Redacción

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23 de julio de 2021

Un grupo de científicos del Instituto de Neurobiología (INB) de la UNAM obtuvo pequeñas moléculas a partir de la prolactina –hormona con numerosas funciones, entre ellas la producción de leche en los mamíferos– que podrían ser útiles para el tratamiento de cáncer y enfermedades de la retina (retinopatías vasoproliferativas).

Se les conoce como análogos de la vasoinhibina; son moléculas formadas por tres aminoácidos aislados de la vasoinhibina (un fragmento de la prolactina), y frenan el desarrollo de vasos sanguíneos.

Estos análogos podrían servir como tratamiento contra la artritis rehumaotide, una de las enfermedades más discapacitantes de la edad adulta, inhibiendo la vascularización patológica de las articulaciones.

Este hallazgo tiene también implicaciones clínicas en la diabetes y podría representar una aportación importante a la salud de la población, en especial a la de nuestro país, la cual ocupa uno de los primeros lugares en incidencia de esa enfermedad; 7 de cada 10 diabéticos llega a presentar algún grado de retinopatía diabética, principal causa de ceguera en México, explicó la líder del proyecto, María del Carmen Clapp Jiménez L.

Los análogos de la vasoinhibina desarrollados en este proyecto, son fáciles y baratos de producir, y mantienen la potencia completa de la vasoinhibina, pero tienen mayor estabilidad. Asimismo, estos análogos cuentan con el respaldo de diversos estudios pre-clínicos y clínicos en modelos de laboratorio y pruebas con pacientes, en los que se demostró la eficacia de la vasoinhibina. Estos análogos se encuentran en el proceso de obtención de patente nacional e internacional.

Collar de perlas

El descubrimiento, explicó la científica, culmina una investigación que se desarrolló por más de 30 años. “Trabajamos con la prolactina que se asocia a la biología de la reproducción, porque uno de los primeros efectos que se le conocieron es la producción de leche. Sin embargo, el nombre le queda chico, porque es una hormona que tiene una gran diversidad de funciones en los vertebrados. Se considera que tiene una vida en la naturaleza de alrededor de 400 millones de años, mucho antes de que surgieran los mamíferos”.

Previamente, Clapp Jiménez L. y sus colaboradores descubrieron un nuevo efecto de la prolactina: algunos de sus fragmentos, de diferentes tamaños (vasoinhibina), inhiben la formación de vasos sanguíneos, denominada angiogénesis. Este hecho tiene perspectivas clínicas relevantes porque hay una gran cantidad de padecimientos de alto impacto que depende de una sobreproducción de vasos sanguíneos, como el cáncer. “Para que un tumor crezca y la enfermedad se disemine se requiere vascularización”.

Sin embargo, “encontramos una limitación muy importante: la producción de vasoinhibinas es difícil. Intentamos producirlas por DNA recombinante y tuvimos éxito, pero había variabilidad en la producción y su eficacia era muy baja. También ‘cortamos’ con enzimas una preparación pura de prolactina. Pero escalar su uso, pensando en una potencial aplicación terapéutica, requería de grandes cantidades”, abundó.

Entonces se emplearon terapias génicas con vectores virales recombinantes, en los cuales se insertó el gen que codifica para las vasoinhibinas y con eso “logramos frenar el desarrollo de la retinopatía diabética en el ojo de ratas”.

La investigación, de la cual también forma parte la estudiante de doctorado María Magdalena Zamora Corona, continuó hasta llegar al desarrollo actual. Juan Pablo Robles Álvarez, también investigador del INB, detalló que las proteínas son estructuras sumamente complejas; imaginemos, por ejemplo, que la prolactina es un collar de 200 perlas –es decir, aminoácidos– que está hecho “nudo”. Cuando se remueven algunas y sólo quedan 123, una parte de la estructura previa del “collar” se mantiene, pero sus efectos cambian: se vuelve anti-angiogénico, o sea, inhibe el crecimiento de los vasos sanguíneos. Se convierte en una vasoinhibina.

Es intrigante cómo dos moléculas que se parecen tanto tienen efectos diferentes, y cómo de una “nace” la otra. Para responder a sus preguntas, los científicos realizaron algunos de estos experimentos con ayuda de simulaciones de dinámica molecular en supercómputo.

El joven investigador refirió que “es como tener una mandarina, quitarle un gajo y volver a cerrar la cáscara. Prácticamente eso es lo que está sucediendo en la prolactina: cuando quitamos un ‘gajo’, la molécula se cierra otra vez y justo ahí es donde se presentan los cambios”. Queda una cicatriz.

Lo anterior nos hizo pensar que ahí podría haber algo que tuviera la actividad de la molécula “nueva”, la vasoinhibina. Después, con otras técnicas y con base en diversos reportes, diseccionamos aún más y en lugar de trabajar con 123 aminoácidos, analizamos “pedazos” de menor tamaño, es decir, de siete a 14 “perlas”, añadió.

Los seguimos estudiando hasta entender que de los 123 aminoácidos solamente tres le dan la actividad a la vasoinhibina, y “lo más impresionante de todo es que si sacas esas tres perlas del collar, siguen funcionando”.

Así se produjo el doble hallazgo del oligopéptido y sus ventajas: mantiene su “potencia”, es de fácil producción, barato, potente, estable y se puede aplicar en modelos animales para estudiar enfermedades o hacer experimentos en células.

La patente

Carmen Clapp señaló que debido a los buenos resultados que se obtuvieron y a la potencialidad de los oligopéptidos se decidió solicitar la patente nacional. La cual llevó a la obtención del tercer lugar del Programa para el Fomento al Patentamiento y la Innovación 2019, de la UNAM.

Nuestro deseo, recalcó, es que se conviertan en un tratamiento que llegue a la población; “esa sería nuestra mayor satisfacción”. Para ello se requieren más estudios, que una empresa farmacéutica se interese en adquirir la tecnología y apoyar la continuación de la investigación en su fase de pruebas clínicas.

Como parte de los hallazgos -recientemente publicados en la revista de la especialidad, Angiogénesis- los científicos modificaron el oligopéptido para hacerlo resistente a la digestión, y “eso es muy llamativo porque podría permitir que en vez de inyectarlo se pueda administrar por vía oral”, detalló Robles Álvarez.

Lo anterior debido a que los tratamientos actuales son invasivos. “En este caso podría ser de administración oral y liberación prolongada, para que los oligopéptidos permanezcan más tiempo en la circulación. Todavía queda mucho qué hacer”, acotó.

Clapp Jiménez destacó que este proyecto es resultado de un esfuerzo conjunto de científicos y estudiantes de la UNAM, quienes colaboran con grupos en Alemania y Sudáfrica, en diversas fases de la investigación. El esfuerzo colaborativo es la única manera de desarrollar un “trabajo de alta calidad en el menor tiempo posible”.

Boletín UNAM-DGCS-601/2021

Redacción

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15 de julio de 2021

Para obtener un mezcal de alta calidad y cantidad es necesario preservar la relación ecológica entre los murciélagos polinívoros o nectavívoros y las diversas especies de agaves por los múltiples beneficios que aporta ese vínculo y poder producir esta bebida, apuntó el doctor Miguel Briones-Salas, profesor investigador del Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR), Unidad Oaxaca, del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

“Los agaves dependen de los murciélagos para poder llevar el polen y esta información genética de un organismo a otro, lo cual garantiza una sana descendencia de las plantas y otros procesos biológicos que permiten producir una buena calidad y cantidad de mezcal”, destacó el profesor- investigador.

Junto con un equipo multidisciplinario, el doctor Briones-Salas estudia la vinculación ecológica de esos mamíferos con las diversas especies de agaves que alberga ese estado, en donde se localizan diez de las 12 especies de murciélagos polinívoros o nectavívoros que existen en México, además de contar con aproximadamente 60 especies de agaves, de las cuales 13 son endémicas de Oaxaca.

Parte del trabajo del equipo multidisciplinario del CIIDIR Oaxaca es difundir, a todos los participantes del sector mezcalero, la importancia de cuidar la relación ecológica entre los murciélagos y agaves, porque de no atender este vínculo existe el riesgo de acabar con la riqueza de ambas especies y la extinción de plantas silvestres, de las cuales se obtienen mezcales de alta calidad.

La propuesta es incentivar a los productores para que dejen llegar a la madurez algunas de sus plantas para que crezcan las flores y den oportunidad a los murciélagos de contar con alimento y puedan llevar a cabo su función de manera natural.

El profesor investigador del IPN planteó que si de cien agaves, entre dos y cuatro ejemplares les permitieran generar flores, los productores de mezcal no tendrían una pérdida considerable y, por el contrario, obtendrán un mayor beneficio.

“La polinización de manera manual tendría un costo elevado porque se tendría que pagar jornales y a especialistas para que nos digan cuáles son las plantas que presentan buena calidad, cómo hacer el proceso y cómo mantenerlos en un laboratorio o en un área con las condiciones ambientales adecuadas”, puntualizó.

El doctor Briones-Salas acotó que “los murciélagos han sido estigmatizados de manera negativa. Mucha gente no los conoce y los considera animales dañinos o tienen otras creencias sobre ellos, por ejemplo, que son vectores de enfermedades. Sin embargo, tienen funciones muy importantes en los ecosistemas”.

Fuente: ipn.mx

Redacción

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19 de julio de 2021

Después de realizar estudios in vivo en modelos animales, el estudiante de doctorado del Instituto Politécnico Nacional (IPN), David Iturbe Huitrón, comprobó que la papa morada (Solanum tuberosum) deshidratada posee actividad biológica para prevenir afecciones cardiovasculares, las cuales, de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), constituyen la principal causa de muerte a nivel mundial.

En el proyecto, el doctorando de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (ENCB) fue asesorado por las científicas de esa unidad académica, Leticia Garduño Siciliano y Cristian Jiménez Martínez, quienes lo guiaron para determinar que la papa morada de la subvariedad Blue Congo posee compuestos antioxidantes de alta calidad que reducen significativamente los índices de hiperlipidemia (nivel elevado de grasa en la sangre), considerada como uno de los principales factores de riesgo que contribuyen a la prevalencia y gravedad de las cardiopatías.

Iturbe Huitrón explicó que los compuestos de la papa morada se conservaron casi en su totalidad gracias a que ésta se procesó con un deshidratador por microondas y flujo de aire continuo -cuyo registro de patente está en trámite ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI)-. “La elevada cantidad de antioxidantes conservada en la papa permitió reducir significativamente la placa de ateroma en la vena aorta del modelo animal, al que previamente se indujo daño cardiometabólico”, agregó.

El joven investigador indicó que, para garantizar la inocuidad del alimento, como parte de su tesis doctoral, la maestra María Edith Ortega Nava realizó pruebas de toxicidad en ratones y concluyó que el consumo de este alimento no conlleva ningún riesgo para la salud; asimismo, estandarizó la dosis de la papa deshidratada para lograr un efecto benéfico en el ser humano, así como para desarrollar los estudios in vivo sin efectos indeseables.

Destacó que la papa pulverizada e hidratada con agua y un vehículo biológico, se administró durante 8 semanas vía intragástrica a un modelo de hámster M. auratus sirio macho –cuyo metabolismo de ácidos grasos y sistema cardiometabólico es similar al del humano en más del 95 por ciento–. “Observamos que al terminar el experimento bajó el índice aterogénico (relación entre las grasas buenas, malas y el colesterol), lo cual permitió bajar el riesgo de daños cardiometabólicos”, acotó.

El maestro politécnico precisó que la papa morada no se cultiva en México, por lo que destacó la importancia de impulsar su producción para brindar sus beneficios a la población. “Este alimento se puede consumir fresco, conservarse congelado o deshidratado, por ello, existe interés por parte del grupo de trabajo del IPN para aplicar la tecnología desarrollada (deshidratador) y crear un alimento funcional para promover su consumo en el país, lo cual repercutiría en disminuir las afecciones cardiovasculares”, concluyó.

Fuente: ipn.mx

Redacción

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10 de julio de 2021

La degradación inducida por el ser humano afecta considerablemente a los arrecifes coralinos, uno de los ecosistemas más diversos, complejos y frágiles de la Tierra, razón por la cual Rodolfo Silva Casarín, investigador del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, y sus estudiantes, simulan en el laboratorio algunos procesos hidrodinámicos para ayudar a su restauración.

Aunque ocupan menos de 0.1 por ciento de la superficie total de los océanos, son el hábitat de 25 por ciento de las especies marinas, incluidos peces, moluscos, gusanos, crustáceos, equinodermos y esponjas, entre otras.

Por su situación estratégica entre la costa y el mar abierto, estas estructuras subacuáticas hechas del carbonato de calcio que secretan los corales sirven de barrera que protege a los manglares y las praderas de hierbas marinas contra los embates del oleaje; a su vez, resguardan al arrecife contra la sedimentación y sirven como áreas de reproducción y crianza para numerosas especies que forman parte de este ecosistema.

“Disipan mucha energía en condiciones normales y de tormenta, se convierten en un protector -cuando hay pastos marinos aledaños- para las playas, lagunas con vegetación y humedales. También pueden proteger intereses humanos como poblaciones y desarrollos turísticos”, afirmó Silva Casarín.

El especialista en ingeniería oceanográfica y diseño de estructuras marítimas y costeras, señaló la importancia de conservar los distintos ecosistemas asentados alrededor de los arrecifes coralinos, ya que si se quiere mantener estas estructuras se deben procurar los pastos marinos, las dunas y los manglares para regularizar la salud de los sistemas de coral.

Investigación

En el grupo de Ingeniería Oceanográfica y Costera, del Instituto de Ingeniería, Silva Casarín y sus alumnos estudian las funciones hidrodinámicas de los corales, como la filtración de sedimentos finos, que permiten que el agua sea transparente.

“Esta información nos da elementos para saber qué hay que empezar a restaurar a partir de tener oleaje e hidrodinámica, características de agua y otros elementos. Entonces el arrecife coralino ya tiene las condiciones para poder desarrollarse”, explicó.

Detalló que cuando son dañados por el encallamiento de una embarcación o por una enfermedad y no han llegado a punto de destrucción de no retorno, se pueden hacer labores de restauración biológica.

“En el laboratorio del II utilizamos instalaciones en donde se reproduce la dinámica del sedimento de los arrecifes y todas las propiedades físicas que están en torno a él, la resistencia que tiene el arrecife al choque de las olas del mar. En un canal de 20 metros de largo generamos oleaje y viento en condiciones controladas, y podemos ver el efecto de un huracán en el agua”, comentó.

En otro canal, de 40 metros de largo, el experto y su grupo pueden modelar oleaje y corriente hasta 1.20 metros de profundidad. “Estamos reproduciendo la parte física del ecosistema, no biológica”, aclaró.

Silva Casarín resaltó la importancia de realizar trabajos de monitoreo en los mares nacionales y no desmantelar esta área de investigación científica.

“El monitoreo nos da información con la que podemos entender, sustraer datos reales y proponer soluciones. Pero además va formando conciencia, porque con un sistema de monitoreo vemos cómo un ecosistema se empieza a degradar y conocemos las causas, no los síntomas, que generan estos problemas, y podemos usar de mejor manera los recursos que se tengan al alcance”, apuntó.
 
Factores que afectan su existencia

“Son ecosistemas muy afectados por la actividad humana. Son un sistema en cascada que se va retroalimentando con el tiempo; los afecta una degradación inducida por el ser humano, pues tenemos una fuerte descarga de aguas subterráneas que altera la composición físico química del agua marina”, explicó.

Esta composición cambia las condiciones del océano, emanan ojos de agua en el mar y se produce abundante crecimiento de algas, las cuales se posan sobre varias especies que están en los arrecifes y los empiezan a matar.

Los arrecifes de coral son ecosistemas frágiles, en parte porque son sensibles a cambios de temperatura del agua. Están en peligro por el cambio climático provocado por los gases de efecto invernadero, acumulación de plásticos y desechos marinos, la acidificación de los océanos por la actividad costera que incluye la pesca con explosivos, pesca con cianuro para acuarios, utilización excesiva de los recursos de los arrecifes, y usos perjudiciales de la tierra, incluyendo residuos agrícolas y urbanos.

Silva Casarín detalló que los arrecifes coralinos dependen en gran medida de la calidad del agua, que tenga sus propiedades, no esté turbia y permita la entrada de luz. “Si los humanos con la contaminación disminuimos la cantidad de luz, afectamos a todas las especies que dependen del proceso de fotosíntesis”, señaló.

Boletín UNAM-DGCS-575/2021