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¿Por qué envejecen las arterias? Un nuevo estudio explora el vínculo entre el sistema circulatorio, las bacterias intestinales y la dieta

En un reciente estudio de un grupo de investigación de la Universidad de Colorado Boulder, publicado en la revista Hypertension de la American Heart Association, sugiere que las personas pueden prevenir o incluso revertir el riesgo de enfermedades cardiovasculares relacionadas con el envejecimiento a través de cambios en la dieta.

Al iniciarse el proceso digestivo, las bacterias intestinales se ponen a trabajar de inmediato para descomponer el alimento deglutido, a medida que metabolizan los aminoácidos L-carnitina y colina, producen un subproducto metabólico llamado trimetilamina, que el hígado convierte en trimetilamina-N-óxido (TMAO) y envía a través del torrente sanguíneo. Este proceso es especialmente intenso en dietas ricas en carnes rojas aunque incluso los vegetarianos producen algo de este metabolito. Ya en estudios anteriores se había analizado que las personas con niveles más altos de TMAO en sangre tienen más del doble de probabilidades de sufrir diferentes cardiopatías, pero no se había podido entender del todo por qué sucedía esto.

En este nuevo estudio basado en muestras de animales y de humanos, el equipo de investigación ha tratado de responder algunas de las preguntas que todavía quedaban en el aire: ¿TMAO de alguna manera daña nuestro sistema vascular? ¿Si es así, cómo? ¿Y podría ser una razón por la cual la salud cardiovascular empeora a medida que envejecemos, incluso entre las personas que llevan una vida más saludable?

Los investigadores analizaron los metabolitos de la sangre y la salud arterial de 101 adultos mayores y 22 adultos jóvenes y descubrieron que los niveles de TMAO aumentan significativamente con la edad. (Esto coincide con estudios previos que muestra que el microbioma intestinal, o su colección de bacterias intestinales, cambia con la edad, generando más bacterias que ayudan a producir TMAO). Los resultados del estudio mostraron que los niveles más altos de TMAO en sangre se encontraban en los adultos más mayores, presentando una función arterial significativamente peor, además de apreciarse signos de estrés oxidativo o daño tisular en el revestimiento de los vasos sanguíneos.

En la parte de la experimentación animal, cuando los investigadores aumentaron los niveles de TMAO mediante la alimentación a los ratones jóvenes durante algunos meses, sus vasos sanguíneos envejecieron rápidamente. De tal manera que los ratones de 12 meses (el equivalente de los humanos de unos 35 años) se parecían más a los ratones de 27 meses (80 años equivalente en personas). Los datos preliminares también dejan ver que los ratones con niveles más altos de TMAO muestran disminuciones en el aprendizaje y la memoria, lo que sugiere que el compuesto también podría desempeñar un papel en el deterioro cognitivo relacionado con la edad.

Por otro lado, en el estudio con animales, los ratones más viejos que comieron un compuesto llamado dimetilbutanol (que se encuentra en pequeñas cantidades en el aceite de oliva, el vinagre y el vino tinto) mostraron signos de revertir las alteraciones vasculares, lo que llevó a pensar a los investigadores que estos compuestos podrían impedir la producción de TMAO.

El equipo de investigación ahora está explorando los potenciales compuestos que podrían bloquear la producción de TMAO para prevenir el deterioro vascular relacionado con la edad.

El envejecimiento es el principal factor de riesgo para la enfermedad cardiovascular, principalmente como resultado del estrés oxidativo en nuestras arterias. ¿Pero qué causa el estrés oxidativo en nuestras arterias a medida que envejecemos? Esa ha sido la gran incógnita. Este estudio identifica lo que podría ser un factor importante a considerar.

Por ahora con los conocimiento que tenemos, una dieta mediterranea y un estilo de vida saludable ayudará a mantener nuestro sistema cardiovascular lo más jóven posible.

Referencia: Vienna E. Brunt, Rachel A. Gioscia-Ryan, Abigail G. Casso, Nicholas S. VanDongen, Brian P. Ziemba, Zachary J. Sapinsley, James J. Richey, Melanie C. Zigler, Andrew P. Neilson, Kevin P. Davy, Douglas R. Seals. Trimethylamine-N-Oxide Promotes Age-Related Vascular Oxidative Stress and Endothelial Dysfunction in Mice and Healthy HumansHypertension, 2020; 76 (1): 101 DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14759

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¿Nueva estrategia para bloquear la infección de virus como el caso de la COVID-19? Los péptidos de diseño.

Los péptidos diseñados mediante ingeniería química podrían resultar una nueva estrategia en la batalla contra algunos de los desafíos más impactantes en la salud humana de los últimos tiempos, como es el caso de la COVID-19.

Un equipo de investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer perteneciente a la Universidad de Troy en Nueva York, han publicado recientemente en Nature Scientific Reports, un trabajo de investigación para el diseño de péptidos capaces de unirse selectivamente y específicamente al ácido polisálico (PSA), un carbohidrato que está presente en muchas células humanas y desempeña un papel clave en diversos procesos fisiológicos y patológicos, incluido el desarrollo neurológico y la progresión de ciertas enfermedades neurodegenerativas. El equipo de Rensselaer ha trabajado con un grupo de investigadores de la Universidad de Syracuse que ha utilizado un modelado computacional para proporcionarles una visión a nivel molecular de los péptidos que  han diseñado.

Esta investigación podría sentar las bases para un estudio más amplio sobre la capacidad de estos péptidos para proporcionar un vehículo eficaz para su uso como una barrera para la infección por virusDebido a que estos péptidos se unen al PSA, pueden enmascaran ese receptor y e inhibir la unión de los virus y su entrada en las células. La idea de esta investigación, según los autores sería ver si estos péptidos podrían inhibir esa interacción y, por lo tanto, inhibir la infectividad de los virus. Los investigadores han modelado esos péptidos a partir de proteínas conocidas como la lectina de tipo inmunoglobulina que tienen  capacidad de unirse con el ácido siálico, que se unen de forma natural al PSA.

Quizás sea otra estategia a tener en cuenta junto con la tan ansiada vacuna para la lucha preventiva contra las pandemias víricas como la que está sufriendo nuestra sociedad y especialmente la población mayor.

Referencia: Divya G. Shastry, Flaviyan Jerome Irudayanathan, Asher Williams, Mattheos Koffas, Robert J. Linhardt, Shikha Nangia, Pankaj Karande. Rational identification and characterisation of peptide ligands for targeting polysialic acidScientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-64088-z

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El confinamiento provocado por la COVID-19 ha elevado los síntomas de ansiedad y depresión, sobre todo en personas mayores.

Un trabajo desarrollado por investigadores del área de Gerontología de la Universidad de Bar-Ilan y la Universidad de Haifa en Israel, han publicado recientemente en la revista científica American Journal of Geriatric Psychiatry, un estudio que relaciona la soledad obligada por el confinamiento durante la pandemia de la COVID-19 en personas mayores con el aumento de síntomas psiquiátricos como la ansiedad y la depresión. Los investigadores encontraron que el efecto de la soledad en los síntomas psiquiátricos fue más pronunciado entre los participantes que se sintieron “subjetivamente” mayores que su edad cronológica, frente a los que se sintieron más jóvenes que su edad cronológica, los cuales no mostraron síntomas psiquiátricos relacionados con la soledad.

Aunque el distanciamiento social es clave para disminuir la propagación de COVID-19, el aislamiento y la consiguiente soledad obligada pueden haber sido perjudiciales para las personas mayores. Este estudio se centró en adultos mayores, un grupo de la población con mayor riesgo de complicaciones ante la COVID-19 que permanece en un autoaislamiento más estricto que otros grupos de edad debido a este riesgo. La forma en que los adultos mayores perciben la vejez y su propio envejecimiento puede ser más importante para su supervivencia y bienestar que su propia edad cronológica.

Para aliviar la carga emocional del aislamiento, especialmente entre las personas mayores, los psicólogos recomiendan proporcionar asistencia y comunicación continuas para mitigar la sensación de soledad mientras se produce el confinamiento. Las conversaciones regulares con miembros de la familia, voluntarios e incluso extraños, pueden prevenir la aparición de una soledad más profunda y la sensación de que nadie está dispuesto a escuchar su dolor. Permitirles compartir su experiencia y sabiduría les ayuda a sentirse más valiosos. Para aquellos que enfrentan sentimientos de aburrimiento y vacío durante el aislamiento, los psicólogos sugieren que establecer una rutina con actividades como leer, escuchar música, resolver acertijos, cocinar, hacer ejercicio adaptado a cada edad y condición física, junto con otras actividades de ocio pueden refrescar la rutina normal y monótona.

Estos estudios podrían ser de ayudar para identificar a los adultos mayores con alto riesgo de desarrollar síntomas psiquiátricos debido a la soledad relacionada con la COVID-19. Además, pueden guiar el desarrollo de intervenciones tempranas más adecuadas destinadas a reducir la percepción de la edad para mitigar el impacto negativo de dicha soledad. Los datos también deberían ser útiles para avanzar en la estrategia y planificación de asuntos sociales y de salud guiado hacia las personas mayores y dependientes para (ójala que no seceda) otras potenciales futuras pandemias.

Referencia: Amit Shrira, Yaakov Hoffman, Ehud Bodner, Yuval Palgi. COVID-19 Related Loneliness and Psychiatric Symptoms among Older Adults: The Buffering Role of Subjective AgeThe American Journal of Geriatric Psychiatry, 2020; DOI: 10.1016/j.jagp.2020.05.018

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Los microARN responsables de atacar al coronavirus disminuyen con la edad.

La característica más importante y sorprendente de la COVID-19 es el aumento de la tasa de mortalidad en personas de edad avanzada, de tal manera que casi la mitad de los pacientes que requieren hospitalización tienen 65 años o más, y estas personas mayores representan alrededor del 80% de las muertes.

Ante la infección vírica, normalmente, el sistema inmune entra en juego para destruir al virus, pero en ocasiones ante una gran carga viral que además continúa replicándose, se produce una respuesta inflamatoria abrupta, que finalmente provoca “tormentas” de citoquinas que en estas cantidades destruyen en vez de proteger nuestros órganos. Un grupo de investigadores  del Departamento de Medicina y Centro para el Envejecimiento Saludable en el Colegio Médico de Georgia en la Universidad de Augusta, trabajan en la hipótesis que un grupo de microARN, que son algunos de los responsables de atacar al virus que causa la COVID-19, se ven disminuidos con la edad y los problemas de salud crónicos. Una reducción de estos niveles puede facilitar la gravedad de la enfermedad, esto  en cierta medida probablemente ayuda a explicar por qué las personas mayores y las personas con afecciones médicas preexistentes son poblaciones vulnerables.

Estos microARN desempeñan un papel importante en nuestro metabolismo en el control de la expresión génica, y también son una línea de contención frente a virus, de tal manera que se adhieren a ellos y cortan el ARN viral, el material genético del virus, desactivando la infección. Pero con la edad y algunas condicionantes de enfermedades crónicas, la cantidad de microARN disminuyen, reduciendo nuestra capacidad de responder a los virus. Al no disponer de suficientes “soldados”, el coronavirus secuestra nuestra maquinaria celular para poder replicarse, y estos microARN claves involucrados en la respuesta inmune al virus, no pueden identificarlos y desencadenar la respuesta adecuadamente.

Los investigadores de este etudio observaron la secuencia de ARN de dos coronavirus, el SARS, que apareció en 2002, y el actual SARS-CoV-2, que causa la COVID-19, y por otro lado la secuencia de los microARN que parecían ser los candidatos para defendernos contra esos virus. Utilizando una simulación por ordenador intentaron averiguar cuál de esos candidatos de microARN encajaría como piezas de puzzles para activar la defensa.

Encontraron que 848 microARN se dirigen al genoma del virus SARS y 873 al SARS-CoV-2, de los cuales 558 combaten a ambos virus. Los microARN con más capacidad para atacar el SARS-CoV-2 mostraron más de 10 sitios objetivo y, en última instancia, podrían ser los mejores candidatos en la lucha contra el virus. También descubrieron que los microARN dirigidos al SARS-CoV-2 estaban asociados con otros muchos procesos biológicos, desde la producción de moléculas hasta la respuesta inmune, etc. Se conoce además que estos microARN de estos procesos biológicos se desregulan y/o disminuyen con la edad. También las enfermedades subyacentes como diabetes y enfermedad cardiovascular, son un factor probable en la disminución de los niveles de microARN y por tanto, aumentaría la probabilidad de agravamiento de la enfermedad y las tasas de mortalidad observadas en estos individuos, según los propios investigadores.

Un ejemplo de este tipo de microARN es el miR-15b-5p, que tiene una alta afinidad por el SARS-CoV-2, pero en personas con patologías relacionadas con las arterias coronarias presentan niveles disminuidos. Sin embargo, en personas jóvenes y sanas, estos microARN con alta afinidad para unirse al virus en su presencia, son más propensos a hacer lo que deberían y evitar la replicación.

Este estudio se ha desarrollado a partir de 29 muestras de enfermos tomadas entre enero y abril de 2020 de cinco continentes que cubren 17 países desde Estados Unidos hasta Alemania y Tailandia, observándose la presencia de los mismos tipos de microARN, lo que indica que el virus tiene una presencia bastante uniforme a nivel internacional y que cualquier tratamiento o vacuna desarrollada debería  ser eficaz en un amplio rango geográfico de la población.

Al haber sido una investigación con modelos por ordenador, el siguiente paso según los investigadores, es desarrollar estudios in-vitro y en animales de laboratorio para garantizar que los hallazgos son consistentes con el análisis por ordenador desarrollado en el estudio actual.

Si se confirman estos estudios preliminares, podrían existir un conjunto clave de microARN que son importantes para procesos biológicos normales pero también muy importantes para desencadenar una respuesta inmune adecuada al ataque del virus y por tanto, comprobar si esto podría ser utilizado como una herramienta terapéutica complementaria.

Ante todos estos hallazgos, se nos plantean otro tipo de dudas, por ejemplo en el caso de personas jóvenes afectadas gravemente por la COVID-19 y que no es la edad la desencadenante de la disminución de los niveles de estos microRNA, en estos casos, ¿cuál sería el patrón?.

Como siempre, todos estos estudios parecen esperanzadores para encontrar estrategias que nos acerquen al fin último de tener una terapia para luchar contra esta pandemia lo antes posible, pero debemos ser muy cautos con este tipo de avances por que queda mucha etapas por desarrollar para confirmar su validez.

Referencia: Fulzele Sadanand, Sahay Bikash, Yusufu Ibrahim, Lee Tae Jin, Sharma Ashok, Kolhe Ravindra, Isales Carlos M. COVID-19 Virulence in Aged Patients Might Be Impacted by the Host Cellular MicroRNAs Abundance/ProfileAging and Disease, 2020; 11 (3): 509-522 DOI: 10.14336/AD.2020.0428 

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El ritmo de la senectud

La prolongación de la trayectoria de vida individual y el proceso de envejecimiento consecuente ofrecen algunos de los más apasionantes retos a los que se enfrenta la ciencia en la actualidad. Bajo estas premisas, la Fundación General CSIC ha editado la monografía “El ritmo de la senectud”, una mirada interdisciplinar a la investigación sobre envejecimiento que recoge las reflexiones de 17 destacados científicos sobre las preguntas relevantes a las que la investigación debe dar respuesta en relación con la senectud, la longevidad y los cambios producidos a través del tiempo biográfico, generacional e histórico.

¿Podemos retrasar la senectud?, ¿cuáles son los principales moduladores de la misma? y ¿perfila el género dos formas de envejecer? Para dar respuesta a estos interrogantes, la monografía se estructura en tres capítulos, acompañados de una introducción y un cierre con las conclusiones.

En el primero de los capítulos, los expertos reflexionan sobre los límites de la vida humana, el inicio de la senectud y qué podemos aprender de poblaciones muy longevas. En el segundo, analizan los moduladores de la senectud tanto desde el punto de vista de estilos de vida y buenas prácticas individuales como desde los condicionantes o facilitadores que provienen del entorno físico y social. Y, por último, en el tercer capítulo, las investigadoras exponen las cuestiones abiertas por las distintas trayectorias de senectud de hombres y mujeres en su relación con la longevidad, la salud y los recursos con los que llegan a la misma.

A lo largo de distintos post trataremos de desgranar algunas de las reflexiones más interesantes de este conjunto de expertos.

Esta monografía se enmarca en el programa de Envejecimiento activo de la Fundación General CSIC, dirigido a promover el desarrollo de investigación interdisciplinar y la relación ciencia‐sociedad en dicho ámbito, y, concretamente, en el proyecto “Centro Internacional sobre el Envejecimiento” (CENIE), perteneciente al Programa INTERREG V-A España – Portugal (POCTEP) 2014-2020, del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Acceder a la monografía 

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Científicos vinculan el estrés infantil con la longevidad

Investigaciones recientes realizadas por un equipo de científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston, han identificado ciertos aspectos de la experiencia infantil vinculados a las personas que viven más tiempo. De esta manera, estos estudios han mostrado que las personas criadas en familias con un nivel socioeconómico más alto fueron más optimistas en la mediana edad y, a su vez, presentaron mayor longevidad. Por otro lado, aquellos que experimentaron más estresores psicosociales, como la muerte de los padres, movimientos geográficos frecuentes y disciplina severa, tendieron a encontrar eventos de la vida más estresantes en la mediana edad, y se veía reflejado en una vida menos longeva.

Investigaciones previas habían demostrado ya que las experiencias infantiles adversas están asociadas con un mayor riesgo de mortalidad. Sin embargo, los efectos parecen ser impulsados por una pequeña proporción de personas que experimentaron múltiples “golpes” de estresores severos, como el abuso físico y la violencia doméstica. Poco se sabía sobre los posibles efectos de los factores de estrés más leves pero más comunes y los beneficios potenciales de las experiencias favorables de la infancia sobre la longevidad. Es difícil observar estudios dónde se analicen diferentes aspectos de las experiencias infantiles y cómo influyen en la vida. Estas preguntas se abordan en un nuevo estudio que aparece en la revista Psychology and Aging.

El estudio incluyó a 1.042 hombres que habían sido seguidos desde 1961 en el Estudio Normativo sobre el Envejecimiento. Se evaluaron tres aspectos de las experiencias de la infancia, incluido el estado socioeconómico, los estresores psicosociales y la presencia de relaciones cercanas en diferentes etapas del estudio. El optimismo, la satisfacción con la vida, los eventos estresantes y el afecto negativo en la mediana edad, se evaluaron entre 1985 y 1991. El estado de la mortalidad se rastreó hasta 2016.

Un hallazgo clave fue que los hombres que recordaban haber tenido más estresores infantiles también tendían a experimentar más estresores cuando eran adultos y, a su vez, tenían un mayor riesgo de morir. Por ejemplo, al comparar hombres que tenían cinco factores estresantes psicosociales infantiles versus uno, los que tenían más factores estresantes infantiles tenían un riesgo 3% mayor de morir debido a tener más factores estresantes en la edad adulta. Estos hallazgos sugieren que un patrón continuo de exposición al estrés desde la infancia hasta la mediana edad puede actuar como un precursor de una vida más reducida.

Los investigadores también analizaron cómo los aspectos favorables de las experiencias infantiles, también pueden contribuir a la longevidad. En particular, los hombres criados en familias con un nivel socioeconómico más alto tendían a informar niveles más altos de optimismo y satisfacción con la vida en la mediana edad y, a su vez, tenían una mayor probabilidad de tener vidas más longevas. Estos hallazgos sugieren que el optimismo y la satisfacción con la vida son vías de resiliencia que transmiten los beneficios de los recursos socioeconómicos de la infancia a vidas más largas.

Referencia: Lewina O. Lee, Carolyn M. Aldwin, Laura D. Kubzansky, Daniel K. Mroczek, Avron Spiro. The long arm of childhood experiences on longevity: Testing midlife vulnerability and resilience pathways.Psychology and Aging, 2019; DOI: 10.1037/pag0000394

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Una mejor “visión” de la detección temprana del Alzheimer (actualización)

Eye examUno de los grandes desafíos de la medicina es la determinación de biomarcadores y test de detección temprana de las enfermedades. Esto es especialmente importante en el caso de las enfermedades relacionadas con el envejecimiento y especialmente en el caso de las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer que se inician mucho antes de la aparición de los primeros síntomas. Por eso detectar el inicio de la acumulación de las placas seniles y ovillos neurofibrilares mediante pruebas tempranas sería un gran paso para la lucha contra la enfermedad.

Actualmente la única manera segura de confirmar la enfermedad de Alzheimer es examinar el cerebro de una persona después de que ha muerto para la detección de estas acumulaciones de placas y ovillos. Sin embargo, los investigadores están desarrollando experimentalmente hipótesis que teorizan sobre la estrecha relación del ojo (retina) con el cerebro que permitiría abrir una “ventana” mucho más accesible para la detección y estudio de la progresión de la enfermedad, ya que las placas asociadas con el Alzheimer se producen no sólo en el cerebro sino también en la retina, ya que esta estructura de la parte posterior del ojo comparte muchas de las características del cerebro.

Una investigación publicada recientemente en la revista Investigative Ophthalmology & Visual Science, muestra cómo es la técnica y la capacidad de detección que tiene esta prueba de la retina en ratones. Científicos de la Universidad de Minnesota en cooperación con la compañía de tecnología de imágenes CytoViva, con sede en Alabama, están desarrollando un dispositivo de diagnóstico no invasivo que intenta detectar las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer antes de que aparezcan los primeros síntomas físicos. La prueba trataría obtener imágenes de la retina utilizando lo que se conoce como imágenes hiperespectrales, es decir emitir una luz que brille en los ojos, llegaría a la retina situada en la parte posterior del ojo, y se refleja de nuevo, de tal manera que el dispositivo utilizado es capaz de mostrar imágenes de la retina a lo largo de diferentes longitudes de onda. Sobre la base de estos experimentos desarrollados sobre una población de ratones y muestras de células de retina humana, se pueden obtener patrones de dispersión de la luz formadas por las partículas microscópicas de β-amiloide, a partir del análisis de las imágenes. En esta investigación se probó esta técnica en una población de ratones seleccionados específicamente para desarrollar la enfermedad de Alzheimer y se comparan sus resultados con ratones control. En el análisis de los resultados, observaron a lo largo de las diferentes etapas de la enfermedad, un patrón de dispersión de la luz que se repetía incluso antes de que los síntomas se presentaran.

El grupo de investigación se encuentra ahora reclutando un grupo de voluntarios humanos tanto con la enfermedad como con buen estado de salud, para llevar a cabo un ensayo clínico en fase 1 con esta tecnología. El éxito de estas técnicas de detección temprana, sería un gran paso no sólo para la lucha preventiva de la enfermedad, sino también porque abriría nuevas vías de investigación para desarrollar fármacos de actuación temprana que ahora mismo es difícil probar en humanos que no han sido diagnosticados todavía.

Hay que especificar que los hallazgos de la placa de β-amiloide presente en la retina y la tecnología de imagen óptica comenzaron en el Hospital Cedars-Sinai con estudios en roedores vivos e investigación post-mortem con retinas humanas de personas que habían fallecido con Alzheimer. Los primeros resultados se publicaron ya en 2010. Este estudio de la Universidad de Minnesota es uno de varias investigaciones en curso para determinar si se pueden obtener resultados similares en los seres humanos para la detección temprana de la enfermedad a partir de la retina.

Existen también otras investigaciones en busca de técnicas no invasivas que detecten de forma temprana la enfermedad de Alzheimer, entre ellas se podrían destacar:

  • A través de un simple análisis de saliva podría ayudar a determinar sí se va a desarrollar la enfermedad durante los próximos seis años. En un estudio preliminar presentado en la Conferencia Internacional de la Asociación de Alzheimer (CIAC) en Washington, los investigadores de la Universidad de Alberta, encontraron metabolitos específicos (subproductos moleculares del metabolismo) presentes en la saliva que podrían indicar cambios metabólicos en el cerebro y que podría significar que se está ante las primeras etapas de Alzheimer. Otro estudio del Instituto de investigación Beaumont (Michigan), utiliza biomarcadores metabolómicos fiables basados en H NMR.
  • Una investigación internacional liderada por el Centro de Tecnologías Biomédicas de la Universidad Politécnica de Madrid avanza hacia el diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer mediante el estudio de los patrones de actividad cerebral. Se trata de técnicas de neuroimagen, ya que mediante ellas es posible estudiar los cambios que se producen en el cerebro. Una de estas técnicas, la magnetoencefalografía (MEG), es capaz de medir con mucha precisión los campos magnéticos producidos por la actividad neuronal del cerebro. Mediante esta técnica es posible clasificar a los participantes de los grupos internacionales como ancianos sanos o con deterioro cognitivo leve con un 82% de precisión.
  • Pruebas de sensibilidad e identificación del olor para la detección de las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. Una reducción en la capacidad de identificar olores se ha asociado en varios estudios con la pérdida de función en las neuronas y el avance de la enfermedad, ya que la capacidad del sentido del olfato se asocia con el primero y más corto de los nervios craneales, y con frecuencia es uno de los primeros nervios afectados por el declive cognitivo.

Actualización (07/10/2016)

  • Diagnósticos asistidos por ordenador (DAO) mediante la fusión de imágenes funcionales y estructurales basado en el uso de la técnica de aprendizaje profundo –conocido también como Deep Learning. Esta técnica de la Inteligencia Artificial (IA) tiene como objetivo modelar abstracciones de alto nivel en datos para lograr que las computadoras aprendan a diferenciar el cerebro de una persona sana del de una persona enferma extrayendo automáticamente las regiones de interés que se encuentren afectadas. Esta técnica esta siendo desarrollada por el grupo de trabajo BioSip de la Universidad de Málaga, en colaboración con un grupo de investigadores de la Universidad de Granada, lleva años estudiando este tipo de señales e imágenes biomédicas.
Actualización (24/11/2016)
  • Recientemente se ha analizado un gen que expresa un neurotransmisor podría permitir la detección temprana de la enfermedad de Alzheimer, mediante un simple análisis de sangre (Universidad de Tel Aviv). El gen, denominado RGS2 (Regulador de la proteína de señalización 2), antes no había sido implicado en la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores informan de que una menor expresión en células de el gen RGS2, aumentaría la sensibilidad a los efectos tóxicos de la acumulación de la β-amiloide en las neuronas. Se ha encontrado acumulación de la  β-amiloide, no solo en cerebros con Alzheimer, sino en cerebros sanos de edades avanzadas, lo que sugiere que es la expresión de dicho gen la que determina la susceptibilidad a esa acumulación de proteína. Los investigadores han encontrado que la expresión reducida del RGS2 ya se puede detectar en las células sanguíneas durante el deterioro cognitivo leve, en la fase más temprana de la enfermedad de Alzheimer. lo que podría determinar un diagnóstico precoz con un simple análisis de sangre.

Actualización (05/04/2017)

  • Investigadores de la Universidad de Valladolid y del Hospital Universitario Río Hortega han comprobado que el análisis de las fluctuaciones espacio-temporales de los electroencefalogramas, una prueba sencilla y aún no incluida en los protocolos de diagnóstico de este tipo de demencia, puede ser útil para entender los mecanismos neuronales implicados en la fase temprana de la enfermedad de Alzhéimer. Diversos estudios sugieren que la actividad neuronal es sensible a cambios cerebrales sutiles provocados por las formas incipientes de esta demencia. Por ello, el análisis de registros neurofisiológicos, como el electroencefalograma (EEG), puede aportar información muy interesante para ayudar a entender estos cambios cerebrales. En comparación con otras técnicas de neuroimagen, como la tomografía por emisión de positrones o la resonancia magnética funcional, el coste del EGG es mucho menor por lo que podría considerarse como un potencial biomarcador de detección temprana.

Actualización (12/06/2017)

  • Investigadores del Boston University Medical Centeren uno de los mayores estudios realizados hasta la fecha para utilizar la metabolómica, el estudio de los compuestos que se crea a través de diversas reacciones químicas en el cuerpo, han sido capaces de identificar nuevos compuestos circulantes en la sangre asociados con el riesgo de desarrollar demencia y la enfermedad de Alzheimer. Los resultados apuntan a nuevas vías biológicas que pueden estar implicados y podrían servir como biomarcadores de riesgo de la enfermedad. Concretamente los investigadores mencionan el alto contenido en ácido antranílico en sangre como posible biomarcador. 

Actualización (20/07/2017)

  • Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, sugieren que las medidas en sangre de la beta amiloide tienen un gran potencia como biomarcadores tempranos para identificar a las personas con niveles alterados de amiloide en sus cerebros o líquido cefalorraquídeos. Lo ideal sería que una prueba de detección basada en la sangre, identificara a las personas que comenzaron el camino hacia los años de Alzheimer antes de que pudieran ser diagnosticados en base a los síntomas. Si se realiza un análisis en combinación también con la proteína tau, los investigadores creen que se podría tener una idea más exacta de quién presenta mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer.

Actualización (12/07/2018)

  • Un equipo de científicos del Instituto de Neurociencia y Salud Mental de la Universidad de Alberta, han identificado tres biomarcadores para detectar un deterioro cognitivo leve y la enfermedad de Alzheimer en muestras de saliva. Lo que supondría una opción muy poco invasiva para el diagnóstico prematuro de la enfermedad o de los deterioros cognitivos. La investigación tiene resultados prometedores para su aplicación en un entorno clínico, aunque necesita más investigaciones con un mayor número de muestras para poder confirmar los resultados.

 

Actualización (05/06/2019)

  • Un equipo de científicos del Centro de Neurología Cognitiva y Enfermedad de Alzheimer de Northwestern Mesulam, han descubierto que la reducción de los capilares sanguíneos en la parte posterior del ojo puede ser una nueva forma no invasiva de diagnosticar el deterioro cognitivo temprano, el precursor de la enfermedad de Alzheimer. Los científicos detectaron estos cambios vasculares en el ojo humano de manera no invasiva, con una cámara de infrarrojos, ya que la parte posterior del ojo es accesible ópticamente a un nuevo tipo de tecnología (angiografía OCT) que puede cuantificar los cambios capilares con gran detalle y con una resolución incomparable, haciendo del ojo un espejo ideal para lo que sucede en el cerebro.
  • Se siguen produciendo más evidencias de que los análisis de sangre pueden detectar el riesgo de Alzheimer. Un nuevo estudio confirma que un simple análisis de sangre puede revelar si se está acelerando el daño de las células nerviosas en el cerebro. Investigadores la Universidad de Lund, analizaron la proteína ligera del neurofilamento (NFL) en muestras de sangre de pacientes con enfermedad de Alzheimer. El estudio sugiere que la concentración de NFL en la sangre puede revelar si se está acelerando el daño de las células nerviosas en el cerebro.  Cuando las células nerviosas en el cerebro se dañan o mueren, la proteína NFL se filtra hacia el líquido cefalorraquídeo y luego hacia la sangre. Anteriormente se sabía que los niveles de NFL son elevados entre las personas con enfermedades neurodegenerativas, pero no se han realizado estudios a largo plazo.

Referencias:

  • Swati S. More, James M. Beach, Robert Vince. Early Detection of Amyloidopathy in Alzheimer’s Mice by Hyperspectral Endoscopy. Investigative Opthalmology & Visual Science, 2016; 57 (7): 3231 DOI: 10.1167/iovs.15-17406
  • Jack Jr. CR, Knopman DS, Mielke MM et al. Predicting the risk of mild cognitive impairment in the Mayo Clinic Study of Aging. Neurology. 2015.
  • Maestú F, Peña J-M, Garcés P, et al. A multicenter study of the early detection of synaptic dysfunction in Mild Cognitive Impairment using Magnetoencephalography-derived functional connectivity. NeuroImage Clin. 2015;9:103-109. doi:10.1016/j.nicl.2015.07.011.
  • Smell Test May Predict Early Stages of Alzheimer’s Disease. Test may offer low-cost alternative to other Alzheimer’s tests. Researchers from Columbia University Medical Center (CUMC)
  • A Hadar, E Milanesi, A Squassina, P Niola, C Chillotti, M Pasmanik-Chor, O Yaron, P Martásek, M Rehavi, D Weissglas-Volkov, N Shomron, I Gozes, D Gurwitz. RGS2 expression predicts amyloid-β sensitivity, MCI and Alzheimer’s disease: genome-wide transcriptomic profiling and bioinformatics data miningTranslational Psychiatry, 2016; 6 (10): e909 DOI: 10.1038/tp.2016.179
  • Vincent Chouraki, Sarah R. Preis, Qiong Yang, Alexa Beiser, Shuo Li, Martin G. Larson, Galit Weinstein, Thomas J. Wang, Robert E. Gerszten, Ramachandran S. Vasan, Sudha Seshadri. Association of amine biomarkers with incident dementia and Alzheimer’s disease in the Framingham StudyAlzheimer’s & Dementia, 2017; DOI: 10.1016/j.jalz.2017.04.009
  • Kirsten E. Bell, Tim Snijders, Michael Zulyniak, Dinesh Kumbhare, Gianni Parise, Adrian Chabowski, Stuart M. Phillips. A whey protein-based multi-ingredient nutritional supplement stimulates gains in lean body mass and strength in healthy older men: A randomized controlled trialPLOSONE, 2017; 12 (7): e0181387 DOI: 10.1371/journal.pone.0181387
  • Shraddha Sapkota, Tao Huan, Tran Tran, Jiamin Zheng, Richard Camicioli, Liang Li, Roger A. Dixon. Alzheimer’s Biomarkers From Multiple Modalities Selectively Discriminate Clinical Status: Relative Importance of Salivary Metabolomics Panels, Genetic, Lifestyle, Cognitive, Functional Health and Demographic Risk MarkersFrontiers in Aging Neuroscience, 2018; 10 DOI: 10.3389/fnagi.2018.00296
  • Yi Stephanie Zhang, Nina Zhou, Brianna Marie Knoll, Sahej Samra, Mallory R. Ward, Sandra Weintraub, Amani A. Fawzi. Parafoveal vessel loss and correlation between peripapillary vessel density and cognitive performance in amnestic mild cognitive impairment and early Alzheimer’s Disease on optical coherence tomography angiographyPLOS ONE, 2019; 14 (4): e0214685 DOI: 10.1371/journal.pone.0214685
  • Niklas Mattsson, Nicholas C. Cullen, Ulf Andreasson, Henrik Zetterberg, Kaj Blennow. Association Between Longitudinal Plasma Neurofilament Light and Neurodegeneration in Patients With Alzheimer DiseaseJAMA Neurology, 2019; DOI: 10.1001/jamaneurol.2019.0765
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El famoso “Big Data” también nos puede ayudar a entender mejor los trastornos neurodegenerativos

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Científicos del Centro de Bioinformática Tropical y Biología Molecular de la Universidad de James Cook (Australia) como parte de un equipo internacional más amplio, ha utilizado un nuevo enfoque mediante el análisis de gran volumen de datos para conseguir un avance en la comprensión de distintos trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer y el Parkinson, mediante la observación de las distintas combinaciones de comunicación entre las neuronas.

El equipo de investigadores estudiaron la multitud de datos que se producen en los procesos sinápticos (comunicación entre las neuronas), que es un lugar donde los trastornos y enfermedades neurológicas pueden interferir con las funciones normales del cerebro. Esta ingente cantidad de datos es muy difícil de procesar y obtener patrones de funcionamiento, sin embargo con las nuevas técnicas y capacidades de procesado computacional actuales se pueden mapear las rutas de proteínas que las neuronas utilizan para comunicarse entre sí (neurotransmisión) y tratar de ver si se puede identificar patrones de actividad relacionados con la memoria.

Estos hallazgos y metodologías, abren nuevos caminos para estudiar las vías proteicas que subyacen a la neurotransmisión y cómo podrían estar relacionadas con las distintas enfermedades y trastornos neurológicos.

Este equipo de científicos está publicando el documento que detalla los métodos computacionales y los miles de nuevos sitios de proteínas identificados como un recurso para la comunidad científica y que sobre ellos se puedan desarrollar nuevos estudios y análisis.

Referencia: Kasper Engholm-Keller, Ashley J. Waardenberg, Johannes A. Müller, Jesse R. Wark, Rowena N. Fernando, Jonathan W. Arthur, Phillip J. Robinson, Dirk Dietrich, Susanne Schoch, Mark E. Graham. The temporal profile of activity-dependent presynaptic phospho-signalling reveals long-lasting patterns of poststimulus regulationPLOS Biology, 2019; 17 (3): e3000170 DOI: 10.1371/journal.pbio.3000170

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La edad es algo más que un número. El aprendizaje automático podría predecir el envejecimiento

Los profesionales médicos y la ciencia han observado durante mucho tiempo que la edad biológica y la edad cronológica no siempre coinciden. Un niño de 5 años puede presentar muchos signos de vejez y padecer numerosas enfermedades relacionadas con la edad, mientras que un una persona mayor de 80 años puede ser sano y robusto. Si bien los factores ambientales como la dieta, la actividad física y otros factores juegan un papel muy importante, hay muchos otros factores que contribuyen también a diferenciar cómo algunas personas envejecen mejor que otras. Esos factores siguen siendo aún poco conocidos…

Hace pocos días un estudio publicado en la revista Genome Biology , un equipo de investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos de California, ha desarrollado un proyecto de investigación mediante el análisis de células de la piel en muestras humanas tomados de 133 individuos sanos con edades comprendidas entre 1 y 94 años, con el objetivo de encontrar ”firmas moleculares” que puedan predecir la edad biológica. Los investigadores se centraron en un tipo de célula de la piel llamada fibroblastos dérmicos, que generan tejido conectivo y ayudan a la piel a sanar después de una lesión. Eligieron este tipo de células por dos razones: primero, las células son fáciles de obtener con una biopsia de piel simple y no invasiva; en segundo lugar, estudios anteriores indicaron que es probable que los fibroblastos contengan firmas de envejecimiento. Esto se debe a que, a diferencia de la mayoría de los tipos de células que se regeneran por completo cada pocas semanas o meses, un subconjunto de estas células permanecen durante toda nuestra vida.

Para obtener una muestra representativa, el equipo estudió un promedio de 13 personas por cada década de edad. El laboratorio cultivó las células para multiplicarlas, luego usó un método llamado secuenciación del ARN (RNA-Seq) para buscar biomarcadores en las células que cambian a medida que las personas envejecen. La peculiaridad de la investigación ha sido la utilización de técnicas de aprendizaje automático e inteligencia artificial mediante el entrenamiento de algoritmos personalizados para clasificar los datos del RNA-Seq. El equipo encontró ciertos biomarcadores que indicaban el envejecimiento y podían predecir la edad de una persona con un error de menos de ocho años de promedio. Para la validación del algoritmo, el equipo utilizó fibroblastos de 10 pacientes con progeria, una enfermedad genética caracterizada por el envejecimiento prematuro. Basado en el análisis de las firmas moleculares de estos pacientes, que tenían entre dos y ocho años, el modelo predijo que sería aproximadamente una década mayor que su edad cronológica.

El objetivo de perfeccionar este algoritmo es que pueda predecir un envejecimiento saludable y un envejecimiento no saludable, y tratar de encontrar las diferencias. El estudio trata de proporcionar una base para abordar las cuestiones no resueltas en el envejecimiento humano, como es la cuantificación de la tasa de envejecimiento en momentos de estrés.

El análisis del equipo de Salk fue diferente de los enfoques anteriores tomados por otros laboratorios para estudiar el envejecimiento biológico. La mayoría de los estudios anteriores se centraron en los cambios en solo unos pocos sitios de metilación del ADN, en lugar de observar los cambios de expresión en todo el genoma. El conjunto de datos también fue mucho más grande que cualquier investigación de este tipo que se haya hecho antes, porque incluía a muchas personas que representan un rango de décadas. Los investigadores han hecho públicos los datos para que otros investigadores puedan usarlos.

Desarrollar una mejor comprensión de los procesos biológicos del envejecimiento podría eventualmente ayudar a abordar las condiciones de salud que son más comunes en la vejez, como las enfermedades cardíacas y la demencia. Además si los hallazgos son validados, los médicos podrían usar este tipo de análisis para determinar cuándo comenzar a evaluar a sus pacientes para detectar afecciones relacionadas con la edad y aconsejarles de forma preventiva sobre opciones de estilo de vida saludables más personalizadas.

El siguiente paso de la investigación será buscar estas firmas moleculares en otros tipos de células para confirmar estas hipótesis.

Referencia: Jason G. Fleischer, Roberta Schulte, Hsiao H. Tsai, Swati Tyagi, Arkaitz Ibarra, Maxim N. Shokhirev, Ling Huang, Martin W. Hetzer, Saket Navlakha. Predicting age from the transcriptome of human dermal fibroblastsGenome Biology, 2018; 19 (1) DOI: 10.1186/s13059-018-1599-6

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La pérdida de audición temprana es un factor de riesgo para la salud cardiovascular

Un nuevo estudio relaciona la pérdida auditiva con un mayor riesgo de mortalidad antes de los 75 años debido a una enfermedad cardiovascular. Investigadores del Centro de Envejecimiento Robert N. Butler Columbia, en la Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia, hallaron entre sus resultados que la mortalidad entre las personas con pérdida auditiva es elevada, especialmente entre hombres y mujeres menores de 75 años y aquellos que están divorciados o separados. Sin embargo, el riesgo de mortalidad disminuyó en los adultos con una pareja con “buen oído”. Este es el primer estudio que investiga los efectos combinados de la pérdida de audición asociadas con las relaciones sociales-familiares y el aumento del riesgo de mortalidad. Los hallazgos se han publicado en la revista Social Science and Medicine.

Es bien conocido que el propio envejecimiento aumenta considerablemente el riesgo de pérdida de audiciónLa pérdida de audición es la 4ª causa principal de discapacidad. Dependiendo de la edad, la probabilidad de padecer perdida auditiva aumenta aproximadamente el 1% entre las personas de 40 a 44 años, hasta el 50% en mujeres y el 62% en hombres de 80 a 84 años.

Los investigadores analizaron datos de 50.462 adultos inscritos en el Estudio de Pérdida Auditiva de Nord-Trøndelag de 1996 a 1998. Utilizaron el Registro de Causas de Muerte de Noruega para identificar muertes hasta 2016. Los datos sobre el estado civil y el número de hijos se obtuvieron del Registro Nacional de Población . Los investigadores también categorizaron aquellos individuos fumadores, además de los hábitos de consumo de alcohol y la actividad física.

Tras el análisis de todos estos datos se obtuvieron varias correlaciones y patrones de asociación referidos a la pérdida de audición, las relaciones sociales y el aumento de mortalidad. Los hallazgos del grupo de investigación encontraron que el exceso de mortalidad entre los discapacitados auditivos puede ser particularmente mayor entre individuos con vínculos familiares-sociales más débiles, por ejemplo, entre los hombres divorciados o mujeres que no tienen hijos con pérdida auditiva por debajo de los 75 años, se encontraron mayores probabilidades de mortalidad. Estos resultados podrían explicarse ya que es más probable que las relaciones familiares más estrechas o con fuertes vínculos, podrían permitir que alguien con pérdida auditiva en mayor medida sea más activo socialmente, ya que el cónyuge o familiar puede brindar apoyo, tomar la iniciativa y ayudarlo a superar los umbrales para socializar con otros. Un cónyuge también podría alentar el uso de asistencia técnica, como audífonos, y ayudar en la consulta de servicios de salud cuando sea necesario. Tener vínculos familiares o de amistades fuertes también puede servir como un amortiguador contra las consecuencias anímicas y económicas perjudiciales de la pérdida auditiva.

Referencia: Bo Engdahl, Mariann Idstad, Vegard Skirbekk. Hearing loss, family status and mortality – Findings from the HUNT study, NorwaySocial Science & Medicine, 2019; 220: 219 DOI: 10.1016/j.socscimed.2018.11.022

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