Ceses y decadencia en el CNIO.

 

  Hacía bastantes años que no redactaba un artículo de opinión sobre noticias de actualidad. Básicamente porque prefiero la divulgación pura y dura, aunque sólo le interese a cuatro gatos. Sin embargo, esta semana en España han aparecido unas noticias que me retrotraen a unas entradas que escribí en este blog el año 2011 y no puedo pasar por alto el tema. Entonces, Mariano Barbacid que estaba en funciones porque había presentado su dimisión como director del CNIO en el 2009, fue sustituido por María Antonia Blasco que desde entonces fue la directora, hasta esta semana, claro. Entonces expresé mis serias dudas sobre la capacidad de la sustituta para dirigir la institución y el tiempo me ha dado la razón, comenté que llegó al cargo por su relación con la ministra y con la gente de Margarita Salas que a su vez llegó a donde llegó por ser la sobrina de Severo Ochoa, en fin el enchufismo patrio en su máxima expresión. El patronato del CNIO ahora cesa a su directora por unanimidad, pero la conclusión es clara: en el pecado llevan la penitencia.

  Con lo que ha sido el CNIO, ahora es una institución decadente que canta el “mea culpa” para pedir perdón por la corrupción, las irregularidades contables, el acoso laboral, el abuso de poder, el victimismo, etc. Menudo espectáculo, da vergüenza ajena. Sin embargo,  estoy convencido que tampoco ahora van a acertar con la sustituta porque paradójicamente, la institución destinada a investigar el cáncer padece una enfermedad que es cómo la que tiene que combatir y no tiene cura. El CNIO se ha convertido en un organismo público más al que parece ser que le interesa más el arte que la investigación. Y no, no es un chiste, de ser una de las joyas de la Corona ha pasado a ser bisutería, en los ránkings internacionales ya es como un equipo de segunda, para que nos entendamos, no hay más que ver que la noticia aparece en la prensa deportiva, impresionante ¿no?.

  Un saludo

Organoides cerebrales en la investigación de enfermedades neurodegenerativas y el sistema GABAérgico

 

  Como ya sabemos, los organoides cerebrales son modelos tridimensionales derivados de células madre que replican, en condiciones de laboratorio, las características estructurales y funcionales del tejido cerebral. Estos sistemas han revolucionado el estudio del desarrollo neural, los trastornos neurodegenerativos y la interacción de neurotransmisores clave, como el ácido gamma-aminobutírico (GABA).

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El sistema GABAérgico

  El ácido gamma-aminobutírico (GABA) es el principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central de los mamíferos. En condiciones normales, el GABA regula la excitabilidad neuronal, protege contra la sobreestimulación sináptica y participa en procesos como la plasticidad cerebral, el sueño y la memoria. Sin embargo, durante el desarrollo del cerebro, al contrario el GABA tiene un papel excitador, facilitando la formación de redes neuronales funcionales.

  Alteraciones en el sistema GABAérgico están asociadas con diversas enfermedades, como epilepsia, autismo, esquizofrenia y enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, estudiar estas alteraciones “in vivo” es complejo por las limitaciones técnicas y éticas. Con los organoides cerebrales se puede buscar una solución innovadora para superar estos obstáculos.

Organoides cerebrales: una herramienta revolucionaria

  Los organoides cerebrales se generan a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) o células madre embrionarias, que se cultivan en condiciones tridimensionales para formar estructuras similares a regiones cerebrales específicas. Estos modelos son especialmente útiles porque recapitulan la arquitectura y función celular del cerebro humano, incluyendo la diferenciación de neuronas GABAérgicas que es lo que nos interesa en esta entrada del blog.

Ventajas de los organoides:

• Recreación del Microambiente Cerebral: Incluyen múltiples tipos celulares, como neuronas, astrocitos y oligodendrocitos.
• Modelado de Etapas del Desarrollo: Permiten estudiar cómo emerge la señalización GABAérgica desde etapas tempranas hasta la maduración.
• Flexibilidad Genética: Facilitan la edición genética para investigar el impacto de mutaciones específicas en el sistema GABAérgico.

Desarrollo del sistema GABAérgico en organoides

  Los organoides cerebrales han demostrado ser un modelo robusto para estudiar la diferenciación de interneuronas GABAérgicas, células clave en la inhibición sináptica. Durante el desarrollo, estas neuronas migran desde la eminencia ganglionar medial a la corteza cerebral, donde integran circuitos neuronales. Este proceso puede ser replicado “in vitro” con organoides, proporcionando una plataforma única para investigar desregulaciones en condiciones como:

• Epilepsia: Donde un desequilibrio entre la excitación (ácido glutámico) y la inhibición (GABA) es un rasgo distintivo.
• Esquizofrenia: Asociada con déficits en la función de las interneuronas GABAérgicas.

Estudios Relevantes:

  Un estudio reciente utilizó organoides para demostrar cómo mutaciones en el gen ARX, que se encuentra en la región q11-12 del cromosoma X e implicado en la diferenciación de interneuronas, alteran la migración de estas células y afectan la formación de circuitos inhibitorios funcionales.

Organoides cerebrales y enfermedades relacionadas con el GABA

Epilepsia

  La epilepsia se caracteriza por una actividad neuronal anómala, frecuentemente asociada con una señalización GABAérgica disfuncional. Los organoides permiten replicar esta actividad anormal y probar fármacos que modulan el sistema GABAérgico, como los agonistas de los receptores GABA${}_{\mathrm{\_<span\; class="mord">A</span><span\; class="vlist-s"></span>.}}$

• Aplicaciones: Se han utilizado organoides derivados de pacientes con epilepsia genética para identificar cómo mutaciones específicas afectan la expresión de GABA y su receptor, proporcionando una base para terapias personalizadas.

Trastornos del Espectro Autista (TEA)

  El autismo está asociado con un desequilibrio entre excitación e inhibición sináptica, a menudo vinculado con el GABA. Los organoides cerebrales han permitido explorar cómo variantes genéticas afectan la diferenciación de interneuronas GABAérgicas y su integración en circuitos neuronales.

Esquizofrenia

  Los organoides derivados de pacientes con esquizofrenia han mostrado déficits en la diferenciación y función de interneuronas GABAérgicas. Estos modelos han sido esenciales para investigar el impacto de genes como DISC1,  el gen de la proteína interrumpida en la esquizofrenia de tipo 1, en la regulación del GABA.

Enfermedades neurodegenerativas

  Aunque tradicionalmente se asocian con la pérdida de neuronas excitadoras, trastornos como el Alzheimer y el Parkinson también afectan a las neuronas GABAérgicas. Los organoides permiten investigar cómo la acumulación de proteínas tóxicas, como la beta-amiloide, interfiere con la señalización GABAérgica y contribuye a la disfunción sináptica.

Desarrollo de fármacos basados en el GABA usando organoides

  Los organoides cerebrales ofrecen una plataforma para probar la eficacia y seguridad de terapias dirigidas al sistema GABAérgico como por ejemplo, las benzodiazepinas que se han evaluado en organoides para observar su impacto en circuitos neuronales específicos, también se han evaluado en organoides nuevos agonistas de GABA${\mathrm{\_B}}_{}$${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif"">que\; permiten\; estudiar\; cómo\; moduladores\; selectivos</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""> afectan\; a\; enfermedades\; como\; la\; epilepsia\; resistente\; a\; fármacos.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif"">Además,\; los\; organoides\; son\; ideales\; para\; identificar</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""> marcadores\; </span><span\; face=""Verdana","sans-serif"">moleculares</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""> relacionados\; con\; la\; respuesta\; a\; tratamientos,</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""> mejorando\; el\; diseño\; de\; terapias\; de\; precisión.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif"">Desafíos\; y\; futuras\; líneas\; de\; investigación</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif"">Desafíos:</span>}}_{}$

$- Limitaciones en la conectividad: los organoides carecen$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> de\; la\; integración\; completa\; de\; circuitos\; complejos\; que\; existen</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> en\; el\; cerebro\; humano.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><b>-\; Falta\; de\; irrigación:</b>\; este\; inconveniente\; limita\; la\; viabilidad\; y</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> funcionalidad\; a\; largo.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><b>-\; Variabilidad:</b>\; los\; resultados\; pueden\; varían\; entre\; diferentes</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> organoides\; lo\; que\; dificulta\; la\; necesaria\; replicación\; de\; resultados. </span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><b>Futuras\; líneas\; de\; investigación:</b></span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><b>-\; Organoides\; vascularizados</b>:\; esto\; mejora\; la\; maduración\; y</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> la\; funcionalidad.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><b>-\; Cocultivos:</b>\; si\; se\; combina\; el\; organoide\; cerebral\; con</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> otros\; tejidos\; se\; pueden\; estudiar\; interacciones\; más\; complejas. </span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> \; En\; definitiva,\; los\; organoides\; cerebrales\; suponen\; una</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> pequeña\; revolución\; en\; la\; investigación\; del\; SNC\; que\; trae\; y</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> traerá\; importantes\; descubrimientos.</span>}}_{}$

${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"> \; Un\; saludo</span>}}_{}$${\mathrm{<span\; face=""Verdana","sans-serif""\; style="line-height:\; 115\%;\; mso-ansi-language:\; ES;\; mso-bidi-font-family:\; "Times\; New\; Roman";\; mso-bidi-language:\; AR-SA;\; mso-bidi-theme-font:\; minor-bidi;\; mso-fareast-font-family:\; Calibri;\; mso-fareast-language:\; EN-US;\; mso-fareast-theme-font:\; minor-latin;"><br></span>}}_{}$

Deyección escatológica de guano, valga la redundancia.

 

  En esta fecha tan escatológica viene a cuento tratar el tema de la orina de las aves y el proceso de deyección de guano, un tema sumamente interesante y que representa una adaptación única de la fisiología aviar orientada a la conservación del agua y la eficiencia metabólica. A diferencia de los mamíferos, las aves no producen orina líquida, sino una excreta pastosa de color blanco, compuesta principalmente por ácido úrico. Esto es fundamental en su adaptación a ambientes donde el agua puede ser escasa, y tiene ventajas significativas para la supervivencia en diversas condiciones ecológicas.  La frase: ”tiene más mierda que el palo de un gallinero” se refiere concretamente a la gallinaza que es el excremento de la gallina, digamos que el término guano se refiere concretamente al excremento de aves marinas, pero por extensión podemos aplicarlo en general para entendernos.

Fisiología de la excreción en aves

  El proceso de excreción en las aves involucra los riñones, donde se filtran los desechos nitrogenados resultantes del metabolismo de las proteínas. En lugar de convertir estos desechos en urea, como ocurre en la mayoría de los mamíferos, los riñones de las aves producen ácido úrico, que es mucho menos soluble en agua y se depone en forma cristalina. El ácido úrico se combina con otros desechos sólidos y semisólidos procedentes del digestivo, formando una sustancia pastosa llamada guano, que es deyectada por la cloaca. Esta mezcla de orina y heces elimina el amoníaco de manera segura y ahorra una cantidad significativa de agua.

Ventajas de excretar ácido úrico y guano

  Excretar ácido úrico en lugar de urea ofrece varias ventajas adaptativas para las aves:

1. Conservación de Agua: La excrementa de ácido úrico en lugar de urea permite a las aves eliminar los desechos nitrogenados con un mínimo de pérdida de agua. Ventaja crucial, especialmente en ambientes secos o durante vuelos largos en los que la hidratación está limitada.
2. Peso Corporal Reducido: La excreta pastosa es menos voluminosa que la orina líquida, lo que ayuda a reducir peso corporal, una característica esencial para el vuelo.
3. Compatibilidad con los huevos: Los embriones en desarrollo dentro del huevo también excretan ácido úrico, que se va acumulando en forma de cristales inocuos en una estructura especializada llamada alantoides. Este proceso permite a las aves gestar de manera segura, ya que el ácido úrico no es tóxico en concentraciones altas, a diferencia del amoníaco.

Componentes y usos del guano

  El guano es una mezcla rica en nitrógeno, fósforo y potasio, nutrientes que lo convierten en un fertilizante muy efectivo. En ecosistemas naturales, las aves marinas que habitan islas rocosas y peñones producen grandes cantidades de guano.

  Un saludo