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Categoría: Ciencia

• Es un padecimiento crónico que se desarrolla por el desequilibrio entre la energía ingerida y la energía gastada

Carmen Báez

Ciudad de México, 14 de abril 2016.- (aguzados.com).- Considerada como un padecimiento crónico que se desarrolla por el desequilibrio entre la energía ingerida y la energía gastada, la obesidad representa uno de los problemas de salud más importantes de este siglo.

Ser obeso es ser propenso a otras patologías como diabetes, hipertensión, enfermedades cardiovasculares, y cada vez hay más correlaciones clínicas, una de ellas es la predisposición de personas obesas a desarrollar cáncer. Pero ¿cómo y por qué la obesidad puede desencadenar estas enfermedades?

Durante el evento A puertas abiertas, celebrado en el Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el investigador Martín Gustavo Pedraza Alva explicó que el exceso de energía (proteínas, carbohidratos, grasas) almacenado como lípidos en el tejido adiposo genera un proceso inflamatorio local que se caracteriza por la producción de una serie de citocinas, entre ellas la interleucina 1β.

“La inflamación es una respuesta normal del organismo para contender con agentes patógenos o reparar tejidos después de algún trauma, el cual cesa una vez que se ha eliminado el patógeno o se ha reparado el tejido, pero si el estímulo que la inició se mantiene por tiempos prolongados, el exceso de lípidos en el caso de la obesidad, la inflamación se hace crónica. Entonces las citocinas inflamatorias producidas en el tejido adiposo entran a la circulación, afectando las funciones de órganos como el hígado, el músculo y el cerebro”, explicó.

Agregó que si bien el cerebro es el órgano encargado de controlar el consumo de energía, si las citocinas bloquean las señales de la insulina, el individuo continúa comiendo y no gasta esta energía adquirida, entonces da pie al desarrollo de diversas enfermedades.

“En cuanto al desarrollo de cáncer, por ejemplo en el colon, las citocinas inflamatorias promueven que las células epiteliales no respondan a su medio ambiente, lo que favorece su proliferación y concomitantemente la acumulación de cambios en su material genético y mutaciones que, a su vez, favorecen la expresión de nuevas moléculas que les confieren nuevas capacidades, como la de migrar a otros tejidos y formar metástasis”, comentó.

Un problema cada vez mayor

De acuerdo con Pedraza Alva, uno de los problemas que enfrenta México en materia de obesidad es el incremento de niños con alteraciones metabólicas que anteriormente se asociaban a personas adultas, como diabetes tipo 2, cáncer, deterioro de memoria y trastornos de sueño, por mencionar algunos. “Estos jovencitos cuando tengan 23 años su metabolismo parecerá de personas de 50 y 60 años”, dijo.

El doctor en bioquímica por el Instituto Friedrich Miescher, en Suiza, señaló que en los últimos años la ciencia ha comenzado a estudiar la relación de la obesidad con el aumento de azúcar en la sangre y la inflamación, factores que pueden bloquear el aprendizaje y la memoria en las personas con esta enfermedad crónica de origen multifactorial.

“Se sabe que las neuronas que se encargan del aprendizaje y la memoria en la corteza y el hipocampo expresan receptores de insulina. Las neuronas necesitan de insulina para estar bien y llevar a cabo sus funciones adecuadas, y si estas empiezan a bloquear a través de las citocinas inflamatorias las funciones de insulina en el cerebro, la persona tendrá problemas de aprendizaje y/o empezará a olvidar”, destacó.

Búsqueda de compuestos naturales

Ante este problema de salud global, el Instituto de Biotecnología creó el Consorcio de Neuroinmunobiología, el cual, entre sus diversas líneas de investigación, tiene un proyecto que consiste en la búsqueda de compuestos naturales capaces de evitar el proceso inflamatorio.

De acuerdo con el también miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), el proyecto pretende hacer uso de plantas que hace 50 años fueron parte de la dieta de los mexicanos. Actualmente trabajan con la especie Malva parviflora, una planta de uso frecuente en México.

El grupo de investigación del doctor Pedraza Alva y de la doctora Leonor Pérez Martínez, en colaboración con los doctores Jaime Tortoriello García y Enrique Jiménez Ferrer, del Centro de Investigación Biomédica del Sur (Cibis), prueba compuestos antiinflamatorios de dicha planta en animales modelo de diabetes y de la enfermedad de Alzheimer.

“Se sabe que en estos extractos de plantas hay compuestos que tienen propiedades antiinflamatorias y entonces lo que hacemos es extraer estos compuestos, se los damos a los ratoncitos obesos y nos preguntamos si les ayudan o no a controlar las alteraciones en el metabolismo de glucosa relacionadas con la obesidad”, comentó.

Investigación molecular

En colaboración con la investigadora Lorena Orozco Orozco del Laboratorio de Inmunogenómica y Enfermedades Metabólicas del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), el Consorcio de Neuroinmunobiología busca identificar cambios en la secuencia del gen NLRP1 con posibles implicaciones importantes en el gasto energético y obesidad.

“Estamos secuenciando los genes que codifican para las moléculas inflamasoma en la población mexicana. Buscamos ver si hay cambios que se asocien con personas obesas, diabetes, hipertensión, dislipidemia. El objetivo a largo plazo es saber que existen estos cambios y realizar asesoramiento genético a personas con la presencia de estos cambios genéticos que los predisponen a desarrollar obesidad y/o diabetes si no realizan cambios en su alimentación”, explicó.

Por último, agregó que otro de los objetivos del proyecto es saber desde el punto de vista molecular por qué personas aun con un índice de masa corporal alto no presentan estos padecimientos.

“Se sabe que estamos expuestos a diversos ambientes. A nuestros ratones gordos que ponemos en un ambiente en el que se les estimula el cerebro todo el tiempo no desarrollan las alteraciones en metabolismo de glucosa. Queremos saber por qué”, concluyó el también investigador miembro de la Academia de Ciencias de Morelos (Acmor).

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Incluye alteraciones al sistema nervioso

Violeta Amapola Nava

Ciudad de México, 1 de abril 2016.- (aguzados.com).- La exposición crónica y sin protección a pesticidas puede tener muchos efectos nocivos en la salud humana. Estos efectos incluyen alteraciones en el sistema nervioso. Entre los problemas neurológicos que la exposición a pesticidas puede ocasionar se encuentra el deterioro cognitivo, la depresión y la ansiedad.

Para conocer si existe el riesgo de deterioro cognitivo asociado con el uso de agroquímicos en campesinos de Yucatán, la psicóloga Linda Catalina López Lugo realiza su proyecto de tesis de maestría sobre los conocimientos y prácticas de seguridad de agricultores que utilizan químicos para la siembra.

Este proyecto se realiza en el Laboratorio de Salud Ambiental del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, unidad Mérida (Cinvestav IPN Unidad Mérida). Es dirigido por la doctora Almira Hoogesteyn Reul, investigadora nivel 3B en el Cinvestav Unidad Mérida y responsable del laboratorio.

La psicóloga López Lugo recabó mediante encuestas los conocimientos que los agricultores poseen acerca de los riesgos de trabajar con pesticidas; además obtuvo información sobre el equipo de seguridad que utilizan, las dosis de producto, las formas de almacenamiento y manejo de los desechos generados.

"En el caso de la exposición ocupacional a tóxicos es imprescindible que los trabajadores conozcan las medidas de protección, incluyendo el uso y mantenimiento del equipo de protección, y mucho se ganaría en materia de salud si entendieran los efectos que a largo plazo tienen estas sustancias sobre su organismo si se manejan de forma incorrecta. Existe registro de que en algunos lugares los campesinos reutilizan los recipientes de pesticidas vacíos para recolectar agua o incluso como recipientes para los alimentos. Estas son las prácticas que se deben conocer para generar programas educativos que disminuyan los comportamientos de riesgo de los agricultores”, explica la psicóloga.

El efecto que tiene una exposición inadecuada a estas sustancias altera el funcionamiento del organismo, "por ejemplo, los pesticidas organofosforados inhiben la acción de una enzima de nuestro sistema nervioso llamada acetilcolinesterasa. Esta enzima es la encargada de descomponer el neurotransmisor acetilcolina en el espacio sináptico, que es el espacio de comunicación entre dos neuronas. Al inhibirse la metabolización de la acetilcolina, se produce una sobreestimulación de las neuronas que desemboca en espasmos, calambres, vómito y diarrea".

También se ha demostrado que la exposición continua a organofosforados produce alteraciones psicológicas a largo plazo. La psicóloga comenta que en México esto ha sido demostrado en algunas poblaciones de agricultores; sin embargo, la información es escasa para el caso de Yucatán.

Para comenzar a llenar este vacío, a los agricultores encuestados también se les aplicó el Inventario de Depresión de Beck, instrumento para detectar depresión psicológica. López Lugo explica que aunque todos estamos expuestos a los agroquímicos, los agricultores por su actividad laboral están aún más expuestos a estas sustancias.

“Una persona que está deprimida pierde el interés o el placer por realizar actividades que antes le entusiasmaban. Tiene constantes sentimientos de culpa y tristeza. No se puede concentrar y se siente cansado todo el tiempo. Esto obviamente deteriora su calidad de vida y la de las personas que lo rodean. Incluso puede llevarla a abandonar sus actividades laborales”, comenta la investigadora.

En estos momentos la investigación se encuentra en la fase de evaluación de los resultados, pero se espera que su conclusión —a finales de agosto de 2016— proporcione datos útiles para conocer el estado de salud asociado al uso de pesticidas en agricultores yucatecos y para evidenciar sus conductas de riesgo.

Dentro del Laboratorio de Salud Ambiental, la doctora Almira Hoogesteyn Reul dirige estudios de concentración y disponibilidad de contaminantes en el ambiente y su repercusión en la salud humana y de los ecosistemas.

Entre las investigaciones de corte toxicológico que han realizado estudiantes de maestría en este laboratorio se encuentran estudios de monitoreo de los niveles de metales pesados usando aves como bioindicadores, niveles de mercurio en poblaciones humanas yucatecas y niveles de coliformes en cenotes turísticos del estado.

Datos del investigador: Dra. Almira Hoogesteyn Reul

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Categoría: Ciencia

• Será de  bajo costo

Montserrat Muñoz

Guadalajara, Jal, 12 de abril 2016.- (aguzados.com).- Estudiantes de la Universidad de California en San Diego (UCSD) trabajan en la creación de una prueba de diagnóstico de bajo costo para detectar el virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Este método tendría un costo aproximado de 80 pesos en el mercado farmacéutico nacional y estaría listo en una etapa de prototipo este mismo año. El equipo liderado por el maestro Jahir Mauricio Gutiérrez Bugarín busca que este dispositivo tenga impacto positivo en el sector salud del país y ayude en la detección oportuna de VIH, principalmente entre personas de escasos recursos económicos.

En el marco del Primer Foro Internacional de Talento Mexicano Innovation Match MX 2016, Gutiérrez Bugarín compartió en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt los alcances del proyecto.

“Lo que estamos haciendo es un sistema de biología sintética para detectar la presencia de un ácido ribonucleico (ARN) del virus del VIH. Ese sistema lo embebemos en un trozo de papel que tiene un lisado de Escherichia coli y eso se puede mezclar con un poco de agua y ARN del VIH, provocando que el color del papel cambie de amarillo a púrpura”, sostuvo.

Aunque en México tales pruebas no existen, en el mercado estadounidense ya se utilizan dos pruebas del tipo positivo-negativo para la detección del VIH —Alere Determine HIV Combo y OraQuick—, ambas aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés).

Sin embargo, el costo de estos productos oscilan entre 40 y 190 dólares cada una, lo cual las hace de difícil acceso para un segmento importante de la población, compartió el también estudiante de doctorado en bioingeniería.

Experimento

El equipo de jóvenes investigadores diseñó un programa para testar la prueba de diagnóstico de bajo costo en una zona de Tijuana, Baja California, llamada El Bordo.

“La prueba está enfocada en personas de la comunidad de El Bordo, donde hay un grave problema de salud. Personas que han sido deportadas y viven en las calles, utilizan drogas con jeringas contaminadas y tienen relaciones sexuales entre las mismas personas de la comunidad. Es tres veces más probable infectarse de VIH en Tijuana que en otra parte de México”, indicó Gutiérrez Bugarín.

Se logró bajar los costos de la prueba gracias a que se modificó el volumen de los reactivos. La prueba se compone de un sistema de papel filtro de un diámetro de dos milímetros, que para su activación necesita de apenas dos microlitros del suero del paciente.

Cada gradilla tendría un costo aproximado de cinco dólares, y en ella se pueden realizar 25 reacciones a la vez, es decir, se podría diagnosticar a 25 personas con un costo alrededor de 20 centavos de dólar por cada una. La prueba está diseñada para que sea aplicada por una enfermera o un médico, no para uso casero o autónomo.

“Queremos ayudar a los pacientes, pero la idea no es que la utilicen en casa sino para que las enfermeras y doctores que van a El Bordo puedan adquirir un sistema de muy bajo costo que les permita incrementar el número de pruebas que hacen por semana”, señaló el investigador jalisciense.

El proyecto

Este proyecto al momento funciona con fondos propios y en él colaboran cuatro estudiantes de licenciatura de la Universidad de California en San Diego y es asesorado por el doctor José Utrilla Carreri del Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Cuernavaca, Morelos.

Uno de los problemas del VIH es que la secuencia genómica es cambiante con el tiempo; sin embargo, la longitud de la secuencia a reconocer bajo este circuito genético puede ser desde los seis nucleótidos hasta los 36, explicó durante su ponencia Gutiérrez Bugarín.

Abundó al respecto que los genes Gag y Pol se conservan siempre dentro de la estructura del ARN y son los que expresan proteínas para la célula del VIH, por lo que son utilizados como detonadores de la prueba.

Además, mediante un análisis computacional de alineamiento se tomaron 350 secuencias en la base de datos del Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI, por sus siglas en inglés), donde se analizaron secuencias del VIH detectadas en pacientes de todo el mundo, lo que vuelve la prueba efectiva sin importar la cepa de donde provenga el virus.

Los retos

Actualmente, el principal inconveniente de la prueba es el tiempo de incubación que requiere, ya que toma de cuatro a seis horas poder determinar la presencia del VIH, misma que se hace patente a partir del cambio de color del papel.

Sin embargo, Gutiérrez Bugarín se mostró optimista al señalar que hay un laboratorio que recientemente ha logrado la detección de dos cepas del virus del ébola en tan solo 20 minutos, por lo que se plantea establecer contacto para realizar un intercambio de información que abone a mejorar los tiempos de la prueba.

Otro de los obstáculos es la falta de recursos, reconoció el también egresado de la Universidad de Guadalajara. “Hemos tenido problemas porque somos independientes. Estamos participando en concursos para conseguir fondos o buscando empresas para encontrar patrocinio, los recursos son limitados, así como el tiempo también lo es, todos tenemos clases y otras investigaciones que desarrollar”.

El éxito del circuito genético es tal que en un futuro se aplicará en la detección de otras enfermedades como la artritis reumatoide. Jahir Gutiérrez Bugarín sostuvo que esto es posible si en vez de detectar ARN, se detectan proteínas.

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Categoría: Ciencia

• La primera de ellas comprende un nuevo bioinsecticida letal para las larvas del mosquito transmisor del virus del dengue

Carmen Báez

Ciudad de México, 28 de marzo 2016.- (aguzados.com).- Una vocación importante del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) es que la investigación básica que se genera en sus laboratorios trascienda e impacte en la sociedad, esto mediante la generación de productos o servicios.

Así lo dio a conocer el director de este instituto, Octavio Ramírez Reivich durante una entrevista exclusiva con la Agencia Informativa Conacyt en 2015, cuando se anunció el otorgamiento de siete patentes al instituto en 2014.

Como labor trascendental, cada año este instituto realiza procesos para el registro de nuevas patentes. Como resultado de esta actividad se le concedieron cinco nuevas patentes, lo que reafirma las declaraciones de su director e investigador nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Método para cuantificar proteínas virales

De acuerdo con un boletín emitido por la Secretaría Técnica de Gestión y Transferencia de Tecnología del Instituto de Biotecnología, una primera patente fue concedida a los investigadores Laura Palomares y Tonatiuh Ramírez y al estudiante Ricardo Castro.

Dicha patente fue concedida en México (MX330383B) por la invención de un método analítico capaz de diferenciar y cuantificar nanoestructuras compuestas de monobloques de proteínas virales, diferenciadas en su estructura final.

Las proteínas estructurales de los virus son producidas artificialmente con fines biotecnológicos y, dependiendo de las condiciones ambientales, forman uno u otro tipo de estructura o partícula pseudoviral (que es inocua) con características fisicoquímicas e inmunológicas similares a las de los virus en las células.

La importancia de este desarrollo radica en contar con un método que permita cuantificar proteínas virales de manera precisa y diferenciada en nuevas vacunas inocuas, pero que activan el sistema inmunológico de las personas o animales para que combatan al patógeno, para asegurar su calidad y seguridad en su uso.

Otras tres patentes fueron concedidas a los investigadores del Departamento de Microbiología Molecular, Mario Soberón Chávez y Alejandra Bravo de la Parra, quienes desde la década de los noventa trabajan con toxinas Cry de Bacillus thuringiensis. Dos de estas patentes se concedieron en México y una más en Estados Unidos.

Nuevo bioinsecticida para combatir larvas de Aedes aegypti

La primera de ellas comprende un nuevo bioinsecticida en forma de pequeñas perlas, letales para las larvas del mosquito transmisor del virus del dengue, Aedes aegypti.

Para combatir las enfermedades transmitidas por estos mosquitos se han utilizado insecticidas altamente contaminantes y tóxicos. No obstante, la formulación desarrollada por los investigadores mexicanos ayuda a combatir esta enfermedad sin dañar el medio ambiente.

El desarrollo, menciona el boletín informativo, incluye dos cepas de esporas que producen toxinas Cry de Bacillus thuringiensis letales para las larvas de estos mosquitos cuando las ingieren, pero son inocuas para otros organismos. Al aplicar las perlas de la formulación en los depósitos de agua como tinacos abiertos y/o piletas, comunes sobre todo en comunidades rurales, mantiene su efectividad de manera sostenida.

“Como las perlas flotan en el agua, las larvas se siguen alimentando de ellas (porque contienen un atrayente), así mantienen su eficacia por mucho tiempo en el depósito de agua, aun después de varios recambios del líquido”, señala el comunicado.

Esta patente ya fue licenciada a la spin-off Corporación Mexicana de Transferencia de Biotecnología S.A. de C.V., con el fin de implementar esta tecnología y ayudar al control de enfermedades transmitidas por vectores.

Otra patente para este desarrollo es la aplicación del mecanismo de acción de las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis que consiste en conocer cómo las poblaciones de insectos que han sido expuestos a estas toxinas generan resistencia.

Los inventores propusieron una modificación a nivel genético en estas toxinas Cry, que evita que la toxina requiera de cierto procesamiento en el intestino del insecto, que es el paso donde se genera la resistencia, dando lugar a las toxinas Cry-Mod.

Desarrollo para el control de plagas

Aunque existen toxinas útiles para el control de plagas del gusano cogollero del maíz (Spodoptera frugiperda) y el gusano del tabaco (Manduca sexta) —insectos que pueden causar pérdidas cercanas a mil millones de dólares anuales en maíz, a nivel mundial—, el grupo de los doctores Soberón Chávez y Bravo de la Parra generó nuevas variantes de toxinas más potentes contra estos insectos.

Por este trabajo se les concedió la tercera patente, la cual buscan expandir en países que producen plantas genéticamente modificadas como una herramienta disponible para el control de plagas de cultivos agrícolas. Estas patentes tienen una vigencia de aproximadamente 20 años, según informó a la Agencia Informativa Conacyt el también miembro del SNI, el doctor en biomédica básica Mario Soberón Chávez.

Desarrollo de pequeñas proteínas aisladas del veneno de alacrán

El doctor Possani Postay ha estudiado aspectos de los componentes del veneno del alacrán mexicano desde hace varios años, recibió en 2014 tres patentes internacionales: Euroasia, Australia y China, por el descubrimiento de dos péptidos (unión de aminoácidos) aislados del veneno de estos animales; y en 2015 se otorgó en Corea.

Estos péptidos presentan actividad de moduladores de un canal de potasio que ha sido identificado como pieza clave en el posible tratamiento de enfermedades autoinmunes, como la psoriasis, la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple. En colaboración con una empresa mexicana se busca la explotación comercial de estos péptidos a través del desarrollo y venta de medicamentos para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

El Instituto de Biotecnología es una de las entidades académicas de la UNAM más reproductivas en cuanto al rubro de patentes derivadas de la investigación científica, así lo dio a conocer su director en la entrevista realizada en 2015.

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