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El veneno de una caracola se utiliza para crear nuevos fármacos para la diabetes

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A partir de la toxina del molusco se sintetiza insulina de acción rápida

Si queremos coger un cono de mar vivo en la orilla por el gusto de coleccionarlo tendremos que ser cautos, pues algunos poseen un dardo lleno de veneno fulminante que puede causar la muerte. Conocer por qué esta sustancia afecta con suma rapidez a partes esenciales del organismo podría inspirar medicamentos que salven vidas: el veneno del cono marino contiene insulina, una hormona que ayuda a las células a metabolizar la glucosa de la sangre y que muchas personas diabéticas se inyectan a diario.

Pero la insulina de este molusco gasterópodo tiene algo especial, ya que reduce con rapidez la concentración de glucosa en la sangre de sus presas. La insulina humana actúa con mucha más lentitud; tiende a formar agregados que la estabilizan y facilitan su almacenamiento en el cuerpo, pero impiden que cumpla su función hasta que no se disgrega. La insulina del cono de mar podría brindar pistas para crear una insulina que no se agregue y surta efecto rápido.

En un estudio publicado en Nature Chemical Biology, la bióloga de la Universidad de Copenhague Helena Safavi-Hemami y sus colaboradores han demostrado la peculiar morfología de la insulina del cono de Kinoshita (Conus kinoshitai). El equipo incorporó regiones únicas de esta molécula a la insulina humana y creó así un híbrido que carece de la región humana responsable de la agregación.

En 2020, otros investigadores lograron un hito similar con la insulina del cono geógrafo (Conus geographus). Desde entonces han estudiado otras especies y han descubierto que el cono de Kinoshita fabrica una insulina que actúa de un modo nunca visto. La región agregante de la molécula de insulina humana también es esencial para su unión a los receptores celulares; en la insulina del cono geógrafo esa región está truncada. La del cono de Kinoshita también carece oportunamente de esa parte, pero en cambio posee una singular región alargada que se une a los receptores sin producir agregados.

Cuando Safavi-Hemami mostró la nueva insulina de caracola a su colega de la Universidad Stanford, Danny Hung-Chieh Chou, recuerda que dijo: «No es nada nuevo». Pero, cuando ahondaron más, observaron que las características biológicas eran muy distintas. Mediante técnicas de imagen punteras visualizaron con claridad cómo el nuevo híbrido se fijaba al receptor celular de la insulina y modificaba su forma, algo que no se conocía en el híbrido precedente. Estos hallazgos ayudarán a conocer mejor el mecanismo de acción de las insulinas en general, señala Mike Strauss, bioquímico en la Universidad McGill ajeno al estudio. «Abre nuevas posibilidades en el campo de las insulinas sintéticas», añade.

Por ahora el equipo continúa investigando la seguridad y la estabilidad del híbrido, problemas que entraña el diseño de una insulina que no se agregue y que esta molécula de forma tan extraña podría solventar.

Aun así, tendrá que superar multitud de pruebas. «Por eso es bueno disponer de un repertorio», dice Safavi-Hemami. Cada especie de cono posee una mezcla venenosa propia que probablemente contenga tipos únicos de insulina y otras moléculas valiosas. A la vista de los miles de sustancias que componen el veneno, todo hace pensar que el estudio detallado de estas caracolas nos deparará numerosos descubrimientos.

(Fuente: investigacionyciencia)

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CICY: Avanza investigación en regeneración de tejidos en Yucatán

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Mérida, Yucatán, 16 de agosto de 2022.- Luego de más de diez años de trabajo, el grupo de investigación en Biomateriales del Centro de Investigación Científica de Yucatán A. C. (CICY), entre otros logros, ha desarrollado andamios (estructuras porosas) a partir de las técnicas de impresión 3D y electrohilado (técnica de laboratorio) para la regeneración de tejidos.

Lo anterior lo dio a conocer el Dr. Fernando Hernández Sánchez, investigador de la Unidad de Materiales del CICY, como ejemplo, detalló que ya se han diseñado andamios con la forma de una sección de la tibia de un conejo, utilizando la impresora en tres dimensiones (3D), recubriéndolo con una capa de un biopolímero usando la técnica de electrohilado y añadiéndole moléculas de gelatina, obteniendo buenos resultados, ya que se logró el crecimiento celular in vitro (laboratorio).

Explicó que a nivel nacional son el primer grupo científico en lograr producir estos andamios para la regeneración de tejidos en una impresora 3D, ya que las impresoras 3D presentan una baja resolución de barrido, del orden de 300 micrómetros (µm), mientras que para la ingeniería de tejidos se necesita una resolución máxima de 200 µm, ­ —1 µm = 0.001 milímetro—.  “La impresora que tenemos en CICY, tiene la versatilidad de que podemos manipular todos sus parámetros, logrando obtener andamios con resolución de 150 µm a 200 µm”, acotó.

El Dr. Hernández Sánchez indicó que actualmente, para la fabricación de los andamios, se han logrado diseñar composiciones de materiales, por ejemplo, el uso de biopolímeros mezclados con polímeros naturales como la gelatina y añadiendo cerámicos bioactivos. Los polímeros sintéticos le dan estabilidad mecánica necesaria; los polímeros naturales le dan la afinidad con las células; y los cerámicos bioactivos promueve la atracción de células y ayuda a las células madre a que se conviertan en células con funciones específicas. “El procesamiento de estos andamios se hace principalmente utilizando la combinación de las técnicas de impresoras 3D y el electrohilado”.

Finalmente expuso que estos trabajos que el CICY realiza podrían dar paso a, mediano y largo plazo, a desarrollar órganos humanos en laboratorio. “Actualmente se está fabricando un andamio, considerando la mezcla de polímero natural, biopolímero y cerámico bioactivo, con la forma de una sección de la tibia de un conejo. Este andamio será probado in vivo para poder hacer pruebas de la regeneración del tejido óseo del conejo, concluyó.

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Descubrieron el primer y único pájaro venenoso del mundo

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Un científico se metió en su boca una pluma del ave y confirmó su toxicidad. Se trata del pitohui encapuchado

La existencia de la primer y única ave venenosa fue confirmada por los científicos. Su nombre es “pitohui encapuchado”, un pequeño pájaro de Papúa Nueva Guinea que contiene un veneno que puede causar la muerte.

Unas muestras analizadas del ave encontraron batracotoxinas, un tipo de veneno que provoca entumecimiento, ardor e incluso parálisis. Si se consume en exceso puede llegar a ser letal.

El pitohui conserva toxinas en la piel, las plumas, los huesos y los órganos internos. Sin embargo, no produce su propio veneno, sino que lo incorpora de afuera. Según los estudios más recientes, se convierten en venenosos al comer los escarabajos Choresine, que también contienen esa toxina.

Cómo descubrieron que el ave es venenosa

El naturalista y ornitólogo Jack Dumbacher, atrapó involuntariamente en una red algunos ejemplares del pitohui encapuchado.

Cuando intentaba liberarlos, los pájaros lo picaron y arañaron. Para dejar de sentir dolor, Jack se chupó los arañazos y notó que lentamente se adormecían sus labios. Más adelante le ardían.

Para confirmar lo que sospechaba, se metió en la boca una pluma de pitohui, observando los mismos efectos que ya había experimentado.

Luego, Jack consultó a los nativos de Nueva Guinea sobre la especie. Le dijeron que era conocido como “pájaro basura”, porque desprendía un olor nauseabundo cuando se lo cocinaba.

(Fuente: lavoz.com)

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Descubren el proceso que permite revertir y bloquear el envejecimiento prematuro

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Este enfoque puede conducir a tratamientos que ayuden a prolongar la salud humana

Un grupo de científicos encabezado por el catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM Juan Carlos Izpisua, ha averiguado el tipo de ARN que se acumula en las personas que padecen un envejecimiento prematuro o progeria. Así como que el bloqueo de este ARN revierte los síntomas de esta enfermedad y prolonga la vida en ratones.

Los resultados ahora publicados en la revista Science Translational Medicine derivan de uno de los proyectos desarrollados por el doctor Izpisua, promovidos y financiados por la UCAM, y se centran en el estudio de un fragmento de ARN conocido como LINE-1.

«Estos hallazgos proporcionan una nueva visión de los síndromes progeroides y de cómo tratarlos, a la vez que destacan la importancia del ARN LINE-1 en el proceso de envejecimiento normal», ha afirmado Izpisua, Catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM, profesor del Laboratorio de Expresión Génica de Salk Institute y director del Instituto de Ciencias Altos Labs en San Diego, California.

Los síndromes progeroides, que incluyen el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford y el síndrome de Werner, provocan un envejecimiento acelerado en niños y adolescentes.

Los pacientes no sólo desarrollan un aspecto físico llamativo, sino también síntomas y enfermedades típicamente asociados a la vejez, como enfermedades cardíacas, cataratas, diabetes de tipo 2, osteoporosis y cáncer.

Actualmente no existen tratamientos eficaces para estos síndromes y las personas que los padecen acaban muriendo en pocos años.

Izpisua y su equipo eran conscientes de que una de las características moleculares tanto del envejecimiento normal como de los síndromes progeroides es la alteración de la organización del ADN en el núcleo celular.

Cuando el ADN se empaqueta de forma diferente, cambian los genes que están accesibles para que la célula los pueda leer y, por tanto, cambia drásticamente el comportamiento y la función celular. También sabían que el genoma humano contiene cientos trozos de ADN que se propagan y mueven por el genoma, además de codificar ARN LINE-1.

La función de estos elementos es poco conocida, pero lo cierto es que cambian y se multiplican con la edad, o con enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares. Los investigadores se preguntaron si estos elementos también cambiaban y se acumulaban en los síndromes progeroides.

«Las secuencias repetidas en el ADN, como es el caso de LINE-1, constituyen un gran porcentaje de nuestro genoma, sin embargo, hasta ahora no se les ha prestado mucha atención a los efectos que puede tener la acumulación de este ARN LINE-1 sintetizado en el núcleo celular, que aumenta con la edad «, ha señalado ek científico de Salk Institute y de Altos Labs, Pradeep Reddy.

En este trabajo, los investigadores estudiaron células de pacientes con síndromes progeroides y descubrieron que tenían entre cuatro y siete veces más ARN LINE-1 que las células de individuos sanos. Además, demostraron que la acumulación de este ARN LINE-1 se producía antes de que ocurrieran los principales cambios estructurales en el ADN asociados a la progeria.

La vicerrectora de Investigación de la UCAM y coautora del trabajo, Estrella Núñez, ha explicado que «desarrollamos entonces una serie de moléculas que podían unirse específicamente al ARN LINE-1, bloqueándolo e impidiendo que éste se acumulara y afectara a la función celular. Este tipo de tratamiento revirtió los signos moleculares de la progeria en células aisladas y prolongó la vida de ratones con mutaciones genéticas que causan envejecimiento prematuro».

En ambos casos, la expresión de los genes asociados a la proliferación celular y a la estructura del ADN aumentó tras el tratamiento, mientras que la expresión de los genes asociados al envejecimiento, la inflamación y el daño del AND disminuyó.

«Dirigirse al ARN LINE-1 puede ser una forma eficaz de tratar los síndromes progeroides, así como otras enfermedades relacionadas con la edad que se han relacionado con LINE-1, incluyendo trastornos neuropsiquiátricos, oculares, metabólicos o cáncer», ha apuntado Izpisua , quien ha argumentado que, «con el tiempo, creemos que este enfoque puede conducir a tratamientos que ayuden a prolongar la salud humana durante el envejecimiento».

Los investigadores se están planteando futuros estudios para comprender mejor qué causa la acumulación de ARN LINE-1 y cómo prevenirla con fármacos en humanos.

Otros autores del trabajo son Javier Prieto Martínez y Alejandro Ocampo, de Salk Institute; Mako Yamamoto y Concepción Rodríguez Esteban, de Salk Institute y Altos Labs; Peng Liu, Dalila Bensaddek, Huoming Zhang, Leila Abassi, Mirko Celii, Arianna Mangiavacchi, Valerio Orlando y Francesco Della Valle, de KAUST; Alfonso Saera y Riccardo Aiese Cigliano de Sequentia Biotech; Estrella Núñez Delicado de la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM); y Steve Horvath de Altos Labs.

El trabajo ha sido parcialmente financiado por la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) de Arabia Saudí (BAS/1/01-01), el Programa de Subvenciones de Investigación Competitiva de la KAUST, la Iniciativa de Salud Inteligente de la KAUST, la Fundación Moxie y la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM).

(Fuente: 65ymas)

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