sábado, 29 de septiembre de 2018

La hormona FGF23 está relacionada con déficits estructurales en el cerebro

En los resultados publicados en la revista PLoS ONE el 7 de septiembre de 2018, los altos niveles de factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23) se asociaron con cambios estructurales en los lóbulos frontales del cerebro. Se cree que los niveles altos de FGF23 conducen a la calcificación vascular observada en pacientes con enfermedad renal crónica. El estudio mostró que tal proceso también puede afectar el cerebro en pacientes sin enfermedad renal crónica pero con factores de riesgo cardiovascular elevados, según Leonardo Bonilha, MD, Ph.D., profesor asociado de neurología en el Departamento de Medicina de MUSC y director de el estudio.
"Descubrimos que existe una relación entre altos niveles de FGF23 y una forma de compromiso estructural en el cerebro", dijo Bonilha.
FGF23 se produce en el hueso. Normalmente, FGF23 funciona en los riñones y el intestino para regular los niveles de calcio y fosfato en el cuerpo. Se cree que aumenta en personas que consumen una dieta alta en fosfatos, que a menudo se encuentran en alimentos con conservantes. En personas con enfermedad renal crónica o en aquellos que consumen una dieta alta en fosfatos, puede ser una calcificación de sus arterias, que puede causar un ataque cardíaco o un derrame cerebral. FGF23 puede ser la razón.
Bonilha y la estudiante graduada Barbara Marebwa estaban interesadas en saber si el FGF23 podría causar problemas cerebrales en personas que tenían factores de riesgo cardiovascular elevados, como presión arterial alta, diabetes o colesterol alto. La idea era determinar si un nivel alto de FGF23, presente en personas que no tenían enfermedad renal crónica, era un indicador de problemas en el cerebro.
Bonilha y Marebwa probaron la idea de que FGF23 y los factores de riesgo cardiovasculares juntos eran un indicador de problemas con la comunicación en diferentes partes del cerebro. Reclutaron a 50 pacientes para el estudio, alrededor de la mitad de los cuales tenían factores de riesgo cardiovascular elevados y aproximadamente la mitad no lo hicieron. Todos los pacientes tenían una función renal normal. Los investigadores utilizaron la resonancia magnética para examinar los conectomas en los cerebros de los pacientes, que era una forma de ver cómo se conectaban las diferentes regiones de sus cerebros. El método permite a los investigadores examinar la materia blanca del cerebro, que es más vulnerable al tipo de estrés que puede ocurrir cuando los vasos se calcifican. Los lóbulos frontales, que controlan el aprendizaje y las funciones cognitivas complejas, tienen una densidad particularmente alta de materia blanca,
El equipo analizó una característica del connectome llamada modularidad, que puede revelar qué tan bien se organizan las diferentes partes del cerebro. Las personas con una modularidad anormalmente alta tienen niveles más altos de desconexión en el cerebro, lo que puede indicar problemas con la salud del cerebro en esas áreas. Los investigadores encontraron que, en pacientes con altos niveles de FGF23 y factores de riesgo cardiovascular, la modularidad también era alta. En pacientes sin factores de riesgo cardiovascular, los niveles de FGF23 no se asociaron con una mayor modularidad. Estos resultados significan que FGF23 se asocia con problemas de salud cerebral en personas que ya tienen presión arterial alta, diabetes o colesterol alto. Como resultado, los niveles elevados de FGF23 pueden provocar daños estructurales en partes del cerebro que pueden poner a las personas en un mayor riesgo de accidente cerebrovascular o problemas con la recuperación del accidente cerebrovascular.
"Es importante entender los factores que se relacionan con la salud del cerebro, porque la salud del cerebro está asociada con el envejecimiento y la resistencia a las lesiones. Por ejemplo, si te da un ataque cerebral y ya has comprometido la salud cerebral, el ataque puede ser más severo y puede que no se recupere también ", explicó Bonilha.
El trabajo fue parte de una subvención de la red de investigación estratégicamente enfocada (SFRN) financiada por la Asociación Estadounidense del Corazón para MUSC para examinar las disparidades en la recuperación del accidente cerebrovascular. Myles Wolf, titular de una beca SFRN en investigación cardíaca y renal en Duke, contribuyó al trabajo. Juntos, el equipo de investigación pudo haber encontrado una disparidad potencial en la recuperación del accidente cerebrovascular al resaltar la vulnerabilidad en los cerebros de pacientes con altos niveles de FGF23. Por ejemplo, las personas sin acceso a alimentos frescos pueden tener altos niveles de FGF23 y, por lo tanto, un mayor riesgo de accidente cerebrovascular.
El siguiente paso, según Bonilha, es determinar si la disminución de los niveles de FGF23 en pacientes con factores de riesgo cardiovascular puede conducir a una mejor salud del cerebro o incluso a mejores resultados después del accidente cerebrovascular. El trabajo previo en otros laboratorios ha revelado que los niveles de FGF23 son elevados en personas con factores de riesgo cardiovascular y que consumen una dieta alta en fosfatos. Los nuevos resultados se basan en este hallazgo y resaltan la importancia de una dieta saludable para proteger el cerebro.
"Este estudio es un primer paso importante para llevar a estrategias para mejorar los hábitos alimenticios y mejorar la salud del cerebro", dijo Bonilha.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Medical University of South Carolina . Nota: El contenido puede editarse por estilo y duración.

Referencia de la revista :
  1. Barbara K. Marebwa, Robert J. Adams, Gayenell S. Magwood, Mark Kindy, Janina Wilmskoetter, Myles Wolf, Leonardo Bonilha. El factor de crecimiento fibroblástico23 se asocia con la integridad axonal y la arquitectura de red neuronal en los lóbulos frontales humanos . PLOS ONE , 2018; 13 (9): e0203460 DOI: 10.1371 / journal.pone.0203460

Gravedad relacionada con las bacterias que viven en su nariz



Los patrones de microbiomas nasales se asociaron con diferencias en la gravedad de los síntomas.
Crédito: © Monkey Business / Fotolia
En noticias con varias capas de rareza, los investigadores han determinado que la mezcla de bacterias que viven dentro de su nariz, sí, hay organismos que viven dentro de su nariz, se correlaciona con el tipo y la gravedad de los síntomas del resfriado que desarrolla.
Por ejemplo, las personas cuyas narices son ricas en bacterias Staphylococcus tienen síntomas nasales más severos que los que sufren de frío y tienen menos estafilococos, según muestra una investigación reciente. Eso es a pesar de que los resfriados son causados ​​por la misma cepa de virus.
Los investigadores encontraron que las bacterias en las narices de los voluntarios cayeron en seis patrones diferentes de microbiomas nasales. Los diferentes patrones se asociaron con diferencias en la gravedad de los síntomas. También se encontró que las composiciones se correlacionan con la carga viral, la cantidad de virus del resfriado dentro del cuerpo.
El descubrimiento sorprendió incluso a los fríos investigadores que lo hicieron. "La primera sorpresa fue que puedes identificar estos diferentes sectores en los que las personas encajan, y luego el hecho de que los segmentos parecen tener algún impacto sobre cómo respondes al virus y qué tan enfermo te resulta también fue interesante". dijo Ronald B. Turner, MD, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia. "Hubo efectos sobre la carga de virus y la cantidad de virus que vertió en las secreciones nasales. Por lo tanto, el microbioma de fondo, el patrón bacterial de fondo en la nariz, influyó en la forma en que reaccionó al virus y lo enfermo que estaba".
El papel de tus habitantes de nariz
Para ser claros, los microorganismos que viven en su nariz no están causando el frío. El frío en sí mismo es causado por un virus frío, por supuesto. Y los investigadores no pueden decir si los microorganismos en su nariz son realmente responsables de las diferencias en la gravedad de los síntomas. Quizás, pero se necesitaría hacer más investigación para determinar eso.
"Lo que estamos informando es una asociación, por lo que es muy posible que el hecho de tener un estafilococo en la nariz y tener más síntomas no esté directamente relacionado", dijo Turner. "Puede ser que haya alguna característica subyacente en el huésped que te haga tener estafilococos en la nariz y también te haga más propenso a enfermarte".
Por ejemplo, sus genes podrían ser responsables tanto de la composición de su microbioma nasal como de su reacción al virus del resfrío. O puede ser mucho más complicado que eso. "No sé si existen características ambientales que también influyan en él, ya sea que esté expuesto a la contaminación o si es alérgico o si varias cosas podrían afectarlo", dijo Turner. "Pero sospecho que hay alguna interacción entre el host y el medio ambiente y el patógeno que determina con qué terminas".
Los investigadores analizaron152 microbiomas nasales de los participantes del estudio antes y después de administrarles el virus del resfriado, descartando la posibilidad de que el virus o la enfermedad resultante estuviera alterando significativamente la composición del microbioma.
¿Podrían los probióticos acortar el frío?
Turner y sus colegas estaban interesados ​​en ver si administrar probióticos a personas (bacterias beneficiosas) podría mejorar sus síntomas de resfrío o afectar la composición de sus microbiomas nasales. ¿La respuesta? Nop.
Los investigadores dieron a los participantes del estudio un probiótico para beber. No solo no afectó a los microbiomas en sus narices, tampoco tuvo mucho efecto en los microbiomas en sus estómagos. "Podemos detectar el probiótico en el intestino con mucha frecuencia. No en todos, pero con mucha frecuencia", dijo Turner. "Realmente no influyó de manera drástica en el patrón microbiológico del intestino. Por lo tanto, no es como si el probiótico alterara el microbioma del intestino de ninguna manera sustancial".
Es posible que la administración de un probiótico directamente a la nariz, como a través de un aerosol, pueda tener más efecto. Pero Turner, que ha estado investigando los resfriados durante décadas, es escéptico de que suponga una gran diferencia.
"No va a ser tan simple, no creo, como decir: 'OK, ¿qué pasa si le das un probiótico?'", Dijo. "Una de las cosas que sería interesante preguntar, y este sería un estudio completamente diferente, es ¿qué sucede si le das antibióticos? ¿Puedes cambiar la flora nasal al administrar antibióticos? ¿Y eso es bueno o es que ¿Qué hay de malo? Esas son incógnitas ".
Resultados publicados
Los investigadores han publicado sus hallazgos en Informes Científicos . El trabajo representó una colaboración de UVA, DuPont Nutrition & Health y 4Pharma Ltd. El equipo de investigación estuvo formado por Markus J. Lehtinen, Ashley A. Hibberd, Sofía Männikkö, Nicolas Yeung, Tommi Kauko, Sofía Forssten, Liisa Lehtoranta, Sampo J. Lahtinen. , Buffy Stahl, Anna Lyra y Turner.
Turner y otros miembros del equipo de investigación recibieron fondos de DuPont, el fabricante de un probiótico utilizado en el estudio.
Fuente de la historia:
Materiales provistos por el Sistema de Salud de la Universidad de Virginia . Nota: El contenido puede editarse por estilo y duración.

Referencia de la revista :
  1. Markus J. Lehtinen, Ashley A. Hibberd, Sofía Männikkö, Nicolas Yeung, Tommi Kauko, Sofía Forssten, Liisa Lehtoranta, Sampo J. Lahtinen, Buffy Stahl, Anna Lyra, Ronald B. Turner. Los cúmulos de microbiota nasal se asocian con la respuesta inflamatoria, la carga viral y la gravedad de los síntomas en la exposición experimental a rinovirus . Scientific Reports , 2018; 8 (1) DOI: 10.1038 / s41598-018-29793-w

viernes, 28 de septiembre de 2018

Proteína para obtener una visión más profunda del cerebro



Para poder examinar la función de las células o estructuras individuales en el tejido intacto, estas deben ser visibles. Esto puede sonar trivial, pero no lo es. Para lograr esto, los investigadores implantan proteínas fluorescentes en las células. Estos producirán las proteínas mismas, sin que se alteren las funciones celulares: las células, las estructuras o sus actividades se vuelven visibles bajo el microscopio. Sin embargo, las proteínas deben ser optimizadas para su uso en la investigación. La "ingeniería de proteínas" necesaria, en la que se desarrollan proteínas altamente sensibles y específicas, es una rama dedicada a la investigación. Científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología en Martinsried han desarrollado un método que proporciona una mejora significativa de la ingeniería de proteínas, por medio de análisis computarizados automatizados y un proceso de selección apoyado por robots.
Con la ayuda de un nuevo método, los científicos han desarrollado la proteína mCarmine, que hace que las neuronas y las estructuras profundas del cerebro sean visibles bajo el microscopio.Zoom de imagen
Con la ayuda de un nuevo método, los científicos han desarrollado la proteína mCarmine, que hace que las neuronas y las estructuras se encuentren en lo profundo de la ... [más]
El brazo robótico gira hacia un lado con un suave zumbido. Un poco hacia la derecha, ligeramente hacia adelante, luego se detiene brevemente, antes de que una barra equipada con una pequeña bola de metal se empuje hacia abajo. "¡Aquí tienes! Encontró a otro ". Arne Fabritius, que está monitoreando el proceso en la pantalla, casi susurra. Solo brevemente, la bola de metal toca uno de innumerables puntos beige que cubren la superficie de una sustancia similar a un gel en un plato redondo. El brazo inmediatamente tira de la bola hacia arriba, luego se mueve hacia un plato con pequeñas cavidades, produciendo un zumbido. Deja caer la pelota en una de estas cavidades con un suave "ping".
"Esto solía durar para siempre y nunca se supo si hubieras visto la colonia correcta y si realmente hubieras golpeado". Arne Fabritius se reclina sonriendo. "¡Esta nueva tecnología es simplemente fantástica!" El postdoc del grupo de investigación de Oliver Griesbeck sabe de lo que está hablando. Él y sus colegas, junto con los miembros del personal del taller del Instituto, pasaron varios meses de meticuloso trabajo para desarrollar el nuevo método. El resultado: una plataforma de cribado que permite que miles de colonias de bacterias se examinen en busca de propiedades particulares y que se reproduzcan deliberadamente.
Fabritius está mirando la pantalla de nuevo: "Cada una de estas colonias de bacterias tiene una variedad ligeramente diferente de una proteína y el programa selecciona las mejores variedades en función de nuestros parámetros". Porque de eso se trata: los científicos desarrollan proteínas mejoradas para investigación biomédica. "Y está funcionando muy bien con la nueva plataforma", dice Andreas Kist, quien acaba de ingresar a la sala. "Han desarrollado una proteína roja fluorescente en prácticamente ningún momento que nos permita obtener una visión mucho más profunda del cerebro de nuestra larva de pez cebra, de lo que era posible con cualquier proteína disponible en el pasado".
"Bueno, no fue tan fácil", se ríe Fabricio. "Pero en comparación con el pasado, la plataforma hace que el desarrollo de proteínas sea mucho más rápido y más eficiente". Los científicos ahora han desarrollado la proteína mCarmine, que es fluorescente en el área de color rojo oscuro pero aún muy brillante. La luz roja de onda larga es más suave en el tejido y es absorbida por ella en menor medida que otros colores claros. Como resultado, las neuronas y las estructuras profundas del cerebro de la larva de pez cebra transparente ahora son visibles bajo el microscopio, mucho más fácilmente. "Esto abre oportunidades para una gama de nuevos proyectos de investigación", dice Andreas Kist con evidente deleite.
"La nueva plataforma de proyección ya ha demostrado su valía con el desarrollo de mCarmine", comenta Oliver Griesbeck sobre el éxito de su grupo. Los investigadores han publicado el código y las instrucciones de construcción para permitir que grupos de trabajo de todo el mundo recreen la estación de trabajo a un costo relativamente bajo. "Puedo ver un gran potencial, y espero que esto añada más impulso al campo", dice Griesbeck. No hace falta decir que también tiene algunas ideas para un mayor desarrollo.
Dr. Stefanie Merker
Relaciones públicas
Teléfono:+49 89 8578-3514Fax:+49 89 89950-022
Correo electrónico:merker@neuro.mpg.de

lunes, 3 de septiembre de 2018

Comer en un período de 10 horas puede anular los defectos genéticos que causan enfermedades, nutrir la salud



Este gráfico ilustra cómo comer dentro de una ventana de 10 horas protege a los ratones de la enfermedad metabólica, independientemente de si sus cuerpos tienen relojes circadianos funcionales.
Crédito: Salk Institute
Científicos del Instituto Salk descubrieron que los ratones que carecen de los relojes biológicos que se cree que son necesarios para un metabolismo saludable aún podrían estar protegidos contra la obesidad y las enfermedades metabólicas al restringir su acceso diario a los alimentos a un intervalo de 10 horas.
El trabajo, que apareció en la revista Cell Metabolism el 30 de agosto de 2018, sugiere que los problemas de salud asociados con interrupciones en los ritmos de actividad y descanso de 24 horas de los animales, que en los humanos están relacionados con la alimentación la mayor parte del día o haciendo trabajo por turnos: se puede corregir consumiendo todas las calorías en un plazo de 10 horas.
"Para muchos de nosotros, el día comienza con una taza de café a primera hora de la mañana y termina con un refrigerio a la hora de acostarse 14 o 15 horas después", dice Satchidananda Panda, profesor del Laboratorio de Biología Reguladora de Salk y autor principal de la nueva papel. "Pero restringir la ingesta de alimentos a 10 horas por día y ayunar el resto puede llevar a una mejor salud, independientemente de nuestro reloj biológico".
Cada célula del cuerpo de los mamíferos opera en un ciclo de 24 horas conocido como ritmo circadiano, ciclos celulares que rigen cuando varios genes están activos. Por ejemplo, en los seres humanos, los genes para la digestión son más activos más temprano en el día, mientras que los genes para la reparación celular son más activos por la noche. Previamente, el laboratorio de Panda descubrió que los ratones permitían el acceso las 24 horas a una dieta alta en grasas y se volvían obesos y desarrollaron una serie de enfermedades metabólicas que incluyen colesterol alto, hígado graso y diabetes. Pero estos mismos ratones, cuando se restringían a la dieta alta en grasas para una ventana diaria de 8 a 10 horas se volvieron magras, en forma y saludables. El laboratorio atribuyó los beneficios a la salud para mantener a los ratones en una mejor sincronización con sus relojes celulares, por ejemplo, al comer la mayor parte de las calorías cuando los genes para la digestión eran más activos.
En el estudio actual, el equipo tuvo como objetivo comprender mejor el papel de los ritmos circadianos en las enfermedades metabólicas mediante la desactivación de genes responsables del mantenimiento del reloj biológico en ratones, incluido el hígado, que regula muchas funciones metabólicas. Los defectos genéticos en estos ratones sin reloj los hacen propensos a la obesidad, la diabetes, la enfermedad del hígado graso y el colesterol sanguíneo elevado. Estas enfermedades aumentan aún más cuando los animales pueden comer alimentos grasos y azucarados.
Para probar si la alimentación restringida en el tiempo podría beneficiar a estos ratones "sin reloj", el equipo de Panda los puso en uno de los dos regímenes de dieta alta en grasas: un grupo tenía acceso a la comida durante todo el día, el otro tenía acceso a la misma cantidad de calorías solo durante una ventana de 10 horas. Como el equipo esperaba, el grupo que podía comer en cualquier momento se volvió obeso y desarrolló enfermedades metabólicas. Pero el grupo que consumió el mismo número de calorías en un período de 10 horas permaneció delgado y saludable, a pesar de no tener un "reloj biológico" interno y, por lo tanto, genéticamente programado para tener una enfermedad mórbida. Esto les dijo a los investigadores que los beneficios para la salud de una ventana de 10 horas no se debían simplemente a la restricción de comer en momentos en que los genes para la digestión eran más activos.
"A partir del estudio anterior, teníamos la impresión de que el reloj biológico estaba cronometrando internamente el proceso de activación y desactivación de los genes del metabolismo en momentos predeterminados", dice Amandine Chaix, científica de Salk y el primer autor del artículo. "Y aunque eso todavía puede ser cierto, este trabajo sugiere que al controlar los ciclos de alimentación y ayuno de los animales, podemos básicamente anular la falta de un sistema interno de cronometraje con un sistema de cronometraje externo".
Según los investigadores, el nuevo trabajo sugiere que la función principal de los relojes circadianos puede ser decirle al animal cuándo comer y cuándo mantenerse alejado de los alimentos. Este tiempo interno logra un equilibrio entre una nutrición suficiente durante el estado de alimentación y la reparación o el rejuvenecimiento necesarios durante el ayuno. Cuando este reloj circadiano se interrumpe, como cuando los humanos cambian de trabajo, o cuando se ve comprometido debido a defectos genéticos, el equilibrio entre la nutrición y el rejuvenecimiento se descompone y se establecen enfermedades.
A medida que envejecemos, nuestros relojes circadianos se debilitan. Este deterioro dependiente de la edad del reloj circadiano es paralelo a nuestro mayor riesgo de enfermedades metabólicas, cardiopatías, cáncer y demencia.
Pero la buena noticia, dicen los investigadores, es que un estilo de vida simple, como comer toda la comida en 10 horas, puede restablecer el equilibrio, evitar las enfermedades metabólicas y mantener la salud. "Muchos de nosotros podemos tener uno o más genes defectuosos que causan enfermedades que nos hacen sentir indefensos y destinados a estar enfermos. El descubrimiento de que un buen estilo de vida puede vencer los malos efectos de genes defectuosos abre nuevas esperanzas para mantenerse saludable", dice Panda.
El próximo laboratorio planea estudiar si comer dentro de 8-10 horas puede prevenir o revertir muchas enfermedades del envejecimiento, así como también observar cómo el estudio actual podría aplicarse a los humanos. Su sitio web, mycircadianclock.org , permite a las personas de cualquier parte del mundo inscribirse en estudios, descargar una aplicación y obtener orientación sobre cómo adoptar un ciclo diario óptimo de alimentación y ayuno. Al recopilar datos sobre la alimentación diaria y el estado de salud de miles de personas, el laboratorio espera obtener una mejor comprensión de cómo un ciclo diario de alimentación y ayuno mantiene la salud.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por el Instituto Salk . Nota: El contenido puede editarse por estilo y duración.

Referencia de la revista :
  1. Amandine Chaix, Terry Lin, Hiep D. Le, Max W. Chang, Satchidananda Panda. La alimentación restringida en el tiempo previene la obesidad y el síndrome metabólico en ratones que carecen de un reloj circadiano . Cell Metabolism , 2018; DOI: 10.1016 / j.cmet.2018.08.004