PATATAS CONTRA LA OBESIDAD Y DIABETES TIPO 2

Un extracto de patatas, rico en polifenoles, es capaz de limitar el aumento de peso ocasionado por una dieta alta en grasas y carbohidratos refinados, según las conclusiones a las que se ha llegado en una investigación reciente. Los resultados fueron tan sorprendentes que los investigadores repitieron el experimento solo para estar seguros.

 El equipo de Luis Agellon y Stan Kubow, de la Universidad McGill en Canadá, alimentó ratones durante 10 semanas con una dieta que induce a la obesidad. Los resultados aparecieron pronto en la báscula: los ratones que empezaron con un peso de 25 gramos como promedio acumularon unos 16 gramos extra. En cambio, los que consumieron la misma dieta pero con un extracto de patata ganaron mucho menos peso: solo 7 gramos más. Los beneficios del extracto se deben a la alta concentración de polifenoles, compuestos químicos beneficiosos que están presentes en alimentos vegetales de consumo humano.

 La tasa de obesidad debida a comer más de la cuenta continúa creciendo en numerosas naciones industrializadas, incluyendo Canadá. En este último país afecta ya a uno de cada cuatro adultos. La obesidad incrementa el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares y cáncer. Según este estudio, los extractos de patata podrían ser una solución para prevenir tanto la obesidad como la diabetes tipo 2. 

 La dosis diaria de extracto puesta a prueba en el estudio reciente procede de 30 patatas (la variedad empleada en los experimentos fue la Solanum tuberosum L., muy común), pero por supuesto los autores del estudio no aconsejan a nadie que coma 30 patatas al día, ya que, entre otras cosas, ello representaría una enorme cantidad de calorías. Lo que los investigadores prevén en cambio es que se pueda usar el extracto como suplemento dietético o simplemente como ingrediente que se añada en la cocina.

Aunque los humanos metabolizamos la comida de forma parecida a como lo hacen los ratones, obviamente será necesario hacer ensayos clínicos para validar los efectos beneficiosos del extracto en humanos. Y aún hay que determinar las dosis óptimas para hombres y para mujeres, ya que el metabolismo masculino difiere del femenino.

Las patatas tienen la ventaja de ser baratas a la hora de producirlas, y ya forman parte de la dieta básica en muchos países.

CHIPS PARA DIAGNOSTICAR ENFERMEDADES

El diagnóstico de gran parte de las enfermedades conocidas hasta ahora se realiza gracias a la identificación de un cuadro sintomático que llega a corroborarse con análisis de gabinete o laboratorio. Sin embargo, científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Monterrey, en México, pretenden anticiparse a la presencia de los síntomas y detectar desde los inicios alguna alteración en el organismo.

 El grupo de investigadores del Cinvestav Unidad Monterrey, encabezados por el doctor José Luis García Cordero, desarrollan una tecnología en forma de chips para la detección de enfermedades, la cual podrá emplearse durante una consulta médica para identificar en cuestión de minutos la presencia de algún padecimiento.

 Si bien realizan los primeros ensayos con algunos tipos de cáncer (próstata y mama), los especialistas del Laboratorio Investigación Científica y Tecnológica de Biomicrofluídrica Aplicada, en el Cinvestav Unidad Monterrey, pretenden también determinar enfermedades crónico-degenerativas, como la diabetes. García Cordero explica que la tecnología desarrollada en la unidad del Cinvestav ubicada en el Parque de Investigación e Innovación Tecnológica de Nuevo León (PIIT) funciona al descubrir la presencia de aquellas proteínas relacionadas con la enfermedad (biomarcadores) en pequeñas muestras de suero obtenidas de la sangre del paciente.

 “Esta plataforma opera con una técnica llamada microfluídrica, que usa los mismos métodos de fabricación para semiconductores, pero en vez de transistores de silicio, lo que hacemos son canales micrométricos de plástico por donde pasamos muestras de suero extraídas de la sangre de un paciente, y al hacerlo tan pequeño los costos tampoco son altos”, refiere el investigador del Cinvestav, quien tiene formación de ingeniero en electrónica.

 Los chips son similares a los transistores de silicio usados en los aparatos eléctricos y computadoras, a los cuales, a través de técnicas de fotolitografía, se hacen canales en relieve con fotorresina. Dentro de los canales se colocan pequeñas válvulas o bombas para tener un mayor control para las muestras de suero.

 Una vez estructurado el chip, se depositan anticuerpos en las ranuras, los cuales reaccionan en caso de que se presenten los biomarcadores de una enfermedad. “Los anticuerpos están pegados a la superficie del chip, y al pasar una muestra del suero de un paciente enfermo, el biomarcador (proteína) se pega al anticuerpo, lavamos y metemos otro anticuerpo de detección que se activa con un fluorocromo a fin de identificar con un microscopio de fluorescencia la presencia de la proteína que indica la presencia de la enfermedad.

 El desarrollo busca ayudar a la detección temprana de ciertos padecimientos a fin de tener mejores expectativas con el tratamiento y reducir los costos por la atención médica de pacientes.

 “En el organismo hay indicios desde años antes de que se presenten los síntomas, existen algunas proteínas en la sangre que se expresan de forma alta, y eso pasa años antes de los síntomas. Lo que esperamos es que estos dispositivos que estamos desarrollando sean empleados cada año por el médico, quien podría darse cuenta si se está desarrollando el padecimiento”, apuntó García Cordero.

 El investigador señala que una vez concluidos los estudios correspondientes podrán comercializar este desarrollo, y para ello han platicado con especialistas del Centro en Ingeniería y Desarrollo Industrial, CIDESI, también ubicado en el PIIT, para fabricación a mayor escala. 

NR, DERIVADO DE LA VITAMINA B3, PREVIENE EL CÁNCER EN RATONES

El cáncer de hígado es uno de los tumores más frecuentes en todo el mundo y con peor pronóstico. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en 2012 se contabilizaron 745.000 defunciones por esta causa en todo el mundo, una cifra superada solamente por el cáncer de pulmón. La forma más agresiva y también la más frecuente es el carcinoma hepatocelular, o hepatocarcinoma (HCC), sobre el que todavía se conoce muy poco y existen escasas opciones terapéuticas.
Ahora, investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en España, han conseguido el primer modelo de ratón que reproduce fielmente las fases del HCC humano, desde que aparecen las primeras lesiones en el hígado hasta el desarrollo de la metástasis.
Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Cancer Cell, indican que dietas ricas en nicotinamida ribósido (NR), un derivado de la vitamina B3, protegen a estos ratones del desarrollo de HCC ya en sus fases más iniciales, cuando el estrés genotóxico causa daños en el ADN celular. También demuestran un efecto curativo de la dieta en aquellos ratones que habían desarrollado previamente la enfermedad.
Un obstáculo en el estudio del HCC humano es la ausencia de modelos en ratón que copien la enfermedad, sobre los que investigar rutas moleculares o nuevas terapias. Puesto que el HCC humano está asociado a alteraciones en la supervivencia celular y el oncogén URI interviene en este proceso, los investigadores crearon mediante ingeniería genética ratones que contenían niveles elevados de URI solamente en hígado y de forma controlada en el tiempo.
Después de 30 semanas con altos niveles de URI, los ratones generaron tumores esporádicos en el hígado, e incluso metástasis cuando la inducción del gen persistió en el tiempo. Según describe el trabajo, la molécula que orquesta estos cambios es la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+), un compuesto universal de los seres vivos necesario para quemar calorías mediante el metabolismo celular.
“El aumento de URI disminuye el NAD+ celular y como consecuencia produce estrés genotóxico y daño en el ADN”, explica Nabil Djouder, jefe del grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del Programa de la Fundación BBVA-CNIO de Biología Celular del Cáncer y líder del estudio. “Sin embargo, todavía no está claro por qué el déficit de NAD+ provoca estas lesiones”, añade.
La aparición de daño en el ADN es el primer eslabón en la cadena de sucesos que activan el proceso carcinogénico en el hígado, incluso antes que la apoptosis o muerte celular como estaba descrito en la literatura. “Habitualmente decimos que los oncogenes inducen daños en el ADN. Ahora, podemos decir, más apropiadamente, que los oncogenes inducen la disminución de NAD+, lo que causa daños en el ADN”, aclara Djouder.
La relación inversa entre NAD+ y cáncer despertó la curiosidad de los investigadores: ¿podría un incremento de NAD+ tener efectos beneficiosos sobre la enfermedad? Cuando los científicos suplementaron la dieta de los ratones modificados genéticamente con nicotinamida ribósido, un derivado de la vitamina B3 que aumenta los niveles intracelulares de NAD+, no observaron desarrollo tumoral. Incluso, cuando administraron esta dieta a ratones que ya habían desarrollado la enfermedad, los tumores reducían de tamaño y desaparecían.
Los resultados se han reproducido en otros tipos de tumores como el de páncreas. “Observamos los mismos resultados sobre ratones con adenocarcinomas pancreáticos que tienen daño en el ADN, por lo que pensamos que este tratamiento podría ser eficaz en otros  tumores causados por oncogenes que provocan daño en el ADN, y por consiguiente un déficit de NAD+”, sostiene Krishna Tummala, primer firmante del trabajo.
Además de trabajar con el modelo de ratón, los autores han cotejado los resultados sobre casi un centenar de muestras humanas. “Las procedentes de pacientes con HCC contienen niveles de URI que duplican los de las muestras sanas”, indica el artículo. Los datos, que además asocian a URI con una peor prognosis o evolución de la enfermedad, sitúan al gen como un posible nuevo marcador en cáncer de hígado.
Varios estudios epidemiológicos coinciden en asociar dietas pobres en triptófano –precursor de NAD+– con un aumento en la incidencia de determinados tipos de cáncer. También se ha observado que los suplementos diarios de vitamina B3 en poblaciones con deficiencias nutricionales crónicas reducen la incidencia de algunos tipos de cáncer,  como el de esófago.
A pesar de los resultados, los investigadores alertan de que la eficacia de los suplementos nutricionales potenciadores de NAD+ como terapia combinada en oncología no está demostrada en humanos. El equipo de Djouder ha comenzado una colaboración con el Programa de Investigación Clínica del CNIO, liderado por el oncólogo Manuel Hidalgo, para ampliar los estudios en ratones y valorar el posible salto a humanos.

FORMAN UN VASO SANGUÍNEO EN UNA SEMANA

La tecnología para crear nuevos tejidos a partir de células madre ha dado un gigantesco paso hacia delante. Gracias al uso de una avanzada técnica, dos cucharadas grandes de sangre son toda la materia prima inicial que se necesita para hacer crecer un vaso sanguíneo completamente nuevo en solo siete días.

Así lo ha demostrado un equipo de la Academia Sahlgrenska (la facultad de ciencias de la salud de la Universidad de Gotemburgo) y el Hospital Universitario de dicha academia, en Suecia.

Hace solo tres años, una paciente de ese hospital recibió el trasplante de un vaso sanguíneo formado a partir de sus propias células madre. Suchitra Sumitran-Holgersson, Profesora de Biología de Trasplantes en la Academia Sahlgrenska, y Michael Olausson, cirujano y Director Médico del Centro de Trasplantes así como profesor en la citada Academia, tuvieron la idea, la planificaron y la pusieron en práctica.

Sumitran-Holgersson y Olausson han refinado la nueva técnica, a partir de lo aprendido con otros dos trasplantes que se efectuaron en 2012, en el Hospital Universitario de la Academia Sahlgrenska. Los pacientes, dos niños de corta edad, tenían el mismo problema que la paciente del primer caso: Les faltaba una vena que va desde el tracto gastrointestinal hasta el hígado.

Los científicos se valieron de células madre de los pacientes para formar un nuevo vaso sanguíneo que permitiría que los dos órganos colaborasen de forma adecuada. Esta vez, sin embargo, la profesora Sumitran-Holgersson encontró una forma de extraer células madre que no necesitaba tomarlas de la médula ósea. Perforar esta última es muy doloroso. Eso y la corta edad de los pacientes motivaron a la científica a buscar un modo alternativo de obtener las células.

Con el nuevo método, solo se necesitó extraer 25 mililitros (aproximadamente dos cucharadas grandes) de sangre, la cantidad necesaria mínima para obtener suficientes células madre.

La idea de la profesora Sumitran-Holgersson acabó sobrepasando sus expectativas más optimistas: el procedimiento de extracción funcionó perfectamente desde la primera vez.

Y no solo eso, sino que la propia sangre aceleró el crecimiento de la nueva vena. Todo el proceso llevó solo una semana, en vez de un mes como sucedió con el primer caso. La sangre contiene sustancias que promueven el crecimiento de forma natural.

EL ALMIDÓN: VECTOR PARA VACUNAS ORALES

El almidón es un polisacárido de reserva en las plantas y una de las fuentes de energía más importantes para el ser humano. En la naturaleza se encuentra en forma de partículas microscópicas insolubles en agua, es biocompatible, biodegradable y mucoadhesivo, por lo que podría ser usado como vehículo para administrar vacunas orales y proteínas terapéuticas, gracias a los esfuerzos del grupo que encabeza Romina Rodríguez Sanoja, del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBm) de la UNAM, en México.
El sistema, patentado en México, permite unir prácticamente cualquier proteína, antígenos, enzimas y anticuerpos a los gránulos de almidón. Con esta unión específica se exploran varias aplicaciones.
Una de las más interesantes es la utilización del almidón como vehículo de vacunas orales. Con el sistema desarrollado se inmovilizaron sobre los gránulos proteínas de tuberculosis y tétanos; con ello, se logró que las proteínas atravesaran el tracto gastrointestinal sin degradarse, siendo entonces capaces de producir una respuesta inmune en los ratones que recibieron los gránulos con la proteína antigénica por vía oral.
La investigadora universitaria señaló que una ventaja del polisacárido es que se presenta naturalmente ‘microparticulado’. Actualmente, existe interés en utilizar micro o nanopartículas para una gran variedad de aplicaciones; sin embargo, producirlas requiere cierta tecnología y puede resultar caro. Además, mucho del trabajo que se realiza es para demostrar que las micro o nanopartículas producidas no son dañinas para el ser humano.
“El almidón es inocuo, ya existe en la naturaleza y lo consumimos todo el tiempo. Se ha utilizado tradicionalmente como excipiente en medicamentos, de manera que su uso no está restringido ni es peligroso; es abundante y barato”, dijo.
Este trabajo se inició hace algunos años, al estudiar cómo funcionaban algunas proteínas que se unen específicamente a los azúcares, y se encontró una que se podía enlazar al almidón de manera controlada. La primera prueba que se realizó entonces fue la de fusionar una proteína no relacionada a la de unión al almidón, la verde fluorescente.
“Vimos si la fusión se pegaba al almidón y si todavía conservaba su fluorescencia”. Una vez comprobado, el siguiente paso fue utilizar el sistema para purificar proteínas recombinantes, las cuales se utilizan todo el tiempo. Por ejemplo, en farmacéutica encontramos proteínas terapéuticas como la insulina para la diabetes o los anticuerpos en cáncer; en la industria alimentaria en clarificación de jugos y cerveza; en la fabricación de queso o pan; forman parte de los detergentes como agentes desmanchadores, o en la industria del papel.
Sin embargo, la purificación de proteínas sigue como un reto no completamente resuelto, pues los rendimientos son pobres y, por lo tanto, el costo es alto. Nuestro sistema permite hacer ese proceso en un paso a un costo mucho menor y con una eficiencia mayor que el sistema comercial más empleado actualmente en los laboratorios de investigación, acotó.
Lo siguiente fue determinar la estabilidad de la proteína unida al almidón, pero frente a condiciones similares a las del tracto gastrointestinal, para establecer si realmente sería útil como vehículo de vacunas orales. Las pruebas se realizaron a pH de 1 y con proteasas digestivas, ambiente donde una proteína se desintegra rápidamente. “Observamos que las proteínas unidas al almidón se estabilizaron”.
Todo indicaba que funcionaría, “pero había que probarlo en ratones”. Se tomaron dos antígenos: el fragmento C de la toxina tetánica, que es un fragmento de la toxina que despierta respuesta inmune sin producir el tétanos, y una proteína de Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que produce la tuberculosis. Obtuvimos respuesta inmune en ambos casos.
El objetivo del grupo era demostrar que este sistema, que permite unir proteínas al almidón, es útil como un vehículo de administración, ya sea de antígenos, para desarrollar una vacuna o de proteínas terapéuticas para una enfermedad, “y es lo que hicimos”.
Los resultados de esta investigación ya han sido dados a conocer en publicaciones recientes del International Journal of Pharmaceutics, Carbohydrates polymers y en Applied Microbiology and Biotechnology y han permitido la formación de recursos humanos de licenciatura y posgrado.
Actualmente, en el Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, el grupo de Rogelio Hernández Pando colabora con el IIBm en la realización de pruebas con ratones vacunados contra tuberculosis y con un refuerzo con el sistema mencionado, desarrollado en la UNAM, los cuales son enfrentados a cepas de bacterias hipervirulentas. Los resultados preliminares se obtendrán dentro de unos meses.
La investigadora señaló que, de igual manera, se pretende entender el mecanismo involucrado en la respuesta observada: como el gránulo de almidón con la proteína absorbida atraviesa el intestino, también “nos gustaría caracterizar con mayor detalle la respuesta inmune general y en mucosas, información necesaria para saber cuáles son los límites y aplicaciones reales del sistema”.