miércoles, 26 de febrero de 2014

El cáncer protege del alzhéimer (en general, de enfermedades del cerebro y del sistema nervioso central), y viceversa. Esta curiosa paradoja, que durante años ha desconcertado a oncólogos, psiquiatras y neurólogos, ya tiene una explicación; y está en los genes. Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas(CNIO) dirigidos por Alfonso Valencia se han sumergido con herramientas informáticas en el ADN de 1.700 pacientes y han identificado un centenar de genes responsables de esta asociación, lo que representa la evidencia molecular más contundente de la relación excluyente entre tumores y enfermedades neurodegenerativas y su efecto protector cruzado.
Distintos estudios ya habían observado una menor incidencia de casos de cáncer entre enfermos de alzhéimer, párkinson o esquizofrenia. En los pacientes con alzhéimer, por ejemplo, el riesgo de un tumor es un 42% inferior. Entre personas con esquizofrenia, la relación a era aún más llamativa, como destaca Rafael Tabarés, catedrático de Psiquiatría de la Universidad de Valencia y cofirmante del estudio. “Algunas de estas personas son grandes fumadores y, comparativamente, padecen menos tumores de pulmón de lo que sería esperable por este hábito”, lo que desconcertaba aún más a los investigadores.
Anteriormene se habían planteado distintas hipótesis para describir la vinculación inversa entre estas enfermedades aparentemente tan dispares, pero no había ningún estudio que mediante pruebas analíticas hubiera llegado a construir un relato suficientemente sólido. Hasta el trabajo publicado este jueves por la revista PLOS genetics.
Para llegar a ello, los investigadores del CNIO cruzaron mediante herramientas bioinformáticas los datos de expresión genética de casi 1.700 personas procedentes de 30 estudios sobre enfermedades del sistema nervioso central (SNC): alzhéimer, párkinson y esquizofrenia, y los de trabajos sobre tres tipos de cáncer (colon, pulmón y próstata). Como resultado de esta operación encontraron un centenar de genes que intervenían en los dos tipos de enfermedades, aunque de forma distinta.

“Hasta el 90% de los procesos biológicos que aparecen aumentados (acelerados por una mayor expresión de los genes) en el caso del cáncer están reprimidos en las enfermedades del sistema nervioso analizadas”, destacan los investigadores del CNIO Cesar Boullosa y Kristina Ibáñez. Esto sugiere que los mismos mecanismos celulares que disparan el cáncer podrían estar protegiendo de sufrir alzhéimer, y al contrario.Había 74 genes cuyo comportamiento se encontraba reprimido en personas con enfermedades del SNC pero sobreexpresado (trabajando en exceso) en las personas con alguno de los tres tumores analizados. En otros 19 genes se daba el caso contrario: presentaban una mayor actividad en enfermedades como el alzhéimer y una expresión reducida en afectados por cáncer.
Entre la lista de genes identificados se encuentra el PIN1, relacionado con el proceso de plegamiento de las proteínas y que, a pequeña escala, reproduce el hallazgo de los investigadores del CNIO. Si se encuentra sobreactivado acelera el metabolismo celular, lo que se vincula con el desarrollo de tumores. Pero, simultáneamente, protegería del alzhéimer ya que impide el funcionamiento normal de la proteína TAU, y esta tiene un papel clave en la neurodegeneración y, en concreto, su acumulación se asocia a esta patología que daña a las neuronas.
Sin embargo, el mecanismo descrito por los investigadores no es siempre tan lineal, y tiene mucho más que ver con procesos biológicos más complejos y de acción de los genes.
El trabajo pone sobre la mesa otra cuestión cada vez más presente entre los investigadores: plantea una raíz común entre unas patologías en teoría tan distintas como los procesos neoplásicos y los neurodegenerativos.

Esta relación se basa en los controles que fallen en la regulación de la proliferación y la muerte celular. Así, puede haber un desequilibrio en un sentido —desarrollo incontrolado de los tejidos en el caso del cáncer— o en el otro —problemas con la muerte celular programada y la reparación de lesiones, en el caso de enfermedades neurodegenerativas—.Esta cuestión ya la han abordado otros investigadores que hablan de las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer como dos caras de una misma moneda: la alteración de mecanismos celulares básicos a lo largo del envejecimiento. Es decir, sostienen que la senescencia es en sí misma una enfermedad, más allá de que sus manifestaciones puedan ser enfermedades oncológicas o neurodegenerativas, como sostiene Massimo Musico, un investigador italiano que advirtió —a partir de la observación de 200.000 casos— que el alzhéimer protege del cáncer.
La expresión de estos desajustes se manifiesta con el comportamiento genético descrito. Pero su origen es más complicado de determinar. En el caso de la esquizofrenia, por ejemplo, se desconoce si la protección frente al cáncer se debe al propio mecanismo que desencadena la enfermedad o si es la medicación —de carácter crónico, se consume durante años— que se administra para combatirla la que tiene esta función antitumoral, como advierte Alfonso Valencia. “En todo caso, el mecanismo final sería el descrito, ya fuera porque la propia enfermedad reprimiera la expresión de un gen o si fuera debido al consumo de un fármaco”.
De hecho, como apunta Rafael Tabarés, se ha observado que algunos fármacos, como, por ejemplo, antipsicóticos de la familia de las fenotiazinas —usados para tratar la esquizofrenia—, tienen efectos anticancerígenos. De ahí que los investigadores planteen que la asociación genética descrita en el trabajo entre tumores y enfermedades del sistema nervioso podría ser aprovechada en beneficio de ambos tipos de pacientes. “Podría abrir la puerta a la utilización de fármacos antineoplásicos para tratar algunas dolencias del sistema nervioso y a la inversa” plantean los investigadores del CNIO.
José Izquierdo González

viernes, 21 de febrero de 2014

Investigadores de la UAH secuencian por primera vez el genoma de los cloroplastos del madroño

Investigadores del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universidad de Valencia, dirigidos por la catedrática Eva Barreno, en colaboración con los profesores Eva del Campo y Leonardo Casano de la Universidad de Alcalá han secuenciado por primera vez el genoma de los cloroplastos de la planta del madroño, Arbustus unedo, lo que supone una novedad mundial en lo que se refiere a plantas de vida silvestre del Mediterráneo.

El grupo de investigadores ha descubierto que este genoma presenta pérdidas de genes, duplicaciones y significativas recolocaciones -debidas a inversiones- que, a pesar de todo, han mantenido su tamaño medio -150.897 nucleótidos- en relación al de otros de plantas con flores (angiospermas).

Algunas de estas modificaciones podrían explicar, en parte, por qué algunas plantas de la flora subtropical del Terciario pudieron adaptarse a las drásticas condiciones de sequía que representó la aparición del clima mediterráneo. El cloroplasto del madroño muestra, frente al de las otras angiospermas secuenciadas, una región de copia pequeña simple (SSC) cinco veces menor, la pérdida completa o de función (pseugoneneización) de varios genes esenciales para la vida de la planta.

Es también novedoso el hecho de que largas "repeticiones en tándem" se sitúen en las zonas de recolocaciones de genes y en los pseudogenes. Previamente, se pensaba que los genomas plastidiales de las angiospermas estaban muy conservados en términos de la ordenación y composición de sus genes, pero este estudio subraya que la familia Ericáceas representa una línea evolutiva distinta de la del resto de las otras familias del orden Ericales.

También resalta el carácter parafilético de todas las Ericales respecto al resto de las angiospermas con pétalos soldados (Astéridas).

En este trabajo se ha usado la tecnología de secuenciación 454 en la empresa 'Lifesequencing' del Parc Científic de la Universidad de Valencia y el arduo proceso de aislamiento de los cloroplastos se realizó con protocolos diseñados por Julián Pérez en 'Secugen'. Para el estudio se seleccionó una población localizada en la cuenca del río Viejas (Montes de Toledo), en donde se encuentran hábitats óptimos de su área de distribución en la Península Ibérica.

El madroño es un arbusto o pequeño arbolillo, de hojas perennes y lauroides con distribución circunmediterránea que vive en hábitats mediterráneos sometidos a ciertos episodios de neblinas.


-Me ha parecido muy interesante porque es una novedad mundial, y creo que es importante que estudiemos otros aspectos de la vida al margen del hombre. Es necesario conocer nuestro ambiente, ya que sin él no podríamos vivir. Las plantas no solo nos proporcionan alimento, combustibles o sustancias útiles para nuestro desarrollo, también son las que renuevan el aire asimilando el CO2 de la atmósfera y expulsando O2 que necesitamos para respirar. También son importantes en los ciclos del agua y de los nutrientes.

Marta García Gayo, 1º Bach D

La secuencia del ADN mitocondrial abre una revolución en el estudio de la evolución humana

Un equipo de investigadores de Atapuerca, entre los que se incluye un grupo de profesores y doctorandos de la Universidad de Alcalá de Henares, capitaneados por Ignacio Martínez Mendizábal, y el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Alemania, ha logrado extraer del fémur XIII de la Sima de los Huesos el ADN humano más antiguo de la historia gracias a la secuencia del genoma mitocondrial.

                                             

Mediante esta investigación, publicada en el último número de la revista especializada Nature, se ha datado el fémur XIII en unos 400.000 años -el fósil humano más antiguo datado hasta el momento mediante ADN tenía unos 100.000 años-. La trascendencia del descubrimiento es importante desde el momento en que abre una nueva ventana por la que adentrarse en los orígenes de la evolución humana.

Ignacio Martínez (profesor de mi hermana en la UAH) explica que “el ser humano tiene dos tipos de ADN: uno se encuentra en el núcleo de las células y es responsable de nuestras características genéticas; y otro, el mitocondrial, se encuentra en múltiples copias en las mitocondrias de las células y se transmite por línea materna. Este último ADN es más fácil de encontrar porque hay muchos, no solo una copia en el núcleo de las células. Hasta ahora era impensable recuperar ADN mitocondrial de un fósil de 400.000 años, pero se ha logrado gracias a técnicas informáticas muy complejas desarrolladas por el Instituto Max Planck. Por tanto, igual que se ha recuperado ADN mitocondrial, tal vez podría recuperarse ADN nuclear. A esto ayuda que tenemos la colección de fósiles más numerosa -28 individuos- y mejor conservada del mundo, hasta este momento. Todo esto abre nuevas posibilidades en el estudio de la evolución humana. Podríamos, en un momento dado, relacionar el ADN con la anatomía, y eso es imposible en cualquier otro yacimiento. Las similitudes anatómicas indican que los individuos de la Sima de los Huesos tienen un parentesco mayor con los neandertales, sin embargo el ADN mitocondrial, en este caso, acerca este fémur XIII más a los denisovanos.”


- Me parece muy interesante porque es muy importante saber nuestros orígenes para conocer mejor a la especie humana, saber qué cosas han cambiado y cuáles no en nuestro genoma. Creo que cuanto más sepamos de nosotros mismos más podremos descubrir. Además las herramientas que se han usado para este descubrimiento pueden ser usadas para investigar el posible origen genético de enfermedades y una posible cura eliminando los genes que los causen, por ejemplo.

Marta García Gayo, 1º Bach D