Reportajes

Avanza investigación en regeneración de tejidos en Yucatán

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.

Reportajes

Obtiene Cinvestav el más detallado panorama genético del ajolote mexicano

La extensión territorial de China, con sus nueve y medio millones de kilómetros cuadrados, lo hace el tercer país con mayor biodiversidad en el planeta, al contar con alrededor de 35 mil especies. Sin embargo, su interés científico trasciende sus fronteras y, recientemente, un consorcio de investigación de aquella nación asiática dio a conocer un panorama genético de relevancia médica sobre una especie muy valorada en nuestro territorio: el ajolote mexicano (Ambystoma mexicanum). La investigación publicada en la revista Nature Communications fue liderada por la Universidad de Zhejiang, en China, y contó con la participación de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav, debido a que el grupo científico, encabezado por Alfredo Cruz Ramírez, es uno de los pocos interesados en aspectos genéticos con ajolotes silvestres, en específico con la especie del altiplano (Ambystoma velasci), a diferencia de otros grupos enfocados al estudio una variedad de ajolote de laboratorio. Esta investigación ofrece un amplio panorama celular del ajolote, por lo cual se espera, a partir de los resultados obtenidos, sea más viable emplear los mecanismos regenerativos propios de la especie en prácticas médicas, gracias a que la técnica de secuenciación masiva por célula única permite identificar con mayor precisión el transcrito (ARN codificante y no codificante), expresado durante alguna etapa del proceso de regeneración de un órgano o extremidad del ajolote. “El uso de esta técnica (de secuenciación por célula única) hace un ‘zoom’ en el tejido que se regenera para identificar el tipo específico celular y el gen involucrado en ese proceso. Esta tecnología permite saber, dentro de los miles de transcritos, en qué tejido, capa o tipo celular está más fuertemente expresado un gen específico”, explicó Cruz Ramírez. De esta manera se acerca la posibilidad de emplear los conocimientos generados sobre la especie en un ambiente de medicina dirigida a personas, ya que los médicos genetistas podrían usar una estrategia de modulación o expresión genética, similar a la ocurrida en la metamorfosis de corazón o pulmones del ajolote, para aplicarla, por ejemplo, en nonatos que no han desarrollado bien sus órganos a fin de corregir esa malformación antes del alumbramiento. “De ese tamaño es la importancia de este estudio”, refirió el científico del Cinvestav. La investigación en torno al ajolote ha avanzado de manera importante en la última década, ya que hace apenas cuatro años no se tenía el genoma del ajolote, y ahora es posible identificar las moléculas relacionados a procesos de metamorfosis y regeneración de este organismo. Un proceso en el que México ha podido participar gracias al trabajo científico desarrollado en instituciones como el Cinvestav. De hecho, Cruz Ramírez comentó que, si bien había tenido contacto con parte de los principales autores de la investigación, esta es su primera colaboración con la Universidad de Zhejiang, y esto debido a que el grupo de UGA-Langebio que lidera se ha convertido en un referente a nivel mundial en el análisis de ajolotes silvestres y endémicos de México. “Casi todos los grupos científicos que trabajan con ajolote lo hacen con un organismo conocido como ‘ajolote de laboratorio’ resultado de cruzas entre A. tigrinum y A. mexicanum; el inconveniente es que no sufre metamorfosis de manera natural. En cambio, nuestro grupo de investigación ha trabajado con los transcriptomas de Ambystoma velasci (ajolote del altiplano), el cual es un organismo metamórfico que pocos han podido estudiar. Eso nos llevó a generar información transcripcional de metamorfosis única a nivel mundial, y esa situación interesó al consorcio de investigación de China, por lo que nos pidió aportar ese conocimiento para obtener un panorama completo de los genes involucrados en el proceso de metamorfosis que ellos estudiaron a nivel de célula única”, señaló el investigador del Cinvestav. Ambystoma mexicanum y su derivado, el ajolote de laboratorio, se han establecido como los organismos más importantes en el estudio de regeneración a nivel mundial; por lo que la investigación del consorcio científico chino obedece a un creciente interés en el estudio de la especie, y resulta destacado el hecho de que el país colabore no solo en aportar especímenes, sino en el conocimiento generado en torno a este animal.

Mundo

Viruela del mono: se confirmó el primer contagio de un hombre a su perro

Al menos 31 mil 799 casos de viruela del mono se han reportado en el mundo, según los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), mientras, por primera vez, un perro dio positivo después de que sus dueños mostraran síntomas. De acuerdo con The Lancet, dos pacientes, ambos hombres que vivían juntos, contrajeron el virus y muy probablemente se lo transmitieron a su galgo italiano de cuatro años. El virus es zoonótico, lo que significa que se sabe que se transmite más comúnmente de animal a humano. En los países endémicos, sólo se ha encontrado que los animales salvajes (roedores y primates) portan el virus de la viruela del simio. La transmisión de persona a persona del virus de la viruela símica generalmente ocurre a través del contacto cercano con las lesiones, fluidos corporales y gotitas respiratorias de personas o animales infectados. Entre tanto, la posibilidad de transmisión sexual sigue siendo investigada. Si perros y gatos domesticados podrían ser un vector para el virus de la viruela del simio es, hasta ahora, desconocido. En un artículo que acaba de publicar The Lancet, un equipo de profesionales encabezado por la doctora Sophie Seang del Departamento de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de la Sorbona, da cuenta del primer caso de un perro con enfermedad confirmada de infección por el virus de la viruela del simio que podría haber sido adquirido a través de humanos. Dos hombres que declararon mantener sexo con otros varones, asistieron al Hospital Pitié-Salpêtrière, París, Francia, el 10 de junio de 2022. Uno de ellos (en adelante, paciente 1) es latino, tiene 44 años y vive con el VIH con cargas virales indetectables en antirretrovirales; el segundo hombre (paciente 2) es blanco, de 27 años, y VIH negativo. Los hombres viven en la misma casa. Ambos habían presentado ulceración anal 6 días después del sexo con otras parejas. En paciente 1, se siguió la ulceración anal por una erupción vesiculopustulosa en la cara, orejas y extremidades; en el paciente 2, en piernas y espalda. En ambos casos, la erupción fue asociado con astenia, dolores de cabeza, y fiebre 4 días después. El virus de la viruela del simio fue confirmada por PCR en tiempo real. Doce días después del inicio de los síntomas, su galgo italiano macho de 4 años y sin antecedentes trastornos médicos, presentó lesiones mucocutáneas, incluyendo pústulas en el abdomen y una ulceración anal. Ante el análisis dio positivo por viruela del simio. Los especialistas compararon las secuencias de ADN del virus del perro y el paciente 1 mediante secuenciación de nueva generación. Ambas muestras contenían virus coincidente con el que se ha estado propagando en países no endémicos desde abril de 2022, y que, a partir del 4 de agosto de 2022, ha infectado más de 1700 personas en Francia, concentradas principalmente en París, donde el primer perro desarrolló síntomas. Además, el virus que infectó paciente 1 y el que hizo lo propio con el perro mostró 100% de secuencia homología. De acuerdo con los dueños, dejaron que su perro durmiera en su cama, pero que habían estado aislando cuidadosamente a su mascota del contacto con otras mascotas o humanos después de que desarrollaron síntomas”.

Yucatán

Inicia la UADY nuevo estudio para mejor tratamiento del Parkinson

Entender las bases moleculares y funcionales de la enfermedad de Parkinson para el desarrollo de terapias eficaces, es el principal objetivo del proyecto de investigación que llevará a cabo un equipo multidisciplinario de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY). La coordinadora del proyecto, Claudia Barrero Solís, informó que para realizar la investigación, requieren pacientes que tengan diagnosticada la enfermedad y que cumplan con ciertas características para ser analizados. “Este programa consiste en proporcionar a los participantes una valoración funcional e intervención mediante ejercicio físico”, señaló. El proyecto denominado “Eficacia de un programa de ejercicio físico combinado en la marcha, equilibrio y función cognitiva de pacientes con enfermedad de Parkinson”, que se aplicará en la Unidad Universitaria de Rehabilitación de la UADY, tiene como propósito profundizar en el conocimiento de las causas y los mecanismos de la enfermedad, así como hallar nuevas terapias posibles que se podrían aplicar en las diferentes etapas de este padecimiento. Por tal motivo, indicó, se necesita a 40 personas que quieran mejorar su calidad de vida y deseen participar activamente durante tres meses en sesiones de actividades físicas, enfocadas en mejorar su agilidad, coordinación, equilibrio, marcha, fuerza muscular, y aspectos cognitivos como atención y concentración. Detalló que los requisitos para participar son: el diagnóstico de la enfermedad, en estadía leve o moderada; la edad recomendable es de 50 años en adelante; contar con la capacidad de caminar de forma independiente; y no estar en algún programa de ejercicios o rehabilitación. Barrero Solís agregó que la enfermedad de Parkinson es el segundo padecimiento neurodegenerativo más común, después del Alzheimer, caracterizado por presentar síntomas motores y no motores como la depresión y ansiedad, que tienen alto impacto y prevalencia, afectando la calidad de vida de los pacientes. “Es por eso que nuestro equipo multidisciplinario de estudiantes y académicos de la UADY realizarán distintos análisis para el desarrollo de terapias eficaces para esta enfermedad neurodegenerativa”, apuntó. Cabe destacar que tanto las sesiones como las valoraciones y análisis previos serán totalmente gratuitos, al cumplir los requisitos necesarios iniciarán las terapias que tendrán una duración de 12 semanas. Para más información e inscripciones enviar un correo a [email protected] o enviar un WhatsApp al teléfono 999 1284900.  

Reportajes

Prueban en Mérida aleaciones de magnesio para crear implantes óseos temporales

La guía de tratamiento de las infecciones asociadas a dispositivos ortopédicos del IMSS indica que las cirugías ortopédicas implican complicaciones infecciosas superficiales o profundas; en coincidencia la OMS señala que las infecciones quirúrgicas provocan pasar hasta 400 mil días más en el hospital con un costo adicional de 900 millones de dólares. Frente a ese fenómeno, un grupo científico liderado por Lucien Veleva Muleshkova, investigadora del Departamento de Física Aplicada del Cinvestav Mérida, emprendió un estudio con el objetivo de caracterizar materiales basados en magnesio y calcio para ser usados en implantes óseos temporales, con capacidad de biodegradarse en las soluciones fisiológicas del organismo, además de presentar cualidades antimicrobianas. El estudio se ha realizado en colaboración con investigadores del Helmholtz-Zentrum Hereon, Institute of Material and Process Design (Geesthacht), de Alemania, donde se fabrican los materiales. “Trabajamos en una aleación sobre cuya superficie se han depositados nanopartículas de plata (se conoce que la plata tiene propiedades antimicrobianas) y en colaboración con la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), hemos analizado cómo esas micropartículas pueden eliminar la actividad de dos de las bacterias más reconocidas durante una cirugía”, señaló Veleva Muleshkova. Parte de esta investigación es resultado de la tesis de doctorado presentada por José Luis Murguía, quien analizó el proceso de degradación de la aleación magnesio y calcio comparado con el magnesio, expuestos a la solución de Hank (sustancia diseñada como similar a las soluciones fisiológicas humanas) y posteriormente con nanopartículas de plata con diferentes tamaños en sus superficies. Con los métodos analíticos de Kirby-Bauer y el caldo de Muller-Hinton se ha determinado el efecto inhibidor de las nanopartículas de plata en el crecimiento de las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli (presentes en una operación de implante). Los investigadores consideran que la liberación de iones de plata y su penetración-rompimiento de la membrana de la bacteria, ha permitido un control de su actividad infecciosa. En una investigación previa, el grupo de Lucien Veleva reportó el estudio de otra aleación de magnesio-aluminio-zinc (AZ31), sobre cuya superficie se depositó un recubrimiento de fluoruro de magnesio y quitosano (fibra derivada de la quitina que se extrae de los caparazones de cangrejo). Para analizar el proceso de degradación en el cuerpo, los investigadores emplearon un fluido similar al del organismo humano y se observó que el quitosano puede reducir el crecimiento de la bacteria Klebsiella pneumoniae en un 60 por ciento después de 24 horas de incubación, por lo cual la superficie de AZ31 modificada es capaz de inhibir su crecimiento. “La tendencia es buscar y caracterizar materiales aptos para el diseño de implantes temporales biodegradables de tercera generación, porque los permanentes, hechos con metales tradicionales, pueden ser tóxicos, requieren cuidados especiales en los pacientes, como bajar de peso, evitar alimentos alcalinos o ácidos, mientras las aleaciones de magnesio son más compatibles con el cuerpo humano, además de presentar propiedades antimicrobianas al ser modificada su superficie”, sostuvo Lucien Veleva. El magnesio y sus diversas aleaciones son un material ligero de interés para el diseño de implantes temporales al presentar cualidades biodegradables, biocompatibles y reabsorbibles en soluciones fisiológicas, porque libera iones no tóxicos, que el organismo puede usar en la síntesis de proteínas, activación de enzimas, regulación de la actividad del sistema de nervios o muscular, el contenido de glucosa en la sangre y la presión sanguínea. Por sus ventajas el este metal y sus aleaciones se consideran materiales aptos para el diseño de nuevos dispositivos ortopédicos biodegradables e implantes temporales con una vida de entre 12 y 18 semanas, mientras que el tejido óseo sana, sin necesidad de ser retirados con una cirugía posterior, además de presentar una elasticidad cercana al de los huesos cortos. En años recientes en la matriz de magnesio se ha introducido calcio porque es el componente mayor en los huesos y forma el complejo de hidroxiapatita que les proporciona la rigidez o estabilidad y sus iones son esenciales para la transmisión de señales químicas de las células. Por otro lado, “la creciente lucha contra las infecciones bacterianas durante la cirugía requiere el desarrollo de dispositivos y materiales médicos con propiedades antimicrobianas”, sostuvo Lucien Veleva Muleshkova. Los resultados de este grupo científico integrado por investigadores del Cinvestav, la UANL, el Centro de Investigación Metalúrgica de España y de la Universidad Estatal de Mississippi han publicado sus resultados en revistas como Journal of Magnesium and Alloys, Metals y Journal of Electrochemical Society.

Reportajes

La cerveza sin alcohol y con moderación, beneficia la salud

De 2010 a 2020, México se posicionó en el primer lugar como exportador de cerveza a nivel mundial, superando a naciones como Países Bajos, Bélgica y Alemania, esto significó un ingresó de 4 mil 858 millones de dólares, lo que muestra la importancia de esa industria en la generación de divisas, señala el documento “Conociendo la Industria de la Cerveza” elaborado por el INEGI. Sin embargo, más allá de su importancia en el ámbito económico, la cerveza también puede tener una incidencia en la salud como muestra un estudio realizado en el Departamento de Genética y Biología Molecular del Cinvestav, por Jaime García Mena y Fernando Hernández Quiroz, que reveló cómo el consumo moderado de cerveza tipo lager y sin alcohol, puede ser benéfico. El estudio, apoyado por el Consejo de Investigación Sobre Salud y Cerveza de México, aprobó un protocolo experimental donde treinta y cinco personas entre los 20 y 50 años, mitad hombres y mitad mujeres, consumieron durante un mes una lata de cerveza sin alcohol (0.5 %) tipo Lager de 355 ml, acompañada de alimentos. A cada participante se le dio seguimiento el día inicial, después a los 15 días y finalmente a los 30; donde la valoración consistió en medir sus características antropométricas y pruebas bioquímicas entre las que se evaluaron varios metabolitos en sangre; también se tomaron muestras de copro para definir su diversidad microbiana durante de la intervención. Durante el estudio se observó una disminución de los niveles de glucosa en ayunas dentro de rangos normales y un aumento moderado en la funcionalidad de las células beta activas en el páncreas (donde se produce la insulina). “Tener niveles bajos de glucosa es algo interesante si se relaciona con el consumo de cerveza, porque los mexicanos al ser propensos a padecer diabetes tipo 2 en la madurez, en muchos casos presentan un descontrol en la cantidad de glucosa por las mañanas”, explicó García Mena. También se observó un cambio en la diversidad de la microbiota intestinal de las personas participantes, donde la abundancia relativa de bacterias que tenían originalmente se modificó presentando mayor abundancia de un tipo de bacterias llamado Bacteroidetes, en relación a otro llamado Firmicutes. El hallazgo es importante porque ante sobrepeso u obesidad los seres humanos presentan un desbalance entre estos dos tipos principales de bacterias del colón: los Bacteroidetes y los Firmicutes, por lo tanto, en una situación de esta naturaleza la cantidad de Bacteroidetes disminuye y el consumo de cerveza los aumenta, en beneficio para la salud del individuo. “El estudio genera datos para pensar que parte del efecto benéfico de la cerveza en la salud consiste en la generación de un aumento de la abundancia de los Bacteroidetes asociados a peso normal, previniendo la obesidad, hay más detalles sobre otras bacterias que aumentaron o disminuyeron, pero en general, la diversidad bacteriana nos demostró esto”, señaló el investigador. No se observó ningún cambio en el balance de la fermentación bacteriana del colón y del tracto digestivo, que pudiera asociarse con la obesidad, cuando se dio seguimiento y se evaluaron los ácidos grasos de cadena corta; no se vio un aumento o disminución del butirato; es decir, no se observó que la ingesta de cerveza tuviera un efecto negativo en la capacidad fermentativa de la microbiota, aunque hayan aumentado los Bacteroidetes. Los investigadores piensan que el beneficio a la salud promovido por el consumo de cerveza podría ser mediado por otro tipo de molécula o metabolito presente en la cerveza que sería importante estudiar, porque una vez identificadas las bacterias, el siguiente paso es poder definir el tipo de fermentación que realizan, entre ellos los Bacteroidetes. Un dato importante expuesto por el estudio fue que el consumo de cerveza no provoca aumento en el índice corporal de las personas o que su relación cintura cadera aumentara; ya que estos son valores importantes para evaluar riesgo cardiovascular. “Esto muestra que el consumo de cerveza en forma moderada no genera aumento de grasa ventral, ni causa obesidad y tampoco aumenta la presión arterial”, precisó el investigador. El estudio tuvo el objetivo de evaluar el efecto benéfico que el consumo moderado de cerveza podría tener en la salud de los mexicanos; la información generada ha sido reportada a la Institución que promovió el estudio; se dio pie a una tesis de maestría y se encuentra en preparación un artículo para reportar los hallazgos en una publicación especializada. “Lo que se puede decir a manera de conclusión es que, en los mexicanos, el consumo moderado de cerveza sin alcohol baja la glucosa del torrente sanguíneo en ayunas y causa un cambio en la microbiota, promoviendo un incremento en la abundancia de bacterias relacionadas con peso normal”, sostuvo Jaime García Mena.