Neuropatía diabética y ansiedad unidas por una misma causa

Foto de grupo.JPG

Rosario Marín

Investigadores del grupo de investigación ‘Neuropsicofarmacología y Psicobiología’ de la Universidad de Cádiz, que forman parte del Cibersam (Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental del Instituto de Salud Carlos III, de Madrid), han demostrado que, a nivel cerebral, existe una relación directa entre ansiedad y dolor. Sin embargo, los mecanismos del dolor que se activan en el sistema nervioso son diferentes según sea la patología que los produzca.

 

Concretamente, en este estudio, realizado en animales, se ha evaluado el dolor neuropático causado por un pinzamiento del nervio ciático y el generado por una diabetes mal controlada.  Se habla de un “mal control de la diabetes” cuando las cifras de glucosa en sangre se encuentran fuera de valores establecidos como normales, que son entre 70 – 120 mg/dL (miligramo por decilitro).

En ambas dolencias, el dolor crónico deriva en el desarrollo de ansiedad, una enfermedad grave que afecta aproximadamente a un 35 % de los pacientes que sufren dolor crónico, tal y como se ha descrito en diversos estudios epidemiológicos.  Sin embargo, este desarrollo se manifiesta en el cerebro mediante procesos diferentes. Cuando el dolor se origina por una diabetes mal controlada, éste se refleja en el sistema nervioso central a través de una disminución en la producción de noradrenalina y una disfunción en la actividad del Locus Coeruleus.

Neuronas de Locus Coeruleus

El Locus Coeruleus es una región del cerebro que está implicada en diversos procesos fisiológicos tales como el sueño, el control de la presión arterial o el estrés. Es el principal productor de noradrenalina del cerebro, una biomolécula involucrada en la transmisión del mensaje nervioso entre las neuronas y que juega un papel importante en el estrés, la ansiedad y la depresión.

Por el contrario, cuando se trata de un dolor consecuencia de una lesión del nervio ciático, los investigadores observaron el efecto inverso: una hiperactividad del sistema noradrenergico. “Es decir hay una mayor producción de noradrenalina, pero ésta resulta insuficiente, con lo cual no se bloquea o elimina completamente el malestar”, explica la científica Cristina Alba Delgado, perteneciente al grupo de investigación ‘Neuropsicofarmacología y Psicobiología’ de la Universidad de Cádiz.

La noradrenalina funciona como un “analgésico endógeno”, por tanto, cuando se alteran sus niveles en el organismo, la consecuencia es el aumento de la sensación dolorosa, como aclara Cristina Alba.

Específicamente, en el caso de las personas que padecen diabetes, estos dolores se reflejan principalmente en las extremidades del cuerpo (manos y pies), dando lugar a lo que se denomina neuropatía diabética periférica. Según datos recogidos en este trabajo, entre un 10% y 30% de diabéticos padecen dolor crónico y de éstos más de un 20% desarrolla ansiedad derivada de este sufrimiento.

Actualmente, el tratamiento que se utiliza contra el dolor crónico, con independencia de su origen, lo conforman antiepilépticos y antidepresivos. Según los expertos, los resultados de esta investigación, publicados en la revista Progress in Neuro – Psychopharmacology & Biological Psychiatri con el título ‘Comorbid anxiety – like behavior and locus coeruleus impairment in diabetic peripheral neurophaty: A comparative study with the chronic constriction injury model’, abren nuevas vías para la personalización de la farmacología dependiendo de la causa del dolor.

“Los mecanismos implicados en el dolor producido por una diabetes mal controlada son diferentes de los mecanismos activados tras una lesión del nervio ciático. En ambas situaciones existe un padecimiento doloroso del paciente, pero por motivos diferentes. Es por ello que el tratamiento debe ser distinto y adaptado”, afirma la científica.

Dolor y ansiedad en animales 

Para realizar esta investigación se han utilizado dos modelos animales de experimentación. Uno denominado de lesión por constricción crónica, donde la dolencia resulta consecuencia de un pinzamiento del nervio ciático. Otro en el que se induce la diabetes para estudiar sus complicaciones asociadas, en este caso, la neuropatía diabética.

Los investigadores han medido el nivel de dolor y ansiedad de los animales mediante diferentes tests sensoriales. Los resultados evidencian que es a partir de la cuarta semana tras la inducción de la dolencia (diabetes o ciática) cuando los animales desarrollan episodios de estrés y ansiedad vinculados a una transformación de su sistema noradrenérgico como consecuencia del dolor.

“Por ello, es vital tratar el dolor desde el origen, porque impidiendo éste se pueden evitar los trastornos emocionales asociados, tales como la ansiedad o la depresión”, asegura la científica.

Esta investigación continúa en fase de desarrollo, utilizando otros modelos animales de dolor crónico y diferentes tratamientos farmacológicos contra el dolor y la ansiedad, con el fin de identificar futuras dianas terapéuticas que mejoren la calidad de vida de estos pacientes.

Este estudio ha sido financiado por la Universidad de Cádiz, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM) del Instituto de Salud Carlos III, la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía y la Cátedra Externa del Dolor Grünenthal-Universidad de Cádiz.

Referencia:

Alba – Delgado, C., Cebada – Aleu, A., Mico, J.A., Berrocoso, E., ‘Comorbid anxiety-like behavior and locus coeruleus impairment in diabetic peripheral neuropathy: A comparative study with the chronic constriction injury model’. Progress in Neuro- Psychopharmacology & Biological Psychiatry. http://dx.doi.org/10.1016/j.pnpbp.2016.06.007

Imágenes:

Investigadores del grupo de investigación ‘Neuropsicofarmacología y Psicobiología’ de la Universidad de Cádiz

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/32221324551/in/dateposted-public/

Neuronas de Locus Coeruleus.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31498977714/in/dateposted-public/

 

Publicado en Fundación Descubre

Anuncios

La pista de la malaria en la saliva del mosquito

mosquito sangre.JPG

Rosario Marín

Investigadores de la Estación Biológica de Doñana (CSIC) y el área ‘Epidemiología y Salud Pública’ del Centro de Investigación Biomédica del Instituto de Salud Carlos III (CIBEResp) han comprobado que el mosquito común es capaz de transmitir a través de su saliva un tipo de malaria que sólo afecta a aves.

Concretamente, dos de los parásitos implicados en la transmisión de la malaria en aves por picadura de mosquito son el Plasmodium y Haemoproteus. Estudios previos para conocer la propagación de esta enfermedad han analizado, a través de pruebas de ADN, la presencia de estos parásitos en el cuerpo del insecto.

No obstante, el hecho que estos parásitos estén presentes en el insecto no conlleva que éste pueda contagiar la malaria. Para que eso suceda es necesario que se ubiquen en la saliva del mosquito y de esta forma se convierten en vectores, es decir, en insectos capaces de transmitir el parásito.

Grupo de investigación.

La novedad de esta investigación revela que el único parásito que puede transmitir el vector Culex pipiens mediante su secreción salival es el Plasmodium pero no el Haemoproteus. Ambos parásitos resultan virulentos para las aves cuando éstas son infectadas. “Este resultado demuestra la compleja interacción que existe entre parásitos y mosquitos. Para conocer los mecanismos de transmisión de la malaria resulta imprescindible detectar los patógenos implicados”, explica Josué Martínez de la Puente, uno de los investigadores participantes en el estudio.

Anestesiar insectos

El procedimiento utilizado para extraer la saliva del mosquito consiste en anestesiar, en primer lugar, al insecto. Posteriormente, y una vez que éste está inmovilizado, se rodea su probóscide, o la especie de aguijón con el que pica al animal, con una micro cánula que contiene una solución acuosa. La mezcla provoca que el mosquito pueda salivar y de esta forma obtener la muestra donde se comprobará la presencia del parásito.
“Se trata de una labor muy minuciosa que ejecutamos con lupas de amplio aumento. En términos de confección, lo que realizamos es similar a enhebrar una aguja pequeña con un hilo muy fino”, matiza el científico.

Imagen extrayendo saliva de mosquitos

Durante el proceso de investigación se han puesto en contacto cinco aves con un total de 1560 mosquitos. De éstos, sólo un porcentaje entre el 2,9% y el 14,4%, es decir 174 insectos, picaron a las aves. Los mosquitos tuvieron un período de tiempo de 13 días para desarrollar el parásito. Una vez transcurrido, se detectó a través de muestras de ADN, que el 31% de los mosquitos evidenciaban presencia de los parásitos Plasmodium y Haemoproteus en cabeza y tórax. El 5,8% presentaba el parásito Plasmodium en la saliva del vector.

“En un estudio en el que han participado más de 1500 mosquitos sólo el 5,8%, unos 8 vectores aproximadamente, son los que finalmente desarrollan el parásito. Esto implica que no es tan sencillo que el insecto se convierta en vector”, concluye Josué Martínez de la Puente.

Identificación de los mosquitos.

Esta investigación, que contempla una fase posterior de estudio sobre las implicaciones de estos parásitos en los mosquitos Culex pipiens, ha sido financiada por la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía; el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad; el CSIC; y por el Área ‘Epidemiología y Salud Pública’ del Centro de Investigación Biomédica del Instituto de Salud Carlos III (CIBEResp).

Referencia:

Gutiérrez-López, R., Martínez de la Puente, J., Gangoso, L., Yan, J., Soriguer, R., Figuerola, J., ‘Do mosquitoes transmit the avian malaria – like parasite Haemoproteus? An experimental test of vector competence using mosquito saliva’. Parasites & Vectors. DOI 10.1186/s13071-016-1903-9.

Imágenes:

Imagen de los de los investigadores participantes en el estudio, la izquierda Josué Martínez de la Puente y, a la derecha, Rafael Gutiérrez López.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31383349554/in/dateposted-public/

Grupo de investigación.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/32105670291/in/dateposted-public/

Imagen extrayendo saliva de mosquitos.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/32105669681/in/dateposted-public/

Una de las aves con las que se ha trabajado.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/32105670481/in/dateposted-public/

Mosquito.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31414227683/in/dateposted-public/

Identificación de los mosquitos.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/32105670341/in/dateposted-public/

Lodos de depuradora para hacer crecer el maíz

mazorcasRosario Marín

Investigadores de las universidades de Sevilla y Córdoba han comprobado la eficacia de biofertilizantes, obtenidos a partir de lodos de depuradora, en la mejora de la producción y calidad del maíz cuando son suministrados sobre la planta y hoja del cultivo. En concreto, la aplicación de esta enmienda, aumenta el rendimiento del cultivo un 17% e incrementa las proteínas del grano un 30%.

Como explica Manuel Tejada, del grupo de investigación ‘Edafología Ambiental’ de la Universidad de Sevilla, se ha constatado que cuando el compuesto orgánico se aplica por este procedimiento existe una repercusión positiva en la nutrición de la planta, lo que influye en la producción y calidad de la cosecha. Por el contrario, cuando se aplica al suelo no se aprecian mejoras significativas.

Los resultados, publicados en la revista European Journal of Agronomycon el título ‘Use of biofertilizers obtained from sewage sludges on maize yeld’, han revelado que las sustancias  orgánicas que contiene este biofertilizante permiten que la planta pueda absorber mejor los nutrientes y de esta forma facilitar su crecimiento.

Para la obtención del biofertilizante se introducen los lodos, procedentes de aguas residuales de depuradora, en un biorreactor o recipiente que mantiene un ambiente biológicamente activo, donde en condiciones óptimas de pH y temperatura, así como con el uso de determinadas enzimas, se transforma el lodo en un compuesto orgánico muy rico en proteínas de bajo peso molecular – como los aminoácidos –  , fácil y rápidamente asimilables por la planta.

Maíz

“Con este trabajo conseguimos constatar la efectividad de un biofertilizante elaborado a partir de lodos y revalorizar un residuo que incrementa cada año y no encuentra nuevas vías de aplicación”, afirma el científico de la Universidad de Sevilla.

Biofertilizantes en suelo y planta 

Para desarrollar la investigación se han realizado dos tipos de experimentos sobre parcelas de cultivo de maíz experimentales de una extensión de 45 metros cuadrados en Trujillanos (Extremadura). Concretamente, se han desarrollado durante dos campañas consecutivas en 2013 y 2014.

Por una parte, el biofertilizante se ha aplicado al suelo en dosis de 10.000 y 20.000 kilos de producto por hectárea de terreno cultivado antes de la siembra. En el caso de la fertilización foliar, se han utilizado dosis de 3,6 y 7,2 litros de biofertilizante por hectárea. Paralelamente se ha realizado un tratamiento control que ha incluido abonos inorgánicos típicos del área de estudio.

Cuando el producto se ha añadido en suelo, los microorganismos  – bacterias y hongos –  lo han absorbido rápidamente y han provocado que la absorción por parte de la planta sea muy baja y, en consecuencia, este hecho no tenga ningún efecto beneficioso sobre su nutrición.

Por otra parte, la aplicación foliar del biofertilizante permite la penetración directa de sus compuestos químicos a través de estomas o poros presentes en la epidermis de la hoja. “Esto influye positivamente en la nutrición de macro y micronutrientes en la planta y, en consecuencia, en la producción y calidad del grano obtenido”, indica el investigador.

Este trabajo, financiado por la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía y el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, contempla estudios posteriores que permitan establecer un protocolo que indique las dosis concretas a partir de la cual debe emplearse el biofertilizante para obtener su máximo rendimiento. “Así mismo, contemplamos seguir investigando su uso con otro tipo de cultivos”, concluye Manuel Tejada.

Referencia:

Tejada, M., Rodríguez – Morgado, B., Gómez, I., Franco – Andreu, L., Benítez, C., Parrado, J., ‘Use of biofertilizers obtained from sewages sludges on maize yield’, European Journal of Agronomy . http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2016.04.014

Imágenes:

Campo de cultivo experimental

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31316180661/in/dateposted-public/

Maíz

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30623543323/in/dateposted-public/

Mazorcas de maíz

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31431269095/in/dateposted-public/

Publicado en Fundación Descubre

Hueso de aguacate, nueva fuente de biocombustible

Hueso de Aguacate.JPG

Rosario Marín

Investigadores de los grupos de investigación ‘Nuevas tecnologías aplicadas a la agricultura y Medioambiente’ de la Universidad de Córdoba, junto con el de ‘Ingeniería Rural’ de la Universidad de Almería, han demostrado el poder calorífico del hueso de aguacate para fines de uso doméstico e industrial. Para ello, han realizado un estudio comparativo con otras fuentes de biomasa utilizadas hoy día como el pellet de madera, la cáscara de almendra y el hueso de aceituna.

Los resultados, publicados en la revista Fuel bajo el título ‘Fuel properties of avocado Stone’, revelan que el hueso del aguacate tiene un valor medio de poder calorífico de 19.145 Megajulios por Kilogramo. “Esto le otorga unas propiedades óptimas como fuente de energía térmica equiparable a otros biocombustibles comercializados actualmente”, afirma el investigador del grupo ‘Nuevas tecnologías aplicadas a la agricultura y Medioambiente’ de la Universidad de Córdoba Alberto J. Perea Moreno.

Según los expertos, se trata del primer estudio que considera las posibilidades energéticas de este fruto. En él se han analizado los parámetros energéticos relativos al poder calorífico; el parámetro físico humedad que influye en el poder calorífico; parámetros químicos que afectan a la corrosión de las calderas; las grasas relacionadas con la contaminación; y las cenizas que expulsan durante la combustión. Al respecto, como asegura el investigador de la Universidad de Córdoba Alberto J. Perea Moreno, el hueso del aguacate tiene un alto poder calorífico.

Otra ventaja del hueso de aguacate es que resulta más fácil de obtener que el pellet de la madera, ya que no requiere la tala de árboles como este último. A estos beneficios se suman los económicos. “El proceso que necesita la madera para eliminar su humedad es costoso y contaminante y con el aguacate se evitan estos inconvenientes”, matiza el científico.

Huesos derivados del guacamole

El consumo del aguacate (Persea Americana), a escala mundial, se ha incrementado en los últimos años pero parte de éste se pierde durante su proceso industrial. Según datos publicados en el estudio, es la cuarta fruta tropical más vendida en el mundo. “Con esta investigación estamos poniendo en valor un producto de desecho como es el hueso del aguacate al mismo tiempo que añadimos una nueva energía limpia como combustible”, destaca Perea – Moreno.

En el desarrollo de la investigación se han empleado los huesos de aguacate que se desechan en el proceso de elaboración del guacamole. Concretamente, de tres fábricas localizadas en la zona de Vélez Málaga .En estas empresas se limpia el hueso del aguacate y con la pulpa realizan el guacamole. “Nosotros nos hemos quedado con el hueso para el estudio. De esta forma, también estamos revalorizando un residuo”, apunta el investigador.

Imágenes:

Investigadores responsables del estudio.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30962620890/in/dateposted-public/

Procesado de los huesos en el laboratorio

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30523832613/in/dateposted-public/

Hueso de aguacate.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/31187371172/in/dateposted-public/

Publicado en Fundación Descubre

 

Rayos ultravioleta para proteger a la uva de mesa

uva-uvRosario Marín

Investigadores del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA) y de la Universidad de Burdeos (Francia) han demostrado la eficacia de los rayos ultravioleta en los procesos de defensa ante plagas e infecciones de la uva de mesa tinta. Este tratamiento pre cosecha, realizado sobre la misma planta, se ha aplicado tres días antes a la vendimia en dosis diarias de exposición de esta luz durante cinco minutos.

Como explica el investigador Raúl F. Guerrero, del Área ‘Alimentación y Salud’ del Centro IFAPA Rancho La Merced de Jerez de la Frontera (Cádiz), el objetivo consistía en mantener altas concentraciones de estilbenos en la uva antes de su recogida. Éstos constituyen un tipo de compuesto antioxidante, como el resveratrol, a los que se les atribuyen propiedades anticancerígenas, cardioprotectoras, neuroprotectoras y antiinflamantoria y que están implicados en el defensa de la planta para que ésta sea más resistente a las enfermedades.

La principal novedad del estudio, publicado en la revista Journal of Agricultural and Food Chemistrycon el título ‘Daily Preharvest UV-C Light Maintains the High Stilbenoid Concentration in Grapes’, recoge la demostración de cómo dosis diarias de cinco minutos de rayos ultravioleta sobre la uva de mesa, específicamente la variedad Crimson seedless, aumentan su proporción de estilbenos y, en consecuencia, la capacidad de protección de la planta frente a la aparición de infecciones, al mismo tiempo que la hace un alimento más saludable.

Uvas sobre las que se ha realizado el tratamiento.

Dosis diarias de rayos uva

Para realizar la investigación se han utilizado tres grupos de cinco plantas en parral plantados en Jerez de la Frontera. En el primero, se ha aplicado una sola dosis de rayos ultravioleta durante 5 minutos. En el segundo grupo, la exposición se ha desarrollado los tres días previos a la vendimia durante 5 minutos cada uno. El tercer grupo control no ha recibido ningún tipo de luz extra.

Los resultados obtenidos revelan el aumento de la proporción de estilbenos en las partes no leñosas del fruto y su mantenimiento durante los tres días antes de la recogida. También se ha observado que la cantidad de estos compuestos aumenta tras cada exposición a la luz ultravioleta. Concretamente, la concentración de este componente aumenta en 17 miligramos por kilogramo de uva. “Esto supondría que la ingesta de una proporción 250 gramos de uvas, aportaría una cantidad de cuatro miligramos de estilbenos a la persona que las consuma”, indica Raúl F. Guerrero.

Así mismo, se ha detectado una aceleración en la madurez de la uva que se expuso a la luz ultravioleta con respecto a la que no la recibió. Otra cuestión importante que se ha considerado en el proceso hace referencia al control de la dosis e intensidad exacta de rayos ultravioleta administrados. Este conocimiento resulta fruto de trabajos anteriores publicados por los propios investigadores.

Otra ventaja de este procedimiento apunta a la ausencia de residuos tras su uso. “Esto permite que pueda ser empleado tres días antes de cortar el fruto, ya que no influye en el consumo humano. Además, este tipo de radiación se utiliza en la industria alimentaria y es antimicrobiana”, aclara el investigador.

Este estudio, financiado por el Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA), por el Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias (INIA) y por el Fondo Social Europeo (FSE), contempla dos fases posteriores de investigación. Una en la que se estudiarán las posibilidades para aumentar la concentración de estilbenos en las partes leñosas de la planta de la uva y otra en la que se aplicarán tratamientos de luz durante las distintas fases de crecimiento de la vid para observar los efectos en su fisiología.

Referencia:
Guerrero, R.F., Cantos – Villar, E., Puertas, B., Richard, T., “Daily Preharvest UV-C Light Maintains the High Stilbenoid Concentration in Grapes”. Journal of Agricultural and Food Chemistry. doi: 10.1021/acs.jafc.6b01276

Imágenes:

Grupo de investigación durante el análisis sensorial

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30490173554/in/dateposted-public/

Uvas sobre las que se ha realizado el tratamiento.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30490173624/in/dateposted-public/

Exposición de la uva a los rayos ultravioleta.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30490173264/in/dateposted-public/

Publicado en Fundación Descubre.

Pepitas de la fresa, una fuente de antioxidantes

Rosario Marín

Investigadores del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA), en colaboración con las universidades de Vigo (campus de Ourense) y de la Marche (Italia), han demostrado que el aquenio, es decir, las pepitas del fruto de la fresa, contiene la mayor cantidad de antioxidantes de éste. En concreto, un 81% del total contenido en la fruta. Estos compuestos se relacionan con una reducción del estrés oxidativo, implicado en los procesos de envejecimiento y muerte celular.

investigadores-laboratorio

El aquenio constituye el 7,5 por ciento del peso seco de la fruta de la fresa. “Por ello, resulta aún más llamativo que, pese a su tamaño, las pepitas contengan este poder antioxidante”, afirma la investigadora María Teresa Ariza, del área de Genómica y Biotecnología del Centro IFAPA de Churriana (Málaga).

Los científicos han llegado a estos resultados a través de un proceso de simulación de una digestión realizado en laboratorio, lo que les ha permitido cuantificar los antioxidantes de aquenio y fresa que se liberan en el estómago e intestino. “Hemos realizado un estudio de bioaccesibilidad, para comprobar los componentes que estos productos desprenden en el estómago; y por otro lado, de biodisponiblidad, para conocer cuáles de éstos podrían pasar al torrente sanguíneo”, explica Ariza.

Concretamente, los compuestos antioxidantes analizados en este trabajo han sido fundamentalmente fenoles, flavonoides y antocianos. “Éstos son algunos de los tipos de antioxidantes que hemos medido, aunque la fresa contiene más”, aclara la investigadora del IFAPA.

Digestión in vitro

La metodología empleada para llegar a estas conclusiones, publicadas en la revista International Journal of Molecular Sciences bajo el título ‘Strawberry Achenes Are an Important Source of Bioactive Compounds for Human Health’, hace referencia al proceso de simulación de una digestión in vitro.

Imagen de un proceso de digestión intestinal.

Ésta consiste en introducir en un vaso de precipitado – que son los que se utilizan principalmente en laboratorios para contener líquidos o sustancias químicas de distintos tipos – una cantidad determinada de fresas y aquenios con agua. Con una sonda se mide el ph o grado de acidez para disminuirlo a una cifra de 1.8, que es el mismo que tiene un estómago normal en ayunas. A esta mezcla, se le añade pepsina, la enzima encargada de digerir los alimentos. Todo esto es sometido a la misma temperatura del cuerpo, 36,5 – 37 grados centígrados.

La composición se mantiene durante dos horas y de ella se extrae una pequeña porción de líquido, denominado fracción gástrica, que es la que se analiza y dónde se observan los compuestos antioxidantes que se desprenden del aquenio y de la fresa. “De esta forma, podemos saber qué parte de éstos se liberan e incluso podrían ser absorbidos por el organismo a nivel estomacal”, afirma la investigadora.

El mismo procedimiento se ejecuta en la simulación de la digestión intestinal, la que se realiza en el intestino. “Colocamos en otro vaso de precipitado parte de la fracción gástrica junto a una membrana de diálisis. Ésta imita la pared del intestino delgado y cumple una función que, en primera instancia, podría acercarse a lo que ocurre cuando un alimento transita por este órgano. Con todo ello, conseguimos obtener una información más completa de lo que sucede en un proceso digestivo”, aclara María Teresa Ariza.

Imagen del fruto de la fresa.

Esta metodología ha permitido determinar que el aquenio, tras la digestión gástrica, libera una proporción de antioxidantes más elevada que la propia pulpa o parte roja de la fresa.

Propiedades saludables

Estudios anteriores han asociado el consumo de fresas con mejoras sobre la salud, como la prevención de la inflamación vascular, el estrés oxidativo, enfermedades cardiovasculares, diabetes, cáncer u obesidad. “Estas propiedades ya se les atribuían a la fresa pero no a sus aquenios, lo que aporta un nuevo valor añadido al fruto”, asegura María Teresa Ariza.

La finalidad de este trabajo es destacar la importancia de la fresa en su conjunto, como un alimento saludable. Asimismo se pone de manifiesto el valor del aquenio como producto biosaludable por sí mismo. Actualmente, durante el periodo de recolección hay productos finales de campaña que no se recogen o alcanzan precios muy bajos. “Con la valorización del aquenio, éste podría tener una salida comercial en la industria de procesado como un subproducto de interés”, afirma Ariza.

Esta investigación – financiada y apoyada por el IFAPA, con la colaboración del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) del Ministerio de Economía y Competitividad; del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDE); y del Fondo Social Europeo (FSE) – contempla dos fases posteriores. En la primera, se determinará si los antioxidantes liberados en el organismo son capaces de cumplir la actividad que se le atribuye. El siguiente paso se centrará en la función antioxidante de aquenios y fresas en células procedentes del hígado.

Referencias:
Ariza, M.T., Reboredo – Rodríguez, P., Mazzoni, L., Forbes-Hernández, T.Y., Giampieri, F., Afrin, S., Gasparrini, M., Soria, C., Martínez-Ferri, E., Battino, M., Mezzetti, B., “Strawberry Achenes Are an Important Source of Bioactive Compounds for Human Health”. International Journal of Molecular Sciences. doi:10.3390/ijms17071103Referencia:

Imágenes:  

Imagen del grupo de investigación del área de Genómica y Biotecnología del Centro IFAPA de Churriana (Málaga).

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30093204133/in/dateposted-public/

Imagen del fruto de la fresa.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30728545355/in/dateposted-public/

Imagen de un proceso de digestión intestinal.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30093204563/in/dateposted-public/

Publicado en FUNDACIÓN DESCUBRE.

Una prótesis que simula el movimiento de los dedos de las mano

foto_autores

Rosario Marín

Investigadores del Área de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Málaga (UMA) han desarrollado una prótesis ortopédica para facilitar el movimiento pasivo, que es el realizado sin que el implicado ejerza ningún tipo de esfuerzo. Este dispositivo o exoesqueleto podría complementar la labor del fisioterapeuta en los procesos de recuperación requeridos cuando se produce una factura, esguince o se programa una cirugía por lesión en el tendón.

La novedad de este trabajo, publicado en la revista científica Mechanism and Machine Theory con el título ‘Evolutionary synthesis of mechanisms applied to the design of an exoeskeleton for finger rehabilitation’, consiste en que cada prototipo que se diseña de forma virtual es personalizado y reproduce el propio movimiento de los dedos de la mano del paciente, así como la longitud de su falange. Con este diseño y a través de una impresora 3D, se fabrica el dispositivo con las características deseadas.

Como explican dos de los investigadores implicados en el proyecto, Alex Bataller y Juan Antonio Cabrera, del Área de de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Málaga, este exoesqueleto se podría adquirir fácilmente si la persona que lo solicita dispone de una máquina 3D, aunque se encuentre en un lugar remoto o de difícil acceso. “Al interesado se le envía el archivo con las instrucciones precisas del prototipo, adaptado a sus características específicas, y él se encargaría de su impresión”, apuntan los científicos.

Prototipo diseñado en ordenador

Actualmente, en el mercado existe una gama amplia de exoesqueletos con aplicaciones médicas pero requieren sistemas de control complejos y conllevan un elevado coste económico. “El presente dispositivo es más económico que los existentes hasta el momento, fácil de utilizar y pretendemos popularizar su comercialización, aunque previamente es necesaria una fase clínica en la que se demuestre la efectividad de estos aparatos en los pacientes”, afirman los científicos.

Sistema sencillo y controlable por el paciente

Los investigadores habían implementado algoritmos en trabajos anteriores que ahora aplican a este proyecto. En concreto han generado una función que permite introducir datos relativos a la longitud de los dedos de la falange y a los movimientos de los dedos de la mano.

Así mismo, los científicos elaboran un vídeo que permita captar exactamente la movilidad de los huesos del esqueleto de la mano. Con toda la información crean los prototipos virtuales que permitirán fabricar las prótesis a medida. “Se puede confeccionar una para cada dedo y, dependiendo de ello, programarlo con un determinado tipo de ejercicio más suave o intenso”, matiza Cabrera.

Se trata de un dispositivo sencillo que sólo reproduce el movimiento pasivo de un solo dedo aunque se podría adaptar para más de uno. Como explica Alex Bataller, dispone de un sistema de control que puede manipular el propio usuario o bien ser programado siguiendo las indicaciones médicas del profesional que prescriba el tratamiento.

Prototipo real.

Estudios anteriores apuntan que este tipo de actividades son importantes en las fases de recuperación de ciertas lesiones, para evitar, por ejemplo, que se produzcan edemas o hinchazones cuando se inmovilizan durante mucho tiempo determinadas partes del cuerpo.

La fase siguiente a este trabajo de investigación, financiado con fondos propios de la Universidad de Málaga, sería realizar un ensayo clínico y probar el dispositivo con pacientes en el que los médicos puedan hacer un seguimiento personalizado de cada uno y comprobar si se sienten cómodos y notan una mejoría real con este exoesqueleto.

Referencia:

Bataller, A., Cabrera, J.A., Clavijo, M.,Castillo, J.J, ‘Evolutionary synthesis of mechanisms applied to the design of an exoeskeleton for finger rehabilitation’. Mechanism and Machine Theory.

Imágenes:

Los investigadores responsables del estudio.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30694695700/in/dateposted-public/

Prototipo diseñado en ordenador.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/22817742548/in/dateposted-public/

Prototipo real.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/25360505259/in/dateposted-public/

Publicado en FUNDACIÓN DESCUBRE

Aceite de oliva virgen extra para reducir los problemas vasculares

foto-grupo-investigacion

Rosario Marín

Investigadores del grupo ‘Investigación traslacional en Enfermedad Cardiovascular’ de la Universidad de Málaga – integrados en Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA) – en colaboración con el grupo de investigación ‘Biotecnología de alimentos: Pared Celular’, del Instituto de la Grasa (CSIC), han demostrado que el consumo diario de hidroxitirosol, un polifenol presente en el aceite de oliva virgen extra, minimiza o incluso, podría evitar, los problemas vasculares vinculados a la diabetes mellitus. Los ensayos se han comprobado en ratas a las que se las había inducido esta patología.

La novedad de este estudio, publicado en la revista Journal of Nutritional Biochemistry bajo el nombre ‘Effects of hydroxytyrosol on cardiovascular biomarkers in experimental diabetes mellitus’, radica en comprobar que la ingesta continua de hidroxitirosol en dosis bajas, entre 0,5  y 2,5 miligramos, son suficientes para que se produzca una disminución de la inflamación vascular o vasculopatías vinculada a la diabetes mellitus.

Esta sustancia se puede ingerir a través del aceite de oliva virgen extra. Para apreciar los beneficios, es necesario tomarlo en crudo y en cantidades diarias de entre 30 y 40 mililitros, lo que equivale a unas 3 cucharadas soperas aproximadamente. “La clave para aminorar o evitar la aparición de la enfermedad vascular diabética es aplicar este componente desde que se diagnostica la patología, ya que no se trata de que los síntomas se puedan revertir una vez producidos, sino aminorar y provocar que la progresión sea menor”, explica José Antonio González-Correa, uno de los investigadores responsables del estudio de la Universidad de Málaga.

El hidroxitirosol es un tipo de compuesto fenólico con elevada capacidad antioxidante, que se encuentra de forma natural en el aceite de oliva y la aceituna. Estudios anteriores apuntan que posee diversos efectos biológicos, entre los que destacan, el descenso en el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares, la prevención frente a la aparición de ciertos de tipos de cáncer, así como propiedades antiinflamatorias y antiinfecciosas.

Aceite de oliva

El principal objetivo de este trabajo, financiado en parte por la Fundación Progreso y Salud de la Junta de Andalucía y por el Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), ha sido determinar la influencia de distintas dosis de hidroxitirosol – administrado por vía oral – sobre biomarcadores de inflamación cardiovascular. “Específicamente, se han estudiado los relacionados con  los proceso de daño oxidativo, asociados a una toxicidad o muerte celular e involucrados en la vasculopatía diabética y enfermedad de los vasos sanguíneos”, matiza González-Correa.

Modelo de diabetes experimental 

Este estudio se ha realizado en un modelo experimental en ratas. Concretamente, se ha trabajado con 7 grupos de 10 ejemplares. Uno formado por animales no diabéticos, denominados controles. Otro compuesto por animales diabéticos a los que se les ha suministrado una solución salina. Otro de cinco de ratas diabéticas tratadas con distintas dosis de hidroxitirosol, para determinar la cantidad exacta a partir de la cual empieza a ser efectiva esta sustancia. Este último conjunto de animales controles enfermos han recibido ingestas de 0,5, 1, 2,5, 5 y 10 miligramos del polifenol. Teniendo en cuenta que una cucharadade postre tiene una capacidad de 5 miligramos, las cantidades que han recibido van desde la décima parte de una de cuchara pequeña, a dos de éstas.

“Hacemos una inducción de la diabetes para provocarles las patologías, pero que al mismo tiempo sean compatibles con la vida. Para ello, se les mantiene durante dos meses con cifras elevadas – entre los 250 y 400 mg/dL (miligramo por decilitro) – de glucosa en sangre, cuando los valores normales se sitúan en un rango entre los 70 – 120 mg/dL”, explica el investigador de la Universidad de Málaga.

Aceite de oliva

Los resultados muestran que en el caso de animales diabéticos hay un incremento de los biomarcadores relacionado con la enfermedad vascular y una reducción de dos sustancias vasodilatadoras: óxido nítrico y prostaciclina. Esto provoca que los vasos sanguíneos se estrechen tanto que impidan o disminuyan la circulación de sangre a través de las arterias, con el consiguiente deterioro o incluso muerte de los tejidos orgánicos del cuerpo. Por el contrario, en las ratas que se trataron con hidroxitirosol se reducen esos biomarcadores de inflamación.

Prevalencia de la Diabetes 

Según los últimos datos publicados en el Atlas de la Diabetes (6ª edición 2014) de la Federación Internacional de la Diabetes (FID), la diabetes mellitus es una de las enfermedades más prevalentes en el mundo, con un porcentaje de prevalencia del 8,3, lo que equivale a un total de 387 millones de personas en el mundo afectadas por esta patología. La base del tratamiento de esta enfermedad consiste en mantener niveles de glucosa en sangre dentro de los límites que mantienen las personas no diabéticas (70 – 120 mg/dL). Cuando se mantienen niveles elevados o bajos de glucosa en sangre (hiperglucemias e hipoglucemias) prolongados en el tiempo pueden producirse una afectación de los vasos sanguíneos y vasculopatías.

Referencia: 

López-Villodres, Juan Antonio; Abdel-karim, Miriam; De La Cruz, José Pedro; Rodríguez-Pérez, María Dolores; Reyes, José Julio; Guzmán-Moscoso, Rocío; Rodríguez-Gutierrez, Guillermo; Fernández-Bolaños, Juan; González-Correa, José Antonio, Effects of hydroxytyrosolon cardiovascular biomarkers in experimental diabetes mellitus, Journal of Nutritional Biochemistry.http://dx.doi.org/10.1016/j.jnutbio.2016.07.015 

Imágenes: 

Investigadores del grupo ‘Investigación traslacional en Enfermedad Cardiovascular’ de la Universidad de Málaga – integrados en Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA)

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30414834802/in/dateposted-public/

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30414834812/in/dateposted-public/

Aceite de oliva:

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30414834862/in/dateposted-public/

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/30414834912/in/dateposted-public/

Publicado en FUNDACIÓN DESCUBRE

El 21 por ciento de los territorios del Magreb se han desertificado

Rosario Marín

Investigadores de la Estación Experimental de Zonas Áridas de Almería (CSIC), del Centre de Recherche Scientifique et Technique sur les Régions Arides(CRSTRA), del Centre de Recherche Forestiere (CRF) y delInstitut des Regions Arides (IRA) han demostrado que el 21 por ciento de los territorios no desérticos que componen el Magreb (Túnez, Argelia y Marruecos) están degradados o muy degradados. Éste es uno de los resultados que se desprende del estudio ‘Land Degradation States and Trends in the Northwestern Maghreb Drylands, 1998 – 2008’, publicado en la revista científica Remote Sensing. 

Los científicos han llegado a esta conclusión a través de una metodología denominada 2dRUE que se basa en el concepto de Eficiencia del Uso de la Lluvia (RUE) y se apoya en la utilización de imágenes tomadas por satélite (teledetección). En esta ocasión, ha sido aplicado a una resolución de 1 kilómetro al Norte de África.

La técnica, desarrollada desde hace casi una década por el grupo ‘Desertificación y Geoecología’ de la Estación Experimental de Zonas Áridas (CSIC) coordinador de la investigación, cumple con los requisitos establecidos por las Naciones Unidas en materia de medioambiente y desarrollo. Previamente, ha sido utilizado en diversas regiones del mundo como Brasil, China o Mozambique y ha permitido estimar que en España la desertificación afecta al 20 por ciento de su territorio.

Como explica el investigador del CSIC Gabriel del Barrio, esta metodología permite un diagnóstico más objetivo del estado de la tierra, ya que utiliza parámetros ecológicos que permiten obtener resultados medibles. “Se trata de un método innovador que posibilita diferenciar entre las tendencias de cambios ocasionadas por el clima o las que se deben a la dinámica interna de un ecosistema o a su uso. Además, no sólo examina el territorio que ya está degradado sino que detecta a tiempo cuál es la situación socio económica que está conduciendo a esa degradación”, matiza.

Otros resultados

Los investigadores también han concluido que la cantidad de territorio que, actualmente, se encuentra en proceso de degradación es inferior al 1 por ciento, porcentaje similar al de España y Portugal. “Cuando existe una situación de este tipo, resultado por ejemplo de una política intensiva de agricultura, aunque la cifra no sea muy elevada es importante porque la recuperación de un ecosistema puede prolongarse durante cientos de años. Concretamente, la velocidad de degradación es entre 10 y 100 más rápida que su velocidad de recuperación”, aclara del Barrio Escribano.

Imagen del Djebel Lakhdar, al sur de Marruecos, donde se ha llevado a cabo el estudio.

Por otro lado, los expertos han detectado que aunque existen amplias zonas degradadas parece que lentamente se van recuperando o no se siguen deteriorando. Así mismo, hay  pequeñas áreas, aunque significativas, con vegetación en un buen estado de conservación. “Se ha observado que las zonas climáticas más vulnerables son las semiáridas”, explica el investigador.

Los resultados son fruto del proyecto de excelenciaMesoTopos, financiado por la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía, junto a la Comisión Europea y la OTAN y están relacionados directamente con algunos de los indicadores más relevantes que Naciones Unidas necesita para cumplir con sus objetivos estratégicos de sostenibilidad del planeta (Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas) o de lucha contra la  desertificación (Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación). 

Causas de la desertificación 

Los orígenes de este proceso de desertificación o degradación del territorio son diversos. “En Marruecos, por ejemplo, se debe a la salinización del suelo provocada por la introducción de nuevos sistemas de regadío en zonas cuyo suelo es de naturaleza salina, como los oasis o el Valle del Sous y que anteriormente eran de naturaleza salvaje o estaban cultivados de forma tradicional”, subraya el investigador del CSIC.

En Argelia, la sobreexplotación ganadera, provocada por los subsidios que concede el Estado de este país para piensos, genera que haya mucho ganado que, además de alimentarse de estos forrajes, necesiten fibra que la obtienen en la vegetación, lo que contribuye a aumentar el proceso de desertificación.

Según apuntan los expertos, también influyen los distintos eventos de Cambio Global a los que ha estado sometido el Magreb a lo largo de su historia. “La expulsión de los árabes durante la Reconquista, la colonización europea, la descolonización o el desarrollo de las economías emergentes han dejado huella en el paisaje. La degradación es la herencia de esta depredación humana en un territorio, ya de por sí poco productivo”, concluye el investigador.

Referencia:

Del Barrio, Gabriel.; Sanjuan, Maria E.; Hirche, Azziz.; Yassin, Mohamed.; Ruiz, Alberto.; Ouessar, Mohamed.; Martinez, Jaime.; Essifi, Bouajila.; Puigdefabregas, Juan.; “Land Degradation States and Trends in the Northwestern Maghreb Drylands, 1998 – 2008”, Remote Sensing.

Imágenes: 

– Imágenes del Djebel Lakhdar, al sur de Marruecos, donde se ha llevado a cabo el estudio.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/29756541412/in/dateposted-public/

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/29756541372/in/dateposted-public/

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/29787273971/in/dateposted-public/

– Imagen del investigador Gabriel del Barrio Escribano.

https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/29787274081/in/dateposted-public/

Publicado en Fundación Descubre