Aquí huele a enfermo

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19590 <a href="http://www.researchblogging.org/"><img alt="ResearchBlogging.org" src="http://www.researchblogging.org/public/citation_icons/rb2_large_gray.png" style="border: 0pt none ;"></a> Un olfato para la enfermedad En 1989, la revista médica <a href="http://www.thelancet.com/" title="http://www.thelancet.com/" id="link_0">The Lancet</a> publicó una curiosa historia sobre un perro que olfateaba continuamente un lunar en la pierna de su dueña. El perro parecía tener una fijación por ese lunar en particular, a pesar de que la mujer tenía otros más repartidos por su cuerpo. El presunto lunar resultó ser un melanoma maligno, que pudo ser extirpado a tiempo gracias a la insistencia del perro. Desde entonces, los científicos han observado parecidas habilidades para “oler enfermedades” en ratones y ratas, que son capaces de reconocer y evitar a los miembros enfermos de su propia especie. Ahora, los investigadores creen haber dado con la explicación a este fenómeno. Los mamíferos dependen en gran medida de su olfato para interactuar adecuadamente entre ellos y con su entorno. Utilizan diferentes receptores olfativos (del tipo conocido como <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Receptor_acoplado_a_prote%C3%ADnas_G" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Receptor_acoplado_a_proteínas_G" id="link_2">“receptores acoplados a proteínas G”</a>) para identificar partículas odorantes y feromonas, y captar así desde las fragancias de los alimentos hasta incluso el rastro del <a href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5892/1092" title="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5892/1092" id="link_3">miedo</a>*. Estos receptores son proteínas que se encuentran en la superficie de la nariz, en concreto en las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Dendritas" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Dendritas" id="link_1">dendritas</a> de <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Olfactory_receptor_neuron" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Olfactory_receptor_neuron" id="link_0">neuronas sensoriales olfativas</a> localizadas en el epitelio sensorial <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Vomeronasal" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Vomeronasal" id="link_1">vomeronasal</a>. Un grupo de neurogenetistas de la Universidad de Ginebra se preguntó si podían existir receptores adicionales que respondieran al “olor” de las enfermedades, quizá detectando sustancias quí<img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/cienciatutiplen/272271_albinomouse.jpg" id="img_0" class="imgizqda" height="291" width="332">micas asociadas con bacterias o al proceso inflamatorio. Los investigadores escrutaron el ya totalmente descifrado <a href="http://www.nature.com/nature/mousegenome/" title="http://www.nature.com/nature/mousegenome/" id="link_0">genoma del ratón</a>, a la búsqueda de genes que pudieran codificar proteínas receptoras adicionales en el sistema olfativo, el grupo de células sensoriales que conectan la nariz con el cerebro. Encontraron genes correspondientes a cinco nuevos receptores, expresados de forma específica en el tejido vomeronasal, y todos pertenecientes a una conocida familia de proteínas llamada FPR (<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Formyl_peptide_receptor" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Formyl_peptide_receptor" id="link_2">Receptores Formil Péptido</a>). Las proteínas FPR ya conocidas incluyen dos receptores del sistema inmunitario que detectan moléculas emitidas por patógenos de la sangre, ayudando así a las células inmunitarias a localizar y combatir los cuerpos extraños. ¿Podrían estos recién identificados receptores hacer lo mismo, detectando patógenos, pero en este caso situados en el cuerpo de otro animal? En el laboratorio, el equipo de científicos expuso neuronas olfativas de ratón a bacterias causantes de enfermedades y a la orina de ratones enfermos. Sin ningún tipo de duda, algunas de las sustancias químicas presentes activaron una “respuesta olfativa” en las neuronas, como reflejaron los cambios eléctricos en las células. Los resultados del estudio se acaban de publicar online en la revista <a href="http://www.nature.com/" title="http://www.nature.com/" id="link_1">Nature</a>. Las neuronas que poseen los nuevos receptores FPR residen en una parte del sistema olfativo en la base del cerebro que también detecta moléculas de señalización sexual llamadas feromonas. Esta zona, conocida como órgano vomeronasal, está directamente conectada al centro emocional del cerebro, la amígdala. Esto tendría cierta lógica. Cuando un ratón detecta un miembro del sexo opuesto, o una situación de peligro en forma de enfermedad, este debe reaccionar rápidamente, bien con un intento de apareamiento o bien huyendo del animal enfermo cercano para evitar el contagio. Los investigadores también encontraron receptores detectores de enfermedades en otros roedores como gerbos y ratas, pero no es probable que estos se descubran también en la nariz humana. No parece haber ninguna evidencia que indique que tengamos proteínas FPR fuera de nuestro sistema inmunitario. En conjunto, estos resultados sugieren que estas nuevas proteínas FPR tienen una función olfativa asociada con la identificación de patógenos, o de estados patogénicos. Muy probablemente, estos apasionantes resultados constituirán un gran paso adelante. Permitirán desarrollar un nuevo campo de investigación, descifrando las bases moleculares de la detección de las enfermedades a través del olfato. * Un grupo de células, que constituyen el llamado <a href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5892/1092" title="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5892/1092" id="link_2">Ganglio de Grueneberg</a>, parece ser un sensible y especializado detector del peligro, percibiendo las feromonas de alarma que los animales emiten en situaciones de angustia. Artículo: Rivière, S., Challet, L., Fluegge, D., Spehr, M., & Rodriguez, I. (2009). Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors Nature <a href="%3Cspan%20class=" z3988="" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.jtitle=Nature&rft_id=info%3Adoi%2F10.1038%2Fnature08029&rfr_id=info%3Asid%2Fresearchblogging.org&rft.atitle=Formyl+peptide+receptor-like+proteins+are+a+novel+family+of+vomeronasal+chemosensors&rft.issn=0028-0836&rft.date=2009&rft.volume=&rft.issue=&rft.spage=0&rft.epage=0&rft.artnum=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fdoifinder%2F10.1038%2Fnature08029&rft.au=Rivi%C3%A8re%2C+S.&rft.au=Challet%2C+L.&rft.au=Fluegge%2C+D.&rft.au=Spehr%2C+M.&rft.au=Rodriguez%2C+I.&rfe_dat=bpr3.included=1;bpr3.tags=Biology%2CBiochemistry%2C+Biotechnology%2C+Cancer%2C+Cell+Biology%2C+Evolutionary+Biology%2C+Genetics%2C+Molecular+Biology%2C+Zoology">DOI: </a><a rev="review" href="http://dx.doi.org/10.1038/nature08029">10.1038/nature08029</a><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.jtitle=Nature&rft_id=info%3Adoi%2F10.1038%2Fnature08029&rfr_id=info%3Asid%2Fresearchblogging.org&rft.atitle=Formyl+peptide+receptor-like+proteins+are+a+novel+family+of+vomeronasal+chemosensors&rft.issn=0028-0836&rft.date=2009&rft.volume=&rft.issue=&rft.spage=0&rft.epage=0&rft.artnum=http%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Fdoifinder%2F10.1038%2Fnature08029&rft.au=Rivi%C3%A8re%2C+S.&rft.au=Challet%2C+L.&rft.au=Fluegge%2C+D.&rft.au=Spehr%2C+M.&rft.au=Rodriguez%2C+I.&rfe_dat=bpr3.included=1;bpr3.tags=Biology%2CBiochemistry%2C+Biotechnology%2C+Cancer%2C+Cell+Biology%2C+Evolutionary+Biology%2C+Genetics%2C+Molecular+Biology%2C+Zoology">

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1 Aquí huele a enfermo

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8048 Esta vez hice lo contrario de lo me había recomendado todo el mundo. Y me ha ido la mar de bien. (Estoy atendiendo al <a href="http://www.sfn.org/am2008/" title="http://www.sfn.org/am2008/" id="link_0">congreso</a> de Neurociencia que se celebra en Washington DC, uno de los mayores del mundo, y en el que durante 5 días se gastarán 110.000 chinchetas para colgar posters científicos) <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/picor-hot-topics.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Tanto mis colegas científicos como periodistas me dijeron: “concéntrate sólo en lo que te interese. Pasa de lo demás o terminarás loco. No intentes abarcar demasiado, escoge unas pocas presentaciones y no te disperses”. Parecía un buen consejo, pero luego pensé… si realmente me interesa un área determinada, puedo buscar información por mi cuenta y leerme los artículos científicos otro día con toda la calma del mundo. Además, ya ningún científico espera a los congresos para anunciar un descubrimiento revolucionario. Al contrario, si tiene indicios de algo muy prometedor, se lo calla hasta publicarlo para que ninguno de los asistentes “se lo pise”. En cambio, un congreso como éste es ideal para explorar en lo desconocido, para abrir tu mente a nuevas temáticas que ni siquiera habías contemplado, y para revisar el programa sin un interés predeterminado dejándote fluir libremente por donde tu inquietud intelectual te conduzca. El título de un mini simposio me recordó el excelente consejo que Boyce, nuestro estimado director de <a href="http://web.mit.edu/knight-science/fellows/former/latest.html" title="http://web.mit.edu/knight-science/fellows/former/latest.html" id="link_4">Knight Fellowship</a> , nos dio al empezar la aventura en el MIT: “Explorad aquello que todavía no sabéis que os interesa. Buscad nuevos estímulos. ¡Rascad donde no os pique!” Neurociencia del picor A primera lectura este título puede parecer sólo una curiosidad más, pero esconde el nacimiento de una línea entera de investigación. Me explico: hasta el momento los científicos trataban al picor como si fuera un dolor atenuado. Pensaban que la sensación de escozor se transmitía por los mismos circuitos nerviosos y se reproducía en las mismas áreas del cerebro que las señales del dolor. Sin embargo, varios descubrimientos han demostrado que el picor tiene sus mecanismos específicos. ¿Superfluo? No para los miles de pacientes que sufren picor crónico, para aquellos casos en que los antihistamínicos no son efectivos, y sobretodo para algunos tratamientos contra el dolor que causaban molestos picores como efectos secundarios, y que hasta ahora se consideraban inevitables. Según Ethan Lerner, moderador del simposio especial sobre picor en el congreso de neurociencia, “el picor es el síntoma más común que tratan los dermatólogos". <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/picor-pere.jpg" id="img_0" class="imgcen">“El picor es algo que ocurre en tu cerebro, no en tu piel” dijo el investigador Clemens Foster. El contacto con una sustancia alergénica, o la picadura de un mosquito, hace que segregues histamina y una señal nerviosa viaje hacia tu espina dorsal, llegue al tálamo, se distribuya por otras áreas del cerebro, y aparezca una sensación de picor acompañada de enrojecimiento, hinchazón, y deseo de rascarse. Dos cosas matizan los científicos: 1- este es el modelo clásico que puede tratarse con anti-histamínicos, pero hay otro tipo de picor no relacionado con la histamina para el que no existen tratamientos efectivos, y para las personas afectadas resulta un problema devastador. 2- Al contrario de lo que se pensaba hasta el momento, el picor no es un dolor atenuado, ni sigue sus mismos circuitos. Zhou-Feng Chen de la Washington University in Sant Louis ha descubierto el primer gen relacionado específicamente con el picor. Los ratones mutantes que Zhou-Feng Chen creó sin el gen del receptor GRPR reaccionaban de manera normal al dolor, pero no sentían escozor, algo muy relevante para ciertos tratamientos con morfina que generan intensos picores como efecto secundario. Chen también inyectó un inhibidor del GRPR en ratones que recibían morfina, y comprobó el picor desaparecía sin que el tratamiento contra el dolor perdiera eficiencia. Este inhibidor del GRPR podría terminar generando un fármaco contra el picor. Lo interesante del caso es también ver cómo está naciendo una nueva disciplina, y las herramientas que se desarrollan para poder investigarla. Robert LaMotte dijo “el picor está donde el dolor estaba en los años 60”, y presentó un modelo de ratón de laboratorio con el que se distingue perfectamente si está sufriendo picor o dolor. Por su parte Matthias Ringkamp utiliza una planta llamada Cowhage para reproducir los picores no inducidos por la histamina, y así comprobar que involucran a fibras nerviosas diferentes. Siento decepcionaros tras semejante rollo, pero los principales expertos en picor no supieron responder a la pregunta de por qué rascarnos alivia temporalmente el escozor, ni porqué no podemos dejar de hacerlo. Sugirieron que una señal dolorosa sobre la zona podría silenciar los circuitos del picor, pero “continua siendo un misterio” confesó Zhou Feng-Chen. Devolver la visión con terapia génica Éste es uno de los anuncios que más me ha impactado. Mi impresión era que la terapia génica tuvo un boom hace varios años, pero debido a problemas y dificultades metodológicas estaba perdiendo interés. La idea es reparar genes defectuosos en las zonas concretas del cuerpo que sea necesario, utilizando un promotor que los introduzca copias correctas en las células y las inserte en el lugar correcto de la cadena de ADN. “La terapia génica es conceptualmente muy sencilla, pero muy difícil de realizar”, dijo Paul Sieving, director del Instituto Nacional del Ojo del NIH. Pues bien, este mismo año un estudio clínico con terapia génica ha logrado mejorar la visión de tres adolescentes que sufrían un tipo ceguera causada por la mutación del gen RPE65, que codifica un enzima necesario para metabolizar la vitamina A. Los investigadores inyectaron directamente la versión correcta del gen RPE65 por debajo de su retina de los pacientes.“Representa uno de los grandes avances en medicina, y vuelve a poner a la terapia génica de actualidad”, añadió Sieving. Dejadme añadir a mi que en el congreso casi todo son avances muy prometedores en ratitas, por lo que esta noticia me resultó más notoria. El olor del amor Quien primero abordó este asunto fue Hiroaki Matsunami de la Duke University, al presentar sus estudios sobre la Androstenona, un esteroide sexual que se segrega en la saliva y el sudor, pero que curiosamente no la pueden oler el 30% de las personas. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/picor-smell-molecule.jpg" id="img_1" class="imgdcha">La mitad del 70% restante lo percibe como un olor agradable (en los tests la asocian a palabras como dulce, floral, vainilla…), mientras que para la otra mitad resulta molesta (la relacionan con sucia, sudor, orina…). Matsunami ha demostrado que esta diversidad está relacionado con las variantes de un gen que codifica al receptor olfativo OR7D4. Si tienes la variante “RT” del gen, olerás la androstenona sin problema y te resultará desagradable. Si tienes la variante “WM”, es más probable que no la huelas, pero si lo haces te resultará placentera. Algunos científicos han sugerido que la androstenona actúa como una feromona (moléculas que percibe el olfato y regulan el apetito sexual), pero la responsabilidad que tienen en la conducta sexual humana está en entredicho. No en cambio en otros animales, y aquí llegó el turno de la investigadora de Harvard Catherine Dulac, experta en feromonas y en la acción del órgano vomeronasal (la zona del cerebro encargada de regular la percepción de las feromonas). Dulac presentó en una conferencia plenaria sus <a href="http://harvardscience.harvard.edu/animal-vegetable-mineral/articles/sensory-organ-differentiates-malefemale-behavior-some-mammals" title="http://harvardscience.harvard.edu/animal-vegetable-mineral/articles/sensory-organ-differentiates-malefemale-behavior-some-mammals" id="link_3">impactantes resultados</a> : Cuando inactivó el sistema olfativo de ratones macho, estos no se apareaban. Cuando inactivó el órgano vomeronasal, se intentaban aparear sin distinguir entre hembras o machos. Pero además, y esto fue lo más sorprendente, empezaban a tener comportamientos femeninos: Dulac nos mostró un video en el que ratones machos primero construían un nido, y luego cogían cuidadosamente a sus crías para meterlas en él. Está bien documentado que este tipo de conducta maternal es exclusiva de las ratones hembras. <a href="http://www.nature.com/nature/journal/v448/n7157/abs/nature06089.html" title="http://www.nature.com/nature/journal/v448/n7157/abs/nature06089.html" id="link_1">Cuando inactivó </a> el órgano vomeronasal de las hembras, estas también dejaban de distinguir entre machos o hembras, y sin que todavía haya una explicación clara, aumentaba de manera considerable su apetito sexual y también realizaban comportamientos masculinos muy intensos. Es una lástima que no os pueda enseñar el video que Dulac nos mostró, en el que una hembra intentaba aparearse desesperadamente con un macho apoyando las patas en la espalda de su compañero, y realizando unos característicos movimientos repetitivos con la pelvis. Más allá de la curiosidad, el trabajo de Catherine Dulac es relevante porque concluye que los cerebros no están diferenciados por sexos. Existen circuitos específicos de comportamientos masculinos y de comportamientos femeninos, pero ambos están presentes tanto en machos como hembras y simplemente el entorno puede activar unos u otros. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/picor-dulac.jpg" id="img_2" class="imgizqda">Dulac sugiere que esto tiene mucho sentido evolutivo, porque en ciertos momentos podría ser positivo que un mamífero adoptara actitudes propias del otro sexo. Debo añadir que al salir de la conferencia dos neurocientíficos españoles que habían leído este blog me advirtieron cautelosos que se trataba de un trabajo controvertido, y que de ninguna manera se podía extrapolar a humanos. Les contesté que estaba claro, pero que entonces Dulac no debería haber mostrado subliminalmente una foto de tres hombres con un bebé en brazos… Quizás si habéis aguantado a leer un post como éste os pase lo mismo que a mi atendiendo con actitud de explorador a un congreso cuyo "resumen" para prensa de "hot topics" es de 593 páginas; que en lugar de cerrar interrogantes se os abran de nuevos. Mea culpa, pero en el fondo no me parece nada tan pernicioso… :)

2008-11-20T00:52:23Z

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neurociencia-del-picor-vision-y-identidad-sexual

2008-11-20T06:18:32Z

1 Neurociencia del picor, la visión, y la identidad sexual

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