viernes, 28 de septiembre de 2012

Implantes médicos que desaparecen en el cuerpo

El dispositivo se ha elaborado utilizando capullos de seda, hojas delgadas de silicio poroso y electrodos de magnesio. Imagen: Beckman Institute, University of Illinois and Tufts University
Un nuevo dispositivo electrónico capaz de desintegrarse en su entorno puede servir para crear implantes biomédicos que se reabsorben por el cuerpo tras un tiempo programado. Por ahora se han probado con éxito en ratones.
Una característica notable de algunos dispositivos electrónicos modernos es la capacidad de permanecer físicamente inalterables casi indefinidamente. Aunque esto suele ser un aspecto positivo, el caso contrario –que el aparato se ‘desintegre’ con el paso del tiempo– también puede tener ventajas.
Científicos de varias universidades de Estados Unidos y Asia han creado un circuito que puede desaparecer tras un período determinado. El dispositivo, presentado en la revista Science, puede ser utilizado para crear implantes médicos que, tras cumplir su función, sean reabsorbidos por el propio organismo.
Para elaborarlo, los investigadores han utilizado capullos de seda, hojas delgadas de silicio poroso y electrodos de magnesio –todos ellos materiales degradables– y lo han probado como implante biomédico en ratones. Antes de implantarlo, lo programaron para ser reabsorbido después de una cantidad concreta de exposición a los biofluidos de los animales.
Después de tres semanas, en las que el dispositivo cumplió su función administrando un bactericida, los científicos constataron que quedaban tan solo pequeños restos del implante.
John Rogers, uno de los investigadores que han participado en el proyecto, explica a SINC otra posible aplicación médica de estos circuitos, la cura de huesos rotos: “Se ha demostrado que la estimulación eléctrica acelera el crecimiento y la curación de fracturas óseas, y un dispositivo temporal como este es una interesante oportunidad en ese sentido”.
El científico asegura que en “un año o dos podrían empezar a hacerse pruebas con seres humanos”, aunque aclara que su foco en este momento son los modelos animales.

Aplicaciones en otras áreas

Pero los posibles usos de estos circuitos van más allá de la medicina. Según Rogers, una posible aplicación sería la monitorización ambiental: “Imaginemos el despliegue de 100.000 sensores electrónicos con capacidad de comunicación inalámbrica en un vertido químico. Podrían aportar información útil y simplemente desaparecer tras la eliminación del vertido”.
“Además, podrían simplificar la gestión de los residuos electrónicos de consumo. La tecnología de consumo actual suele quedar obsoleta en dos o tres años y se desecha, así que sería interesante utilizar estos dispositivos degradables para reducir el impacto ambiental”, concluye el investigador.

Fuente Agencia Sinc

jueves, 27 de septiembre de 2012

Seis proteínas favorecen el crecimiento y la metástasis del cáncer de mama

Tejido sin metástasis en pulmón. Imagen: CIC.
Investigadores del Centro de Investigación del Cáncer han descubierto seis proteínas que actúan coordinadamente para favorecer el crecimiento del tumor primario en el cáncer de mama y su diseminación en forma de metástasis hacia el pulmón. La eliminación de estas proteínas supondría  una potencial diana terapéutica frente a la enfermedad.
Un nuevo estudio, publicado en la revista Science, revela una nueva vía de señalización que condiciona el crecimiento de tumores de mama y su diseminación metastática hacia el pulmón.
Para los autores, liderados por Xosé R. Bustelo, científico del Centro de Investigación del Cáncer (CIC), los resultados han supuesto una serie de hitos.
El primero de ellos suscribe el destacado papel de las proteínas Vav2 y Vav3 en la formación de metástasis en cáncer de mama.
Como el gen que codifica la Vav3 está “frecuentemente” enriquecido en muestras tumorales de este tipo de cáncer, los investigadores inactivaron genéticamente este gen y otro altamente relacionado, Vav2, en modelos animales para comprobar si desempeñaban algún papel relevante en este tumor.
Según el equipo de Bustelo, “las proteínas Vav2 y Vav3 actuaban coordinadamente en el crecimiento del tumor de mama primario y, lo que fue más sorprendente, eran críticos para la formación de metástasis”.

‘Firma’ genética prometastática

Otro de los hallazgos de esta investigación, a partir del estudio de las células que carecían de expresión, revela que estas proteínas son esenciales para la expresión de un extenso programa transcripcional en las células de cáncer de mama. El siguiente paso consistió en averiguar si esta ‘firma’ genética prometastática tenía interés terapéutico o de diagnóstico clínico.
Por un lado, los investigadores descubrieron que, además de las proteínas Vav2 y Vav3, existen cuatro proteínas adicionales (Ilk, Inhibina betaA, ciclooxigenasa 2 y Tacstd2) que cuando se inhiben genéticamente disminuyen el crecimiento del tumor primario y eliminan por completo las metástasis del cáncer de mama al pulmón.
Según los autores, “la inhibición de estas seis proteínas, bien individualmente o de manera combinada, podría utilizarse en un futuro como diana terapéutica”.
Además, el estudio confirmó el valor diagnóstico de esta ‘firma’ genética en pacientes con cáncer de mama. Esto permitió definir una ‘firma genética diagnóstica’ restringida a 102 genes que predecía “con alta fiabilidad” diferentes parámetros de la evolución de los pacientes: grado de supervivencia, posibilidad de recurrencia de la enfermedad o posible desarrollo de metástasis en el pulmón.

Aplicación reducida a largo plazo

Sin embargo, como la caracterización de las nuevas dianas terapéuticas es preclínica –es decir, la experimentación se ha realizado en animales, antes de su ensayo en seres humanos–, su aplicabilidad a plazo corto es reducida.
“La implementación práctica de este trabajo vendrá condicionada por la capacidad de desarrollar en un futuro fármacos capaces de inhibir estas proteínas de manera efectiva y, obviamente, a que funcionen sin efectos colaterales tóxicos en los pacientes con cáncer”, indica Bustelo.
Aunque los autores insisten en que todavía falta tiempo para llegar al final del trayecto, la firma genética diagnóstica podría implementarse rápidamente si existe una empresa interesada en su comercialización.
“Nuestros estudios metagenómicos están basados en el uso de bases de datos procedentes de pacientes con información clínica, por lo que dan una imagen muy exacta de cómo funcionaría la firma genética en el mundo real. Nuestra firma genética es comparable, o incluso mejor, que otras herramientas diagnósticas desarrolladas recientemente”, concluye Bustelo.
El trabajo ha derivado en dos patentes que protegen los resultados sobre dianas terapéuticas y firma genética diagnóstica que han sido registradas por la Universidad de Salamanca, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Quince mil casos nuevos al año en España

En la actualidad, el cáncer de mama es uno de los tumores más frecuentes. En España se diagnostican cada año unos 15.000 nuevos casos y, en la franja de edad entre los 45 y 55 años, este tumor es el que presenta una mayor mortalidad en mujeres afectadas de cáncer. Aunque mucho menos frecuente, este tumor también se desarrolla en hombres. 
Hoy en día, la tasa de curación de este tumor se encuentra sobre el 66% de los casos. No obstante, aquellos pacientes que desarrollan metástasis periféricas o que, tras el tratamiento inicial, recurren en la enfermedad tienen porcentajes de curación mucho más reducidos.

Fuente Agencia Sinc

El sismo de Sumatra inició una ruptura en la placa indoaustraliana

Mapa de la zona del Océano Índico que muestra los epicentros del terremoto de 2012 y su correspondiente réplica (estrellas rojas). Imagen: Keith Koper, University of Utah Seismograph Stations.
El 11 de abril de 2012 un terremoto de 8,6 grados y su posterior réplica de 8,2 grados hicieron temblar la isla de Sumatra (Indonesia). Ahora, dos investigaciones publicadas en la revista Nature revelan que el seísmo pudo provocar el inicio de una separación tectónica en el interior de la placa indoaustraliana.
Ambos estudios aportan información sobre las causas y consecuencias de estos dos terremotos de desgarre. En este tipo de fenómenos, la tierra se desplaza horizontalmente tras la ruptura de una falla en la región interior de una placa –a diferencia de los terremotos de subducción, que se producen en los límites tectónicos–.
El primer trabajo aborda los antecedentes del temblor y muestra que fue consecuencia de la deformación que se está produciendo en la placa desde el megaterremoto que se produjo en la misma zona en 2004. ­
Matthias Delescluse, uno de los autores, explica a SINC que el evento de 2004 “añadió un poco más de tensión a la zona, y esto provocó a medio plazo el seísmo de 2012, como una gota que desborda un vaso lleno de agua”.
Delescluse apunta además que, en el movimiento de la placa indoaustraliana, “Australia se mueve hacia el norte, mientras que India resiste este movimiento debido al choque contra la cordillera del Himalaya, provocando una fractura en el interior de la placa”.
En el segundo estudio, un equipo dirigido por el sismólogo Thorne Lay analiza con detalle el terremoto de Sumatra y revela que el temblor provocó la ruptura de al menos cuatro fallas en 160 segundos, y que el fenómeno “forma parte del proceso de separación de la placa indoaustraliana en dos placas separadas”, en palabras del propio Lay para SINC.
El sismo principal se originó en el interior de la placa, a diferencia de los ocurridos en la zona en 2004, 2005 y 2007, que sucedieron por subducción –una placa se introduce por debajo de la otra– en los límites tectónicos. Según Lay, “el de 2012 es el temblor más grande ocurrido en el interior de una placa tectónica registrado por nuestros instrumentos”.
El investigador concluye que el terremoto “activó el sistema de fallas y esta sería la fase temprana de la fractura. Pasarán decenas de millones de años hasta que se defina el límite”.
La revista publica además un tercer estudio, dirigido por Fred Pollitz, que analiza el impacto global de aquel seísmo. El trabajo muestra que, en los seis días posteriores al 11 de abril, el número de terremotos de más de 5,5 grados ocurridos a más de 1.500 kilómetros de distancia del de Sumatra se multiplicó por cinco.
Según indica Pollitz a SINC, “ningún otro terremoto ha desencadenado tantas grandes réplicas en todo el mundo como este”.

Fuente Agencia Sinc 

El potencial de las marismas para absorber CO2 se frenará a partir de 2050

Las marismas almacenan grandes cantidades de carbono. En la foto, marisma de Doñana. Imagen: Montuno.
Un estudio publicado esta semana en Nature señala que la gran capacidad de los ecosistemas marismeños para absorber CO2 se incrementará en la primera mitad de este siglo y después caerá a partir de 2050. La razón, según el trabajo, se debe a que estos ambientes solo pueden sobrevivir a tasas moderadas de aumento del nivel del mar.
El cambio climático y la elevación del nivel del mar permitirán a las marismas, manglares y pantanos capturar y eliminar con más rapidez el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera en la primera mitad de este siglo, según un estudio que se publica esta semana en la revista Nature.
Sin embargo, esta investigación, realizada por Matthew L. Kirwan y Simon M. Mudd, de la Universidad de Virginia (EE UU), también señala que a partir de 2050 este potencial se verá reducido. El motivo, explica Kirwan a SINC, es que, según su modelo numérico, a partir de ese momento el aumento de las temperaturas provocará un gran incremento del nivel del mar.
Kirwan advierte que el papel que desempeñan las marismas en la absorción del CO2 “ha sido una sorpresa y se cree que otros ecosistemas como manglares y pastos marinos, también actúan de manera similar”.
Para el investigador, las marismas son uno de los mejores ejemplos de ecosistema que depende de la acumulación de carbono para sobrevivir al cambio climático: la acumulación de raíces en el suelo edifica su elevación, manteniendo a las plantas por encima del nivel del agua.

Hasta cuatro veces más carbono

Las marismas almacenan grandes cantidades de carbono, esenciales para la productividad de las plantas que lo respiran de la atmósfera y luego lo usan para crecer y aumentar la altura del suelo.
A pesar de que las hierbas mueren, el carbono queda atrapado en el sedimento y, tal y como predice el modelo de los investigadores, con un aumento más rápido del nivel del mar, las marismas podrían almacenar hasta cuatro veces más carbono que el que almacenan actualmente.
Sin embargo, el estudio afirma además que estos ecosistemas pueden sobrevivir sólo a incrementos moderados del nivel del mar. Es decir, si los mares suben demasiado rápido no podrán aumentar su elevación a un ritmo lo suficientemente activo como para mantenerse por encima de la subida de las aguas.

Fuente Agencia Sinc

España ensayará en humanos la vacuna contra el alzhéimer en 2013

La OMS estima que en 2050 más de 115 millones de personas en todo el mundo podrían padecer algún tipo de demencia. Imagen: Ricky.
Los ensayos en humanos de la vacuna contra el alzhéimer llegarán a España a partir de 2013. El grupo Grifols ha diseñado este prototipo clínico, basado en la inmunización contra las proteínas beta-amiloides. Tras probarse en animales, está a la espera de aprobación por parte de la Agencia Española del Medicamento.
Los responsables de la farmacéutica española Grifols anunciaron ayer, en una rueda de prensa celebrada en Barcelona, que ensayarán en humanos un prototipo de vacuna que frene la aparición del alzhéimer durante el primer trimestre de 2013.
El objetivo del medicamento es conseguir la inmunización contra las proteínas tau y beta-amiloides 40 y 42, que en las personan afectadas se acumulan en el cerebro y provocan la destrucción de las neuronas.
La vacuna ya ha pasado la fase de experimentación animal - ha sido probado con éxito en ratones - y está pendiente de ser aprobada por la Agencia Española del Medicamento para iniciar los ensayos clínicos en humanos.
Este prototipo clínico ha sido diseñado para su utilización en los estadios asintomáticos y preclínicos del alzhéimer. En estas fases, los pacientes aún no manifiestan los signos característicos de la enfermedad, como la pérdida de memoria o la apraxia, la incapacidad de realizar movimientos voluntarios.

Anteriores intentos de vacuna

La compañía catalana no ha sido la primera en desarrollar y probar un prototipo contra el alzhéimer. El pasado mes de junio, Bengt Winblad, del Instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia), dirigió una investigación sobre el funcionamiento de la vacuna CAD106, que también estimulaba el sistema inmunitario para que reaccionara contra las beta-amiloides.
Sus resultados mostraron que, de los pacientes que recibieron el tratamiento -todos ellos sufrían la enfermedad en su etapa leve o moderada-, el 80% desarrolló anticuerpos contra esas proteínas sin sufrir efectos secundarios.

Otros métodos contra la enfermedad

Grifols aprovechó para informar sobre otra de sus apuestas contra el alzhéimer en fases leves o moderadas, los tratamientos con hemoderivados. La empresa participa en ensayos de terapias que combinan la hemaféresis –un modelo de extracción de sangre- con albúmina e inmunoglobulina intravenosa.
Se trata de una técnica novedosa con la que extraen una cantidad limitada de plasma del paciente con la reposición de dos de las principales proteínas del plasma, albúmina o inmunoglobulina intravenosa. Tras esa restauración se consigue un ‘mecanismo de triple acción’ que “permitiría producir una movilización del beta-amiloide del cerebro para su posterior eliminación”, aseguran desde Grifols.

430.000 españoles con alzhéimer

La  búsqueda de una vacuna contra el alzhéimer es sólo uno de los caminos de estudio en torno a este tipo de demencia que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), sufren 24,3 millones de personas en el mundo. En España la cifra es alarmante: aproximadamente 430.000 españoles padecen la enfermedad, según datos del Centro Nacional de Epidemiología (CNE).
La edad es uno de los factores determinantes en su aparición y evolución. Según la Asociación del Alzheimer, “el 10% de las personas mayores de 65 años sufren esta enfermedad y ese porcentaje asciende hasta el 30% entre la franja mayor de 65 años”.
La OMS advierte que, dado el progresivo envejecimiento de la población, en 2050 más de 115 millones de personas en todo el mundo podrían padecer algún tipo de demencia, entre ellas el alzhéimer.

Fuente Agencia Sinc

Unas 23 centrales nucleares están en zonas con riesgo de tsunamis

Central de Fukushima tras el tsunami de marzo de 2011. Imagen: IAEA
El tsunami de Japón en marzo de 2011 destapó una oleada de negligencias relacionadas con el desastre nuclear que originó. Un estudio científico, liderado por españoles, ha detectado por primera vez las plantas atómicas más susceptibles a sufrir los efectos de un tsunami. En total están en zonas peligrosas 23 centrales –incluida Fukushima I– con 74 reactores, localizadas en el este y sureste de Asia.
Los tsunamis son sinónimo de destrucción de ciudades y hogares y, desde el que azotó la costa japonesa en marzo de 2011, también sabemos que provocan desastres nucleares, ponen en peligro la seguridad de la población y contaminan el medioambiente. Como estos fenómenos son todavía difíciles de predecir, un equipo de científicos ha evaluado las zonas “potencialmente peligrosas” con centrales nucleares terminadas y en construcción.
En el estudio, que se ha publicado en Natural Hazards, los investigadores trazaron un mapa de las zonas geográficas con mayor riesgo de grandes tsunamis en el mundo. Basándose en estos datos, se han identificado 23 centrales nucleares –incluida Fukushima I– con 74 reactores en áreas de alto riesgo. De ellas, 13 centrales con 29 reactores están activas; otras cuatro, que ahora cuentan con 20 reactores, se están expandiendo con nueve más; y hay siete nuevas centrales en construcción con 16 reactores.
“Se trata de la primera visión de la distribución mundial de centrales nucleares civiles situadas en primera línea de costa y expuestas a tsunamis”, asegura a SINC José Manuel Rodríguez-Llanes, coautor del estudio e investigador en el Centro de investigación en Epidemiología de Desastres (CRED, por sus siglas en inglés) de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica). Los autores se basaron en el registro histórico, arqueológico y geológico, además del instrumental para establecer el riesgo de tsunamis.
A pesar de que el riesgo de estos desastres naturales amenaza a prácticamente toda la costa oeste del continente americano, la costa atlántica hispano-portuguesa y norte africana, el Mediterráneo oriental y zonas de Oceanía, es sobre todo en el sur y sureste asiático donde la amenaza es mayor por la presencia de centrales atómicas.
Para Debarati Guha-Sapir, también coautora del estudio e investigadora en el CRED, “el impacto de los desastres naturales se está agravando, debido a su creciente interacción con instalaciones tecnológicas”.

China: un poder nuclear en construcción

Unos 27 de los 64 reactores nucleares que en la actualidad están en construcción en el mundo se encuentran en China, lo que demuestra la inversión masiva en poder nuclear del gigante asiático. “Pero más importante aún es el hecho de que 19 –dos de ellos en Taiwán– de los 27 reactores se están construyendo en zonas identificadas como peligrosas”, afirman los autores en el estudio.
En el caso de Japón, que en marzo de 2011 sufrió las consecuencias del mayor tsunami de su historia, son siete las centrales que están en riesgo con 19 reactores, de los que uno está en la actualidad en construcción. Corea del Sur está ahora expandiendo dos centrales con cinco reactores en riesgo. India (dos reactores) y Pakistán (un reactor) también podrían sufrir las consecuencias de un tsunami en sus centrales.

El fantasma de Fukushima

“El emplazamiento de instalaciones nucleares no sólo tiene implicaciones para los países que las alojan sino que también compete a los territorios que podrían verse afectados en caso de fuga radioactiva”, subraya a SINC Joaquín Rodríguez-Vidal, autor principal e investigador en el departamento de Geodinámica y Paleontología de la Universidad de Huelva.
Según el trabajo, se deberían aprender lecciones del accidente de Fukushima. Para los autores, la prevención y los estudios científicos previos son las mejores herramientas para evitar este tipo de desastres. “Pero desde el tsunami de 2004 en el océano Índico no se han tomado medidas políticas efectivas”, advierten los investigadores.

La crisis de Fukushima ocurrió en un país muy desarrollado, con uno de los más altos estándares de conocimiento científico e infraestructura tecnológica. “De haber ocurrido en un país menos equipado para gestionar las consecuencias de la catástrofe, el impacto hubiese sido mucho más serio para el mundo”, certifican los expertos.
Por ello, el profesor Rodríguez-Vidal aconseja elaborar análisis más locales, que consideren el efecto-sitio en cada central nuclear, y determinar la adecuación de las instalaciones que se han identificado en este estudio.

Fuente Agencia Sinc

miércoles, 26 de septiembre de 2012

El 'código de barras' genético revela la gran diversidad de aves en la Amazonia

Hormiguero gorgirrufo Gymnopithys rufigula. Imagen: Borja Milá.
Un  estudio internaciopnal liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales ha revelado la gran diversidad de linajes genéticos del ADN mitocondrial de las aves forestales amazónicas. El estudio ha rastreado la variación del gen mitocondrial COI, utilizado en aves como 'código de barras' para identificar especies, en 41 tipos de aves de bosques neotropicales de Ecuador y la Guayana Francesa.
La avifauna de la Amazonia está poco explorada, motivo por el cual su riqueza de especies está infravalorada al igual que ocurre en otras regiones tropicales. La mayoría de las especies de aves amazónicas se describieron en el siglo XIX y desde entonces la exploración taxonómica ha avanzado con cuentagotas. Pero ahora un estudio en el que han participado el Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC, el Museo Real de Ontario (Canadá) y las Universidades de California y Tulane (EEUU) ha rastreado la variación del gen mitocondrial COI en 41 especies de aves de bosques neotropicales de Ecuador y la Guayana Francesa. Los resultados de la investigación han aparecido en la revista PLoS ONE.
Según el estudio, de las 41 especies estudiadas, 33 mostraron una marcada diferenciación genética a lo largo de la Amazonia o a ambos lados de los Andes, lo que sugiere que este patrón está muy extendido entre las aves forestales de la región. La divergencia intraespecífica promedio en el gen COI fue de 3,5%, que es un valor quince veces superior al registrado en aves de la zona templada.
El gen COI ha sido ampliamente utilizado en aves como 'código de barras' para identificar especies, ya que en zonas bien exploradas (como Europa y Norteamérica) existe una correspondencia casi exacta entre los clados –grupos de especies emparentadas- de COI y las especies conocidas, de tal modo que las distancias genéticas dentro de una misma especie son bajas en relación a las distancias observadas entre especies diferentes, según la investigación.

Linajes intraespecíficos

Este estudio demuestra que en la Amazonia, sin embargo, existen muchos linajes intraespecíficos diferenciados tanto genética como fenotípicamente, lo que sugiere que hay especies que aún no se han descrito. Aunque tampoco se puede descartar la posibilidad de que los linajes intraespecíficos sean más viejos en el trópico, ya que podría ocurrir que las tasas de especiación fueran más rápidas en las zonas templadas que en las regiones tropicales.
“Los resultados de este trabajo pueden tener importantes repercusiones para el estudio y la conservación de la diversidad tropical. En la Amazonia el grupo de las aves se ha considerado siempre como uno de los mejor descritos, pero al rascar la superficie vemos que todavía quedan muchas especies por describir, asegura Borja Milá, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales.
Combinar los datos de marcadores moleculares con los rasgos fenotípicos es esencial para establecer límites entre especies y contribuir de forma efectiva al progreso taxonómico. Porque determinar el número exacto de especies es fundamental para estimar la diversidad tropical, entender los procesos evolutivos que la generaron, y conservarla de forma eficaz, añade.
En su opinión, conocer la diversidad tropical requiere información precisa sobre la variación geográfica de las especies, y la delimitación clara de los taxones exige muestreos intensivos en áreas muy amplias y análisis exhaustivos de datos fenotípicos y moleculares. Y es aquí donde podemos apreciar la envergadura del reto, ya que apenas se dispone de estudios filogeográficos para un 1% de sus más de 1.000 especies de aves.
Un instrumento eficaz para abordar esta ingente tarea lo proporciona la biología molecular, explica el investigador. "A través del uso de marcadores de ADN mitocondrial se pueden describir patrones genéticos dentro de las especies que revelen linajes divergentes, los cuales pueden indicar la existencia de especies nuevas. Aunque los datos moleculares no son suficientes por si mismos para designar especies, cuando se combinan con datos fenotípicos como pueden ser la coloración del plumaje, el canto o el comportamiento, constituyen una buena herramienta para identificarlas", subraya..

Fuente Agencia Sinc

Primeros resultados del mayor estudio genómico sobre cáncer de mama masculino

Células de cáncer de mama al microscopio. Imagen:euthman
Un equipo internacional, con participación española, ha analizado los genomas de más de 3.000 individuos para buscar mutaciones relacionadas con los tumores mamarios en varones. En el estudio se compararon las frecuencias de casi medio millón de variantes genéticas, y se descubrió que el gen RAD51B está involucrado en este tipo de patologías.
Pese a que la mayoría de casos de cáncer de mama afectan a mujeres, no es una enfermedad exclusivamente femenina. Aproximadamente el 1% de las personas que sufren esta enfermedad son hombres.
Muchos trabajos previos habían hallado genes relacionados con el riesgo de cáncer de pecho en mujeres, pero ahora un grupo científico con participación española ha realizado el mayor estudio de las causas de este tipo de cáncer en varones.
En la investigación, que ha sido publicada en la revista Nature Genetics, “se han comparado las frecuencias de casi 500.000 variantes genéticas en 823 hombres con cáncer de mama y 2.795 individuos sanos”, explica a SINC Nicholas Orr, uno de los autores.
“Hemos observado que variaciones en el gen RAD51B, que está involucrado en la reparación de ADN dañado, están asociadas con un incremento de más del 50% del riesgo de cáncer de mama masculino”, añade el investigador.
La relación de este gen con la enfermedad ya era conocida en el caso de las mujeres pero, según Orr, “los resultados sugieren que el gen actúa de manera diferente en los hombres, y comprender estas diferencias será fundamental para diseñar tratamientos específicos para la enfermedad”.
“Determinando qué genes influyen en el riesgo de cáncer de mama masculino, esperamos aprender más acerca de la biología de la enfermedad para así poder tratar algún día a los hombres que la padecen”, concluye el científico.

Las cifras del cáncer mamario en varones

De todos los casos de cáncer de mama, tan solo un 1% afecta a hombres.
En los últimos 15 años, la incidencia del cáncer mamario masculino ha pasado de tener una tasa de 0,4 casos por cada 100.000 habitantes a ser prácticamente el doble.
En el año 2012, se estima que se detecten en Estados Unidos 2.190 nuevos casos, que provocarán 410 fallecimientos, frente a los 226.870 casos que serán detectados en mujeres, y que desembocarán en la muerte de 39.500 pacientes.
La edad promedio de presentación es entre los 60 y los 70 años.
Existe una mayor incidencia de la enfermedad en África, mientras que en Asia el número de casos es menor.
Algunos de los factores de riesgo para desarrollar cáncer de mama son la exposición a radiación, los antecedentes familiares y tener altos niveles de estrógenos, cosa que puede ocurrir en enfermedades como la cirrosis.

Fuente Agencia Sinc

La melatonina y el ejercicio se alían contra el alzhéimer en ratones

En patologías como la fatiga crónica y el propio envejecimiento existen datos, aunque no definitivos, de los beneficios de la melatonina. Imagen: Sarchi.
La combinación de dos terapias neuroprotectoras, el ejercicio físico voluntario y la ingestión diaria de melatonina, ha resultado tener un efecto sinérgico contra el deterioro cerebral en roedores que poseen tres mutaciones de la enfermedad de Alzheimer.
Un estudio realizado por investigadores del Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB), en colaboración con la Universidad de Granada y la Universidad Autónoma de Barcelona, muestra en roedores los efectos combinados de dos terapias neuroprotectoras contra el alzhéimer.
El ejercicio físico voluntario y la ingestión diaria de melatonina, conocida por sus efectos en la regulación del ritmo circadiano, presentan un efecto sinérgico contra el deterioro cerebral en el ratón 3xTg-AD, que expresa tres mutaciones de la enfermedad de Alzheimer.
“Desde hace años se sabe que distintas terapias antienvejecimiento combinadas suman años de vida, como es el caso del ejercicio físico, la dieta mediterránea y no fumar”, explica a SINC Coral Sanfeliu, del IIBB. “Ahora la melatonina, la hormona del sueño, también parece tener efectos antienvejecimiento importantes”.
Los expertos analizaron el efecto combinado del deporte y la melatonina en estos ratones 3xTg-AD que se encontraban en una fase inicial del alzhéimer, con dificultades de aprendizaje y alteraciones del comportamiento como ansiedad y apatía.
Los ratones se dividieron en un grupo control y tres grupos con diferente tratamiento: ejercicio –una rueda giratoria en la que podían correr ilimitadamente–, melatonina –una dosis equivalente a 10 mg/kg de peso corporal–, y la combinación de melatonina y ejercicio físico voluntario. Además, se añadió como referencia un grupo de ratones sin las mutaciones de la enfermedad.
“Tras seis meses, el estado de los ratones en tratamiento fue más próximo al de los roedores sin mutaciones que al estado de patología inicial, con lo que podemos hablar de reversión significativa de la enfermedad”, afirma Sanfeliu.
Los resultados, publicados en la revista Neurobiology of Aging, muestran una mejora general en el comportamiento, aprendizaje y memoria con los tres tratamientos.
Estos procedimientos también protegieron el tejido cerebral del estrés oxidativo y en buena medida del exceso del péptido beta amiloide y la proteína TAU hiperfosforilada causado por las mutaciones. En el caso de las mitocondrias, el efecto combinado produjo un aumento de los marcadores de mejoría funcional analizados que no se vio por separado.

Difícil traslación a los humanos

“El traslado a los pacientes de las terapias efectivas en modelos animales no siempre es consistente, ya que en los humanos la enfermedad evoluciona durante años y cuando aparecen las pérdidas de memoria el cerebro está muy deteriorado”, señala la experta del IIBB.
Sin embargo, diversos estudios clínicos han descrito indicios de beneficios físicos y mentales inducidos por ambos tratamientos en enfermos de alzhéimer. Para los autores, mientras no se encuentre un tratamiento farmacológico adecuado, la adopción de hábitos de vida saludables son vitales para reducir el riesgo de aparición de la enfermedad y disminuir la severidad de sus efectos.

El debate de la melatonina

El uso de la melatonina, hormona sintetizada a partir del neurotransmisor serotonina, presenta efectos beneficiosos susceptibles de ser utilizados en la clínica humana. Con la autorización de la melatonina como medicamento en la Unión Europea desde 2007, los ensayos clínicos de esta molécula están en aumento. Tiene tanto promotores como detractores, sin que la evidencia científica haya reconciliado ambas posturas.
Según la Base de Datos Completa de Medicamentos Naturales (Natural Medicines Comprehensive Database), la melatonina es probablemente eficaz para los problemas de sueño en los niños con autismo y retraso mental y en personas ciegas; y posiblemente eficaz para el jet-lag, quemaduras solares y ansiedad antes de una cirugía.
“Sin embargo, otros estudios que usan la melatonina como medicamento indican su alta eficacia”, explica a SINC Darío Acuña-Castroviejo, del Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud de la Universidad de Granada, que lleva años estudiando la melatonina.
El experto señala que existe ya un consenso internacional promovido por la Asociación Británica de Psicofarmacología –y publicado en el Journal of Psychopharmacology en 2010–, que establece la melatonina como la primera terapia elegida para el insomnio en pacientes de más de 55 años. Este consenso se está ahora trasladando también a los casos de insomnio infantil.
Su uso en enfermedades neurodegenerativas tiene cada vez más soporte científico en esclerosis lateral amiotrófica, en alzhéimer y en distrofia muscular de Duchenne.
“Aunque faltan todavía muchos estudios y ensayos clínicos para valorar las dosis de melatonina eficaces en una gran multitud de patologías, en todas aquellas que cursan con estrés oxidativo e inflamación, las propiedades antioxidantes y antiinflamatorias de la melatonina la hacen altamente recomendable”, afirma Acuña-Castroviejo.
Es el caso de patologías como epilepsia, fatiga crónica, fibromialgia y el propio envejecimiento, donde existen datos, aunque no definitivos, de los beneficios de la melatonina.

Fuente Agencia Sinc

martes, 25 de septiembre de 2012

Un algoritmo recrea los rostros en 3D

El algoritmo mejora los rasgos faciales y el color en un avatar 3D. Imagen: UPM.
Un equipo de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado un algoritmo que mejora la reproducción de los rasgos faciales y la gestión del color en un avatar 3D. La técnica consiste en superponer puntos de control en varios modelos a escala del rostro.
Investigadores del Grupo de Tratamiento de Imágenes de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han creado un algoritmo para conseguir reconstrucciones faciales en 3D mucho más fieles a la realidad.
El trabajo forma parte del proyecto VISION, liderado por Telefónica I+d, que persigue la creación de una sala en la que se puedan capturar modelos en 3D de las personas. Estas reproducciones se utilizan después en proyectos de campos diferentes, desde la recreación por ordenador, hasta la animación o los videojuegos.
La participación del grupo de la UPM consiste, entre otras cosas, en el desarrollo de un atlas de textura que combina la información de color extraída de las distintas cámaras y de un sistema que reconstruye la cara del modelo a partir de diferentes mallas 3D.
La reconstrucción de la cara es uno de los pasos más complejos de la creación de un avatar 3D, por el elevado número de facciones y concavidades que hay que reproducir. Para hacerlo posible, los técnicos trabajan con tres materiales: fotografías de la persona, un modelo en 3D de una cabeza humana realizado por un artista y una malla facial en 3D en baja resolución sobre la que se superponen los cambios y retoques de las superficies anteriores.

La 'piramide de transformación'

La primera fase del proceso consiste en señalar los puntos más importantes y complejos de la cara tanto en la fotografía como en el modelo 3D, de modo que actúen como puntos de control para realizar los cambios posteriores. Esto puntos conforman las 'pirámides de transformación' porque forman un esquema piramidal sobre la cara de la persona. El algoritmo facilita este proceso de localización de los puntos de control y su posterior actuación sobre ellos.
Una vez que se han definido los puntos de control, se trabaja sobre ellos y se fusionan la fotografía y el modelo en 3D. Los puntos que no se utilizan en el proceso se eliminan y el resto se utilizan y se superponen con la máscara final para usar la información que proporcionan en el modelo definitivo.
El proceso concluye con la aplicación del algoritmo al modelo final para perfeccionar la localización de los puntos de control y mejorar así la reproducción 3D del rostro humano.
“La aplicación de este algoritmo permite una reproducción mucho más fiel de los rasgos humanos en el avatar 3D y, al disponerse de un grupo de puntos característicos localizados en el rostro de la persona, posibilita la inclusión de animaciones faciales que permitan reproducir gestos”, explica Rafael Pagés, uno de los investigadores de la UPM que ha participado en el proceso.
Aún así, todavía hay aspectos que no se han resuelto y en los que los investigadores siguen trabajando. “Tenemos que mejorar algunos aspectos del proceso, como la automatización de la captura de los puntos de control y su detección en las diferentes estructuras que intervienen. Es un objetivo en el que estamos avanzando y seguiremos trabajando en el futuro, ya que, aunque el algoritmo resuelve algunos de los problemas que teníamos en cuanto a la gestión de la geometría y del tratamiento del color, sigue requiriendo la interacción del usuario en determinadas fases”, apunta Pagés.

Fuente Agencia Sinc

Catalizador híbrido más eficaz para la producción de biocombustible

Esquema de la nanoesfera porosoa de sílice obtenida por los investigadores. Imagen: UPV/CSIC
Un equipo de científicos españoles ha desarrollado un nuevo tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos, basados en la encapsulación de enzimas en nanoesferas porosas de sílice. Estos catalizadores se podrán emplear como biocatalizadores para la producción más eficiente de biodiesel.
Científicos del Instituto de Tecnología Química, centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con investigadores de la Universidad de Calabria (Italia), han desarrollado un nuevo tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos a través de la encapsulación de enzimas en el seno de nanoesferas huecas delimitadas por una cubierta porosa de sílice.
Según los invstigadores, estos nuevos catalizadores, podrían ser empleados como biocatalizadores para la producción de biodiesel de manera más eficiente. El trabajo se ha publicado en la prestigiosa revista Catalysis Today.
Una de las trabas de la producción de biodiesel es que la materia prima (aceites vegetales) necesaria para el proceso de producción debe de ser de alta calidad (bajo contenido en ácidos grasos libres, agua y triglicéridos insaturados). Sin embargo, los aceites con estas propiedades son caros y más apropiados para el consumo humano, explican los investigadores.
Avelino Corma, profesor de investigación del CSIC, señala que “el problema que surge a la hora de preparar un biocatalizador es la preservación de la estabilidad y la actividad de la enzima inmovilizada. Generalmente, el medio en que se inmoviliza la enzima es de la máxima importancia para poder preservar su conformación activa y natural. Siguiendo este razonamiento, nosotros pensamos que atrapar una enzima en un medio natural acuoso rodeado con una membrana silícea debería ser posible”.

Encima encapsulada

Los investigadores del Instituto de Tecnología Química han sido capaces de sintetizar un sólido de materia orgánica-inorgánica con forma esférica en el que hay una enzima encapsulada como compuesto activo .
Según explica Corma, la parte orgánica de esta nanoesfera cuenta con una lipasa aislada del hongo Rizhomucor miehei como enzima. La nanoesfera está cubierta por una cáscara porosa de sílice inorgánica que aísla, protege y estabiliza las moléculas bioactivas del interior.
Además, añade, la cantidad de lipasa y sílice utilizadas durante el procedimiento de inmovilización se han optimizado con el fin de obtener un biocatalizador heterogéneo, activo y estable. Estas nuevas nanoesferas híbridas han sido probadas para catalizar reacciones químicas típicas de la producción de biodiesel, y han sido capaces de conservar su actividad después de cinco ciclos de reacción, demostrando que su eficacia catalizadora es superior a la de la enzima libre. Ahora queda emplear este hallazgo en una potencial aplicación industrial”, concluye el profesor Corma.

Fuente Agencia Sinc

Un nuevo sistema mejora el rendimiento de las plantas fotovoltaicas pequeñas

El dispositivo permite monitorizar los distintos parámetros que influyen en el funcionamiento de la instalación. imagen: Wikipedia
La firma española Proxima Systems ha desarrollado un sistema de telemetría especializado en plantas solares fotovoltaicas de pequeña escala, con una potencia de hasta 50 kilovatios. El dispositivo permite monitorizar los distintos parámetros de la instalación y optimizar el consumo de la infraestructura a la que abastezca.
Proxima Systems, con sede en el Parque Tecnológico de Boecillo (Valladolid), ha desarrollado un sistema de telemetría especializado en plantas solares fotovoltaicas de pequeña escala, con una potencia de hasta 50 kilovatios.
Según el director de la firma, Emiliano Muñoz, el dispositivo permite monitorizar los distintos parámetros que influyen en el funcionamiento de la instalación (como contadores o sondas de temperatura y radiación) y optimizar el consumo de la infraestructura a la que abastezca.
En la actualidad, explica Muñoz, la mayor parte de las plantas solares fotovoltaicas que se ponen en marcha en España son de pequeña potencia, para cubrir la demanda energética de determinados edificios. Esto es fruto, de la evolución que ha tenido el sector en los últimos años debido a los cambios en la legislación.
“En el principio de la historia fotovoltaica de España y de Europa se desarrollaron plantas pequeñas que fueron derivando a instalaciones más grandes que eran vistas como una inversión. Con el cambio legislativo en 2010 –cuando se limitaron las horas de producción a las que resultaba aplicable la tarifa fotovoltaica o prima por la producción de kilovatio/hora– aquellas grandes plantas dejaron de ser rentables y por tanto dejaron de montarse”.
Sin embargo, añade, la tecnología ha seguido evolucionando, los precios del material fotovoltaico han ido decreciendo y ahora estamos en una situación prácticamente de paridad con la tarifa eléctrica, es decir, lo que se paga a una distribuidora por el suministro eléctrico para un negocio o una casa es similar a lo que cuesta generar tu propia electricidad, lo que se denomina autoconsumo.
Esta es la causa, según el directivo, de que ahora se pongan en marcha instalaciones de pequeña potencia en determinados edificios de empresas o industrias, de hasta 50 kilovatios, “unas 100 veces más pequeñas de las que eran comunes anteriormente”.
Por ello, esta empresa vallisoletana, dedicada a la monitorización y control remoto en los sectores de la industria y la energía, que en 2005 sacó al mercado una herramienta especializada para plantas solares fotovoltaicas medianas y grandes denominada Helióstat, ha desarrollado ahora una versión “nano” que introduce como novedad la optimización de los consumos.

Alarmas enviadas al móvil

“Una planta solar fotovoltaica, como cualquier proceso industrial, tiene una serie de puntos críticos que, en caso de desviarse de las condiciones de operación normal, pueden suponer una reducción de su rentabilidad. A través de este sistema medimos, varias veces por segundo, todos los parámetros que afectan a la rentabilidad de la planta solar, los analizamos y los comparamos con lo que debe ser su funcionamiento y el de otras instalaciones, y sacamos conclusiones. De cara al operador de la instalación estas conclusiones, como una posible parada, se traducen en alarmas que se envían a un teléfono móvil en forma de SMS o a un correo electrónico”, detalla Muñoz.
Entre las variables que mide el sistema, que ya está disponible en el mercado, se encuentran la propia radiación solar, ineficiencias producidas por la suciedad de los paneles o por algún defecto, o las condiciones de la instalación eléctrica, “por ejemplo que no hayan sido afectadas por roedores o que no se hayan aflojado las conexiones de los cables”, precisa.

Optimización del autoconsumo

Por otro lado, Muñoz apunta que la empresa “antes se preocupaba por generar la máxima energía posible”, mientras que ahora hay que tener en cuenta que “estamos generando energía para consumirla nosotros mismos”. La optimización de este consumo tiene como objetivo aprovechar al máximo la producción eléctrica y evitar recurrir a la red.
A través de un algoritmo, el sistema permite a los operadores de las plantas solares controlar y automatizar el arranque y parada de las diferentes cargas eléctricas de la instalación (climatización, compresores, enfriadoras, estaciones de recarga de vehículos eléctricos, etc), según el nivel de prioridad asignado a cada una y la potencia eléctrica generada en cada momento. “A nivel tecnológico supone estar continuamente pendiente, medir y comprobar varias veces por segundo todo lo que influye en el proceso. Por ejemplo, se analiza la ocupación del edificio, cuántas personas están dentro de un recinto, y el sistema reacciona en tiempo real adaptando los parámetros de confort climático", asegura.

Fuente Agencia Sinc

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