sábado, 16 de febrero de 2013

El 'pegamento' del mejillón inspira a los científicos en la reparación quirúrgica

Cuando se trata de energía para adherirse en condiciones de humedad, los mejillones marinos son difíciles de superar, ya que pueden pegarse a prácticamente todas las superficies inorgánicas y orgánicas y mantenerse en agua salada, incluyendo entornos turbulentos de marea. Esa proteína adhesiva del mejillón ha servido de fuente de inspiración a los científicos para aplicaciones biométicas, como la entrega de medicamentos de reparación quirúrgica y fármacos contra el cáncer.

   En concreto, se han creado nuevos materiales que imitan las proteínas adhesivas del mejillón para tres aplicaciones médicas: selladores para la reparación de la membrana fetal, la autoconfiguración de hidrogeles antibacterianos y polímeros para la entrega de fármacos contra el cáncer y la destrucción térmica de las células cancerosas.
   Phillip B. Messersmith, profesor de Ingeniería Biomédica en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, hablará de su investigación en este sentido en el simposio 'La traducción de Adhesión Mejillón beneficiosos a nuevos conceptos y materiales' que se celebrará en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) que tiene lugar estos días en Boston.
"La adhesión del mejillón es un proceso notable que implica la secreción de una proteína de pegamento líquido que se endurece rápidamente en un sólido, adhesivo resistente al agua-- explica Messersmith--. Varios aspectos de este proceso inspiran nuestro desarrollo de materiales sintéticos para aplicaciones prácticas. Una oportunidad inusualmente convincente para la traducción de los conceptos de adhesión de mejillón es en la reparación o reconstrucción de tejidos en el cuerpo humano, donde el agua es ubicua y su presencia representa un desafío para alcanzar los resultados deseados".
   El pie del mejillón común (Mytilus edulis) produce un pegamento pegajoso para adherirse a las rocas y otros objetos y su clave es una familia de proteínas especiales, denominadas proteínas adhesivas del mejillón, que contienen una alta concentración de DOPA catecólico ácido amino (dihidroxifenilalanina). Todos los materiales biomédicos creados por Messersmith contienen una forma sintética de DOPA, un polímero sintético con una DOPA sencilla que desarrolló por primera vez en 2002.
Para la reparación de la membrana fetal, que puede romperse prematuramente de forma espontánea o por un procedimiento quirúrgico, que a menudo conduce a un parto prematuro, nacimiento prematuro y otras complicaciones graves, el polímero sintético de Messersmith se formula como un pegamento líquido que se solidifica rápidamente al adherirse al tejido húmedo y sella los defectos fetales membrana. Su grupo está colaborando con investigadores en Europa para llevar a cabo pruebas in vivo de sus sellantes médicos inspirados en el mejillón para rla eparación de la membrana fetal.
   En el caso de los hidrogeles antibacterianos de autoajuste, Messersmith emplea plata tanto para inducir hidrogel de reticulación por vía de oxidación de catecol y como un precursor para la formación de nanopartículas de plata, que se incrustan dentro de la estructura del hidrogel y libera iones de plata para producir un efecto antibacteriano. Los iones de plata poseen actividad antibacteriana en concentraciones bajas, y esto ha conducido a un interés en la incorporación de plata en los dispositivos médicos.
El adhesivo sintético para la administración de fármacos contra el cáncer y la eliminación destrucción de las células cancerosas consiste en que el polímero forma vehículos sensibles al pH para suministro de fármacos que son estables e inactivos en el torrente sanguíneo, pero se activan en el ambiente del tumor ácido, liberando el fármaco.
Un segundo diseño consiste en modificar la superficie de nanorods de oro con un recubrimiento del polímero que ayuda a las células diana y que, una vez en el destino, los nanorods se irradian con luz de infrarrojo cercano para producir un calentamiento muy localizado que destruye térmicamente las células cancerosas.

La actividad física mejora la cognición, no sólo el corazón y los músculos

El ejercicio no sólo fortalece el corazón y los músculos, también el cerebro. Docenas de estudios muestran que el ejercicio aeróbico, como caminar tres veces por semana, puede aumentar el tamaño de las estructuras cerebrales críticas y mejorar la cognición en niños y adultos mayores, como resalta el profesor de Psicología de la Universidad de Illinois (Estados Unidos) Art Kramer.

   Este experto reconocido a nivel nacional sobre el papel de la aptitud física sobre la cognición y director del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzada de la Universidad de Illinois discutirá este sábado sobre cómo estos resultados cambian el cerebro en una sesión de la reunión de 2013 de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia que se celebra en Boston.
"Las poblaciones de todo el mundo industrializado son cada vez más sedentarias por la naturaleza cambiante del trabajo y las actividades de ocio", explica Kramer. "Como resultado de estos cambios en la sociedad, el aumento de enfermedades como la hipertensión, la diabetes, la osteoporosis y algunos tipos de cáncer están creciendo. La actividad física sirve para reducir la susceptibilidad a estas enfermedades", añade.
"El aumento de la actividad física también tiene efectos directos y relativamente rápidos sobre la cognición y la salud del cerebro -explica--. Estos resultados han sido reportados, en el transcurso de varias décadas, en estudios de actividad física con animales". Los estudios en seres humanos, muchos realizados en el laboratorio de Kramer, también concluyen que el ejercicio regular, como caminar tres veces a la semana, aumenta la capacidad cerebral.
   Kramer presentará investigaciones de su propio laboratorio y otras que demuestran que los adultos mayores que participan en el entrenamiento físico y la actividad física se benefician de las mejoras significativas en la estructura y función del cerebro. Este científico concluirá su presentación con una disección de las lagunas cognitivas presentes en humanos y animales y literatura sobre la salud del cerebro y describirá cómo la investigación futura puede remediarlo.

Hasta el 40% de las mujeres de más de 65 años padece de vejiga hiperactiva

   La incontinencia urinaria es un problema que afecta al ser humano en las primeras etapas de su vida y en las últimas, especialmente entre las mujeres, como muestra que a partir de los 65 años hasta un 40 por ciento sufra escapes incontrolados de orina causados por el síndrome de vejiga hiperactiva.

   Así lo ha reconocido el profesor titular de Urología de la Universidad de La Laguna, David Castro, con motivo de un encuentro médico organizado este fin de semana en Madrid para debatir las principales novedades del último Congreso Mundial de Incontinencia (ICS, en sus siglas en inglés), celebrado recientemente en Pekín (China).
   Según ha explicado este experto, la función de orinar es "espontánea" en el ser humano durante sus primeras etapas de la vida, al igual que en el resto de animales, si bien luego se inicia un proceso adaptativo y educativo que la corrige. "La sociedad nos educa a orinar en el lugar y el momento adecuados", ha dicho.
   "Sin embargo, con el envejecimiento todo ese aprendizaje se deteriora", ha apostillado, lo que justifica que la prevalencia de la incontinencia urinaria sea tan alta a partir de los 65 años.
   El problema, reconoce Castro, es que junto al envejecimiento hay otros factores desencadenantes de este problema, de los cuales "muchos aún son desconocidos".
   De hecho, el diagnóstico del síndrome de vejiga hiperactiva se lleva a cabo "por exclusión", cuando no hay ninguna causa conocida que provoque los escapes de orina.
   Hasta ahora, el principal tratamiento de esta patología es conservador  e incluye un cambio en los estilos de vida --como el abandono de los productos irritantes como el café o el alcohol, o la práctica de ejercicio físico-- y una "reeducación de la vejiga", mediante ejercicios de suelo pélvico o tratando de retener o aguantar las ganas cada vez que viene el deseo.
   Si este abordaje conservador no hace efecto se recurre al tratamiento farmacológico, en el que en los últimos años se han producido importantes avances gracias a la aparición de un nuevo medicamento que evita los efectos secundarios que causan los actuales.
   Hasta ahora, lo habitual era recurrir a medicamentos antimuscarínicos que, aunque eran eficaces, presentaban algunas contraindicaciones o incompatibilidades y causaban algunos efectos secundarios, como sequedad de la boca o estreñimiento, lo que hacía que "muchos pacientes abandonaran el tratamiento", ha explicado Castro.
   Sin embargo, esta nueva terapia, llamada mirabegron y desarrollada por Astellas Pharma, utiliza un mecanismo de acción diferente a los utilizados en los últimos 30 años que "tiene eficacia similar a los fármacos anteriores pero con la gran ventaja de que los efectos adversos son escasos".
   "Esto va a permitir que estos pacientes que no puedan tomar antimuscarínicos puedan ser tratados y, además, evitará que los pacientes no sufran los efectos secundarios de otros tratamientos", ha explicado este experto, que reconoce que su uso ya está aprobado en Europa pero aún no se comercializa en España.
   Esta mejora terapéutica también puede ser beneficiosa para combatir el estigma social que rodea a esta enfermedad. "La incontinencia está mal vista, y esto repercute en la calidad de vida y conduce al aislamiento social", según Castro.
   "Uno de los problemas que tienen estos pacientes es que, como tienen que orinar con mucha frecuencia, mapean la zona para saber donde hay un baño, y muchos no viajan por el temor de no saber qué hacer si suben a un avión. No mata a nadie pero condiciona enormemente la calidad de vida", ha concluido.