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CÉLULAS MADRE DE UN PACIENTE PARA REPLICAR ENFERMEDADES DEL CORAZÓN EN UN CHIP Científicos han fusionado células madre y tecnologías de 'órgano en un chip' para hacer crecer, por primera vez, tejido cardiaco humano en funcionamiento portador de una enfermedad cardiovascular hereditaria. La investigación puede significar un gran paso adelante para la medicina personalizada, ya que es la prueba de que se puede replicar en el laboratorio un trozo de tejido que contiene un trastorno genético específico. El trabajo, publicado en la revista 'Nature Medicine', es el resultado de un esfuerzo de colaboración que reunió a científicos del Instituto de Células Madre de Harvard, el Instituto Wyss para la Ingeniería Inspirada en la Biología, el Hospital de Niños de Boston, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard y la Escuela de Medicina de Harvard, todas estas instituciones en Estados Unidos. Mediante el uso de un enfoque interdisciplinario, los investigadores diseñaron la enfermedad cardiovascular de síndrome de Barth, un raro trastorno cardiaco ligado al cromosoma X causado por la mutación de un solo gen llamado Tafazzin o TAZ. El trastorno, que actualmente es intratable, aparece principalmente en los niños y se asocia con una serie de síntomas que afectan a la función cardiaca y el músculo esquelético. Los investigadores tomaron células de la piel de dos pacientes con síndrome de Barth y las manipularon para convertirlas en células madre con mutaciones TAZ. En vez de usar células madre para generar células cardiacas individuales en un plato de laboratorio, cultivaron las células en chips alineados con las proteínas de la matriz extracelular humana que imitan su hábitat natural, engañando a las células para que se unan como lo harían si estuvieran formando un corazón humano enfermo. El tejido enfermo creado mediante ingeniería se contrae muy débilmente, como se ve en el músculo del corazón de pacientes con síndrome de Barth. Estos expertos usaron entonces la técnica de edición del genoma para que TAZ mutara en células normales, lo que confirma que esta mutación es suficiente para provocar la contracción débil en ingeniería tisular. Por otro lado, administrar un producto del gen TAZ al tejido enfermo en el laboratorio corrigió el defecto contráctil. Además, los científicos descubrieron que la mutación TAZ funciona de tal manera que interrumpe la actividad normal de las mitocondrias, a menudo llamadas las plantas de energía de la célula, pero la mutación no parece afectar a la oferta total de energía de las células. En lo que podría ser una función recientemente identificada de las mitocondrias, los investigadores describen una relación directa entre la función mitocondrial y la capacidad de una célula del corazón a construirse a sí misma de un modo que le permite contraerse.

EL AMOR, ¿CEREBRO O CORAZÓN? Elena Sanz Un reciente meta-análisis realizado por la investigadora Stephanie Ortigue, de la Universidad de Syracuse, en Nueva York, revela que enamorarse no sólo puede provocar una sensación de euforia parecida a la vinculada al consumo de cocaína, sino que también afecta a las áreas intelectuales del cerebro. Además ha calculado que el fenómeno popularmente conocido como 'flechazo' tarda aproximadamente un quinto de segundo en surtir efecto. Los resultados del trabajo de Ortigue, publicados bajo el título "La Neuroimagen del Amor" en la revista Journal of Sexual Medicine, revelan que, cuando una persona se enamora, hasta 12 áreas del cerebro trabajan conjuntamente para liberar las sustancias químicas que inducen euforia, como la dopamina, la oxitocina, la vasopresina o la adrenalina. Y que "diferentes tipos de amor implican a distintas áreas cerebrales". Por ejemplo, el amor apasionado pone en acción a las zonas relacionadas con la recompensa y algunas funciones cognitivas superiores, como las que participan en la creación de metáforas y en la representación de la imagen corporal. Entonces, ¿el amor es corazón o cerebro? ?Yo diría que el cerebro, pero el corazón también está implicado", responde Origue, que cita como ejemplo que cuando se generan cascadas de neurotransmisores en ciertas zonas del cerebro el corazón se acelera y aparecen las ?mariposas? en el estómago. Según la investigadora entender cómo y por qué nos enamoramos ayudará también a reparar un "corazón roto" por el desamor.

¿CEREBRO O CORAZÓN? EL AMOR ANALIZADO POR LA CIENCIA Llega febrero y la ciudad se ve invadida por una marea de corazones rojos que nos recuerdan que a mitad de mes se celebra San Valentín, el día de los enamorados. Pero el órgano que poetas y artistas asocian con el amor desde tiempos inmemoriales tiene poco que ver con ese sentimiento. Al menos eso sostienen varios estudios científicos que ubican al cerebro como el gran responsable de provocar mariposas en el estómago, desmayos, mejillas coloradas y demás efectos que dicen sentir quienes se enamoran loca y perdidamente de otras personas. “El cerebro tiene que ver con todo lo que nos pasa, y sin dudas influye en las relaciones amorosas”, explica Jorgelina Varayoud, bioquímica de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB) de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) e investigadora del Conicet, en Argentina. “En las personas enamoradas determinados circuitos cerebrales se ponen en funcionamiento y se desencadenan reacciones químicas. Diferentes estudios científicos muestran, de manera novedosa, que existen zonas del cerebro que se activan y sintetizan sustancias específicas, cuando se está enamorado”. Uno de estos estudios es el que llevó adelante Helen Fisher, antropóloga biológica de la Universidad de Rutgers en Estados Unidos, autora de la idea del “cerebro enamorado”. Fisher identificó a tres sustancias químicas del cerebro, la dopamina, norepinefrina y serotonina, que juegan un rol muy importante en la pasión romántica. Estas sustancias son neurotransmisores, tienen la función de transmitir información de una neurona a otra en el sistema nervioso. Realizando estudios de imágenes de cerebros “enamorados” se determinó que dos regiones cerebrales son muy activas en relación con este sentimiento. Una se define como el núcleo caudado, y controla las sensaciones de placer y la excitación sexual; la otra es el área tegmental ventral (ATV en inglés) donde se encuentran células que producen dopamina. Varayoud explica que la dopamina en grandes cantidades, además de aumentar el nivel de testosterona, la hormona del deseo sexual, está asociada con una gran capacidad de concentración, euforia y dependencia, que son síntomas de adicción. “El cerebro enamorado fabrica además otras sustancias como norepinefrina, que produce euforia y pérdida del apetito y bajos niveles de serotonina que genera la necesidad de estar con el ser amado”. Por estas reacciones se compara al amor con una droga ya que activa la producción de sustancias en el cerebro asociados al placer. “Cuando nos damos un beso, por ejemplo, los labios envían rápidamente señales a nuestro cerebro y en cuestión de segundos un aumento de norepinefrina te hace sentir como si descendieras a toda velocidad una montaña rusa, sudas y tu pulso se acelera. Con el beso también se libera dopamina, hormona relacionada con el sentimiento de euforia y de adicción. Bajo el efecto de la dopamina, nos cuesta dormir e incluso perdemos el apetito”, indica la investigadora. A pesar de las sensaciones placenteras que provoca, el efecto de la dopamina no suele perdurar en el tiempo. Varayoud explica que el estado de “embriaguez amorosa” inicial no es sostenible en el tiempo y que los científicos coinciden en que ningún organismo sería capaz de soportar tal éxtasis de forma permanente. Sin embargo, aunque la excitación tienda a relajarse, el amor de una pareja sí puede perdurar. “En el año 2011, se publicó un estudio titulado “Correlaciones neuronales del amor intenso de larga duración”, que fue el primero en investigar las implicaciones que tiene este tipo de amor duradero en el sistema nervioso”. Los investigadores del Departamento de Psicología de la Universidad Stony Brook en Nueva York seleccionaron a diez hombres y siete mujeres casados durante una media de 20 años. A todos ellos les sometieron a una resonancia magnética, y dentro del escáner les mostraron imágenes de sus parejas, de amigos íntimos, de familiares cercanos y de parientes lejanos. “Los resultados --explica Varayoud-- mostraron que cuando veían la imagen de su pareja, su cerebro se comportaba de forma similar al de las personas recién enamoradas, al activarse las regiones que fabrican dopamina, situadas principalmente en el área ventral tegmental. Además, también se excitaban las regiones asociadas con el apego maternal y la amistad”. Para la investigadora, que la dopamina tuviera un papel importante en esta fase fue sorprendente porque esta hormona es la responsable de la euforia, tan común en el comienzo de las relaciones, y es un neurotransmisor que regula el sistema de recompensa, encargado de que respondamos a estímulos que causan placer o desagrado. Ya se trate del principio o tras varios años de relación amorosa, las investigaciones científicas demuestran que el cerebro tiene mucho, quizás todo, que ver en lo que siente una persona enamorada y que el amor, más que un sentimiento, es un complejo entramado de reacciones químicas. (Fuente: UNL/DICYT)

‘NANOROBOCOPS’ CON UN CORAZÓN METÁLICO

Mitad metal, mitad estructura orgánica, como el mismísimo Robocop. Así es el material conocido como MOF (por sus siglas en inglés: Metal Organic Framework), que se aplica en una infinidad de productos desde sorbentes hasta baterías para dispositivos electrónicos. Este material, nacido de la revolución nanotecnológica, ha puesto patas arriba el diseño de materiales y ha favorecido la mejora de procesos químicos. Este nuevo material híbrido orgánico e inorgánico se construye a partir de nodos metálicos y enlaces orgánicos que se caracteriza por su porosidad, es decir, por los espacios intermoleculares que lo forman. Estos materiales se podrían usar en la absorción de CO2 o vapor de agua, así como para trabajar con pilas de combustible y otros tipos de baterías El estudio y entendimiento de las propiedades y aplicabilidad de los MOF han centrado los últimos trabajos del profesor Rafael Luque del departamento de Química Orgánica de la Universidad de Córdoba (UCO) y un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica del Sur de China, quienes han probado que, además de poder ser utilizados en procesos de catálisis –aceleración de reacciones químicas–, también actúan como estabilizadores de nanoestructuras metálicas que pueden incorporar. El control de la estabilidad facilita el trabajo con estos nanomateriales. En concreto, el equipo de la UCO y sus colegas chinos han conseguido estabilizar diferentes nanoestructuras metálicas encapsulándolas en materiales MOF porosos monocristalinos. Los detalles se publican en la revista Dalton Transactions. El abanico de aplicaciones potenciales que abre este trabajo depende del metal o la estructura metálica que se encapsule, pudiendo ser utilizados tanto para absorción de CO2 o del vapor de agua como para trabajar con pilas de combustible y otros tipos de baterías. Mayor control del material La metodología diseñada por Rafael Luque y su equipo es considerada innovadora porque permite controlar el diseño del material hasta límites que aún no habían sido descritos. Si bien se habían estudiado estos materiales porosos en los que es posible acomodar nanopartículas, no se había especificado hasta ahora la manera exacta de controlar exhaustiva todos sus parámetros y hacerlos tan maleables. Diversificar lo máximo posible el uso de estos materiales metalorgánicos para aprovechar la estabilidad y la maleabilidad que confiere a las nanoestrucutras centrará a partir de ahora la línea de este grupo de investigación se describirá en estudios que actualmente están en desarrollo.

CIENTÍFICOS DESCUBREN QUE DORMIR BIEN PROTEGE CONTRA ENFERMEDADES DEL CORAZÓN Dormir mal o insuficientemente es un importante problema de salud pública que afecta a millones de personas de todas las edades. Los científicos han descubierto que una hormona cerebral controla la producción de células inflamatorias en la médula ósea de una manera que ayuda a proteger los vasos sanguíneos contra daños. Este mecanismo antiinflamatorio está regulado por el sueño y se descompone cuando interrumpes el sueño con frecuencia o experimentas una mala calidad del sueño. Investigadores dicen que están más cerca de resolver el misterio de cómo una buena noche de sueño protege contra las enfermedades del corazón. En estudios con ratones, han descubierto un mecanismo previamente desconocido entre el cerebro, la médula ósea y los vasos sanguíneos que parece proteger contra el desarrollo de aterosclerosis o endurecimiento de las arterias, pero solo cuando el sueño es sano y saludable. El trabajo, financiado por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI, por sus siglas en inglés) estadounidenses, que forma parte de los Institutos Nacionales de la Salud, se publica en la revista 'Nature'. El descubrimiento de esta vía subraya la importancia de dormir lo suficiente y del sueño de calidad para mantener la salud cardiovascular y podría proporcionar nuevos objetivos para combatir las enfermedades cardiacas, la principal causa de muerte entre mujeres y hombres en Estados Unidos, señalaron los autores. "Hemos identificado un mecanismo mediante el cual una hormona cerebral controla la producción de células inflamatorias en la médula ósea de una manera que ayuda a proteger los vasos sanguíneos contra daños", explica el autor principal del trabajo, Filip Swirski, profesor asociado en la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachusetts, en Boston, Estados Unidos. "Este mecanismo antiinflamatorio está regulado por el sueño y se descompone cuando interrumpes el sueño con frecuencia o experimentas una mala calidad del sueño. Es una pieza pequeña de un rompecabezas más grande", detalla. Swirski apunta que, aunque pueden existir otros mecanismos similares, los hallazgos son, sin embargo, emocionantes. Investigaciones recientes han relacionado la deficiencia del sueño y ciertos trastornos del sueño, como la apnea del sueño, con un mayor riesgo de obesidad, diabetes, cáncer y enfermedades cardiacas. Pero los científicos han sabido poco acerca de los fundamentos celulares y moleculares que podrían ayudar a explicar el vínculo entre el sueño y la salud cardiovascular. Dormir mal o insuficientemente es un importante problema de salud pública que afecta a millones de personas de todas las edades. Los estudios demuestran que dormir lo suficiente en el momento adecuado es vital para la salud, pero menos de la mitad de los adultos en Estados Unidos obtiene las siete u ocho horas diarias recomendadas. Para obtener más información sobre el impacto de esta deficiencia en la enfermedad cardiovascular, los científicos se centraron en un grupo de ratones que fueron diseñados genéticamente para desarrollar aterosclerosis. Interrumpieron los patrones de sueño de la mitad de los roedores y permitieron que la otra mitad durmiera normalmente.