en humanos.

El resfriado común es causado por una familia de virus con cientos de variantes, por lo que es casi imposible inmunizarse o vacunarse contra todos ellos; además de que los virus evolucionan rápidamente, lo que significa que pueden ganar resistencia a los fármacos rápidamente. Por estos motivos, la mayoría de los remedios contra el resfriado dependen del tratamiento de los síntomas de la infección, como secreción nasal, dolor de garganta y fiebre, en lugar de combatir el virus en sí.

Sin embargo, una nueva molécula, desarrollada por investigadores del Imperial College London, en Reino Unido, tiene como objetivo N-myristoyltransferase (NMT), una proteína en células humanas. Los virus “secuestran” la NMT de las células humanas para construir la proteína “caparazón” o cápside, que protege el genoma del virus, según se detalla en un artículo sobre este trabajo publicado en la revista ‘Nature Chemistry’.

Todas las cepas del virus necesitan esta misma proteína humana para hacer nuevas copias de sí mismas, por lo que la molécula debería funcionar contra todas ellas. Además, la molécula también actúa contra los virus relacionados con el virus del resfriado, como la polio y los virus de la fiebre aftosa. La molécula se dirige a una proteína humana y no al virus en sí, lo que hace que la aparición de virus resistentes sea altamente improbable.

El investigador principal, el profesor Ed Tate, del Departamento de Química de Imperial, dice: “El resfriado común es un inconveniente para la mayoría de nosotros, pero puede causar complicaciones graves en personas con enfermedades como asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Un medicamento como este podría ser extremadamente beneficioso si se administra temprano en la infección, y estamos trabajando en la creación de una versión que pueda inhalarse, para que llegue a los pulmones rápidamente”.

MÁS DE CIEN VECES MÁS POTENTE QUE MOLÉCULAS ANTERIORES

Ha habido intentos previos de crear medicamentos que se dirigen a las células humanas en lugar de a los virus, pero muchos tienen el efecto secundario de ser tóxicos. Los investigadores demostraron que la nueva molécula bloqueaba completamente varias cepas del virus sin afectar a las células humanas. Se necesitan más estudios para asegurarse de que no sea tóxico en el cuerpo.

El equipo de investigación incluyó los laboratorios del profesor Roberto Solari y el profesor Seb Johnston, en el Instituto Nacional de Corazón y Pulmón de Imperial, y la doctora Aurelie Mousnier, de Imperial y de ‘Queen’s Univesity Blefast, biólogos estructurales de la Universidad de York y colegas del Instituto Pirbright.

“La forma en la que funciona el medicamento supone que necesitamos estar seguros de que se estaba utilizando contra el virus del resfriado y no en afecciones similares con diferentes causas, para minimizar la posibilidad de efectos secundarios tóxicos”, dice el profesor Tate.

El equipo de Química Medicinal en el grupo Tate en Imperial, dirigido por el doctor Andy Bell (quien previamente inventó ‘Viagra’ como científico en Pfizer), originalmente estaba buscando compuestos que se centraran en la proteína de los parásitos de la malaria. Al examinar grandes bibliotecas de compuestos, encontraron dos exitosos y se sorprendieron al descubrir que funcionaban mejor juntos.

Al inventar una forma novedosa de combinar los dos, crearon una molécula, con nombre en código IMP-1088, que es más de cien veces más potente que las moléculas anteriores que se dirigen a la proteína en los humanos.

Fuente: El Economista – España

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Un equipo de investigación descubrió el proceso en que el ADN escapa de las mitocondrias durante la muerte celular, según un artículo publicado en la revista ‘Science’. Lo que los autores  llaman el momento de ‘Gran Escape’ puede algún día demostrar ser el desencadenante crucial de enfermedades autoinmunes como la artritis.

 

El equipo de investigación, dirigido por el profesor Benjamin Kile, del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina (BDI) de la Universidad de Monash, en Australia, descubrió y filmó el momento exacto en que el ADN escapa de las mitocondrias durante la muerte celular. El estudio contó con la participación de importantes colaboradores del Instituto Walter y Eliza Hall y del Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes en Estados Unidos.

Las mitocondrias son el último agente doble; son esenciales para mantener las células vivas, pero cuando se dañan, pueden desencadenar el propio sistema inmune del cuerpo con consecuencias potencialmente devastadoras. Debido a que el ADN dentro de las mitocondrias (ADNmt) tiene muchas similitudes con el ADN bacteriano (comparten ancestros comunes), el cuerpo reacciona a su presencia fuera de las mitocondrias o, de hecho, fuera de la célula, como si estuviera bajo ataque de patógenos invasores. Es como un fracaso a la hora de distinguir el “yo” del “no yo” que subyace en las enfermedades inflamatorias y autoinmunes.

Aunque se cree que la liberación de ADNmt contribuye a las enfermedades autoinmunes como el lupus, nunca se ha explicado cómo escapa de las mitocondrias. La investigadora de Monash BDI, la doctora Kate McArthur, mientras completaba su doctorado en el Instituto Walter y Eliza Hall, utilizó un nuevo microscopio revolucionario en el ‘Janelia Research Campus’ en Estados Unidos para capturar el momento en que las mitocondrias forman una “hernia” que sale de la mitocondria expulsando el ADN en el resto de la célula.

    El sistema de microscopía LLSM desarrollado por el ganador del Premio Nobel Eric Betzig es una nueva técnica que permite a los científicos observar las células vivas a una resolución innovadora. El doctor McArthur viajó varias veces al Campus de Investigación Janelia en Virginia entre 2015-2017 y recuerda el momento en que presenció, por primera vez, la mitocondria expulsando activamente su ADN.

EL CONTENIDO DE LAS MITOCONDRIAS SE HERNIA

Como científicos, nos enseñan a ser bastante escépticos cuando vemos algo inesperado, así que creo que mi reacción inicial fue ‘de ninguna manera …’. Fue solo después de haber repetido cuidadosamente el experimento muchas veces que empecé a darme cuenta de lo que habíamos encontrado”, relata McArthur.

Según el profesor Kile, cuando una célula se suicida (una parte normal del acto de equilibrio del cuerpo humano para controlar el número de células sanguíneas), se activan dos proteínas llamadas BAK y BAX. “Lo que presenciamos, en tiempo real, fueron estas proteínas asesinas profesionales que abrieron enormes ‘macroporos’ en la membrana externa de las mitocondrias, lo que hizo que el contenido interno se herniase, llevándose el ADN mitocondrial”, describe el profesor Kile.

“BAK y BAX entregan el ‘golpe mortal’ diseñado para inhabilitar permanentemente la célula. Pero al hacerlo, el ADN mitocondrial se pierde de la mitocondria. En esencia, es un daño colateral que, si no se controla adecuadamente, hace que el sistema inmunitario conduzca a la inflamación patológica”, apunta.

El descubrimiento fue consolidado por imágenes capturadas por el microscopio crio-electrónico Titan Krios, de la Universidad de Monash, y el nuevo microscopio del Instituto Walter y Eliza Hall, construido por colaboradores en el Centro del Instituto Imagen Dinámica. El profesor Kile hizo hincapié en que, en la investigación, son poco frecuentes “descubrimientos fundamentales como este” y que este tiene profundas implicaciones para entender una amplia gama de enfermedades autoinmunes e infecciones.

Fuente: Europa Press

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