martes, 24 de diciembre de 2024

10 imágenes para recorrer un 2024 repleto de ciencia

Publicado el 18/12/2024

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2024 ha vuelto a ser un año cargado de ciencia e innovación. Mes a mes nos hemos acercado, a través de una imagen, a los avances de los laboratorios de nuestra red de investigadores, a los lugares donde se crea la ciencia que acaba por beneficiar de tantas formas al conjunto de la sociedad. Con estas 10 #InstantáneasCaixaResearch resumimos un 2024 de avances en biomedicina y salud, un año en el que los investigadores de nuestra red han dado pasos en la comprensión del cáncer o del alzhéimer, han descubierto nuevos mosquitos portadores de enfermedades o han entendido mejor la identidad de las células, entre muchas otras cosas.

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¿Cambia el cerebro durante el embarazo?

La fisiología y la anatomía del cuerpo humano cambian durante el embarazo para adaptarse a los procesos que requiere la gestación. El equipo de la investigadora CaixaResearch Susana Carmona en el Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón ha descubierto que estos cambios afectan también al cerebro, lo que se cree que contribuye a preparar a la embarazada para el parto y la maternidad. Entre otras cosas, el equipo de Carmona ha observado que durante el embarazo se reduce el volumen de la sustancia gris del cerebro y que algunos de los cambios permanecen tras el parto.

¡Explora este hilo de X, donde te contamos cómo cambia el cerebro durante la gestación!

Nuevas alianzas contra el cáncer

La presencia de células madre en los tumores hace que estos sean mucho más resistentes a las terapias utilizadas para combatirlos y juega un papel clave en la reaparición del cáncer y en los procesos de metástasis. Por eso, muchos grupos de investigación de todo el planeta trabajan en terapias dirigidas contra este tipo de células tumorales. Los equipos del profesor José Luis Mascareñas (CiQUS-USC) y del doctor Bruno Sainz (IIBM CSIC-UAM), con el apoyo de una ayuda CaixaImpulse Innovación, han desarrollado el Ru1, un compuesto que interacciona con el ADN de las mitocondrias (un orgánulo celular) de las células madre tumorales y que frena su supervivencia y propagación.

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Un paso más para entender el cáncer

El cuerpo humano cuenta con varias herramientas para tratar de frenar la proliferación de células sin control que causa el cáncer. Una de ellas son los genes supresores de tumores, como el p53, conocido como «el guardián del genoma». Un equipo internacional de investigadores coliderado por la investigadora de la red CaixaResearch Ana Janic, del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS-UPF), ha revelado que el gen ZMAT3 desempeña un papel crucial en el funcionamiento del gen p53. Su interacción se ha relacionado con la prevención de algunos tipos de cáncer, como linfomas y leucemias, lo que nos ayuda a entender un poco mejor la complejidad de la biología celular del cáncer y a avanzar en el desarrollo de terapias más eficaces.

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La identidad de las células y el deterioro de las neuronas

Cada célula del cuerpo humano carga el mismo material genético: es la forma en que esos genes se expresan (o permanecen inactivos) la que confiere a cada una su identidad única y marca su estructura y sus funciones. Un equipo liderado por el investigador CaixaResearch Ángel Barco, del Instituto de Neurociencias CSIC-UMH de Alicante, ha logrado identificar una proteína, la Kdm1a, que es clave para ayudar a las células a conservar su identidad a lo largo de toda su vida. Este descubrimiento supone un avance en la comprensión del envejecimiento natural y de la pérdida de capacidades cognitivas asociada a la edad.

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Uso de la grasa ósea para medir la eficacia de las terapias contra el cáncer

Para medir la respuesta de los pacientes a las terapias contra el cáncer se utilizan una serie de criterios estandarizados, conocidos por las siglas RECIST. Aunque son muy efectivos, todavía tienen algunas limitaciones. Una de las más relevantes es que no permiten evaluar con eficacia la respuesta en pacientes con metástasis en los huesos. Y en algunos tipos de cáncer, como el de próstata, estas metástasis son frecuentes. El Grupo de Radiómica del Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO), liderado por la investigadora Raquel López Pérez, ha encontrado un nuevo marcador que permite evaluar la respuesta a los tratamientos en pacientes con cáncer de próstata metastásico óseo: la clave está en el aumento de la cantidad de grasa dentro de los huesos.

¡No te pierdas este hilo de X, donde te explicamos en detalle este hallazgo!

Nueva vía para mejorar el tratamiento de la diabetes

El 25 % de la población española tiene diabetes o está en riesgo de desarrollarla. Para tratar esta enfermedad, entender las células beta del páncreas, encargadas de la liberación de insulina para facilitar el transporte de los azúcares hacia las células, es fundamental. Por ejemplo, hoy sabemos que en la diabetes de tipo 2 las células beta tienen más dificultad para liberar insulina y los tejidos son más resistentes a su acción, por lo que aumentan los niveles de glucosa en sangre.

El equipo liderado por la investigadora CaixaResearch Sonia Fernández Veledo, del Grupo de Investigación en Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (DIAMET) de la Fundació Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), en Tarragona, ha descubierto una sustancia llamada succinato que se encuentra de forma natural en nuestras células y que podría ayudar a la liberación de insulina. Su hallazgo abre nuevas vías para tratar la diabetes y mantener bajo control los niveles de azúcar en sangre.

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Una señal para anticiparse a la aparición del alzhéimer

La reducción del flujo sanguíneo en el cerebro es uno de los síntomas del alzhéimer; así pues, entender y medir estos cambios de forma temprana es crucial para desarrollar estrategias más efectivas en el seguimiento y la prevención de la enfermedad. En un estudio liderado por el Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC), centro de investigación de la Fundación Pascual Maragall con apoyo de la Fundación ”la Caixa”, se ha logrado mejorar la sensibilidad de la técnica más habitual para medir el flujo sanguíneo cerebral (conocida como arterial spin labeling o ASL). Con esta mejora, los investigadores han demostrado que el flujo sanguíneo cerebral disminuye en individuos con alzhéimer en las primeras fases de la enfermedad, mucho antes de que se manifiesten los síntomas clínicos. Este hallazgo abre nuevas posibilidades para detectar la enfermedad de forma temprana.

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Identificar nuevos mosquitos para mejorar la salud pública

Del dengue a la malaria, muchas de las enfermedades infecciosas más peligrosas son transmitidas por insectos y, en especial, por mosquitos. Por eso, seguir de cerca la presencia de diferentes especies y entender su comportamiento como vectores de la enfermedad es esencial para reforzar la salud pública. El equipo del investigador CaixaResearch Jordi Figuerola en la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC) ha identificado en el sur de España 23 especies de jejenes, unos insectos parecidos a los mosquitos, del género Culicoides, incluida una especie completamente nueva para la ciencia. Estos insectos pueden transmitir patógenos que causan enfermedades como el virus de la lengua azul o el virus de Oropuche.

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Una nueva puerta para mejorar las inmunoterapias contra el cáncer

Las inmunoterapias CAR-T constituyen una de las terapias más innovadoras contra el cáncer. Consisten en modificar las células T del propio paciente para convertirlas en células capaces de reconocer y atacar las células cancerosas. Hasta ahora, una de las barreras que afrontan estas terapias es que las células CAR-T pierden efectividad frente a tumores sólidos, como los cánceres de mama o de ovario. Estudiando las causas de esta pérdida de efectividad, el Grupo de Inmunoterapias Celulares para el Cáncer del Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS- HCB), liderado por la investigadora CaixaResearch Sònia Guedán, ha observado que algunas células CAR-T tienen mayor afinidad por el tumor que otras. Esto sugiere que se podría ajustar dicha afinidad para aumentar la eficacia de los tratamientos.

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Glóbulos rojos artificiales para reforzar el control de la gripe

El virus de la gripe se reinventa constantemente para eludir las defensas de nuestro organismo, lo que obliga a actualizar las vacunas para mantener a la población protegida. El método utilizado para monitorizar el virus (y luego desarrollar las vacunas) se basa en la capacidad del virus de la gripe para unirse a los glóbulos rojos. Aunque es una solución efectiva, depende de glóbulos rojos frescos, cuya vida útil es de apenas una semana, de forma que los científicos tienen que trabajar contra reloj. Con la ayuda del programa CaixaImpulse, la investigadora Eva Baldrich ha estado liderando durante los últimos 7 años un proyecto que podría cambiar las cosas: en él han desarrollado micropartículas que emulan los glóbulos rojos, bautizadas como sintrocitos, con gran reproducibilidad y estabilidad, y con la peculiaridad de que se pueden conservar deshidratados, lo que facilita su producción a gran escala, su transporte y su almacenamiento.

¡Comparte este hilo de Twitter con todos los detalles sobre estos glóbulos rojos artificiales!

Cinco investigaciones pioneras contadas desde el laboratorio

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Los caminos de la ciencia no siempre son fáciles de entender, pero son muchos los investigadores que se esfuerzan por contar sus hallazgos en primera persona. Por este motivo creamos News from the lab, iniciativa para dar voz a los investigadores de nuestra red, científicos y científicas que nos acercan sus descubrimientos desde sus laboratorios.

En esta segunda temporada nos ha dejado varios titulares: los algoritmos informáticos también tienen algo que decir en la investigación contra el cáncer; la leucemia infantil podría empezar a desarrollarse antes del nacimiento; la comunicación entre las neuronas permite mejorar los tratamientos neurológicos… Aisladas, estas frases quizá no nos digan demasiado.

Para evitar quedarnos solo con el titula, te contamos brevemente los cinco proyectos que hemos conocido este año de la mano de quienes dedican su vida a hacer que avancen la investigación y la innovación en biomedicina y salud.

Un algoritmo y una vacuna contra el melanoma

Hace tiempo que la comunidad de investigadores del cáncer ha puesto su atención en los neoantígenos, unas proteínas que no están presentes en las células sanas, pero sí en las cancerígenas. Se investiga su uso como dianas terapéuticas del cáncer, dado que pueden ayudar al cuerpo humano a combatir las células tumorales estimulando nuestro sistema inmunitario. Sin embargo, no todos los neoantígenos tienen la misma capacidad de hacerlo. Para mejorar la selección de los neoantígenos más eficaces, investigadores del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa y el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) han desarrollado un algoritmo que permite identificar los mejores neoantígenos con el propósito de diseñar vacunas contra el cáncer.

Con esta herramienta en la mano y una vez identificados los neoantígenos más efectivos, el equipo de IrsiCaixa ha desarrollado un prototipo de vacuna que ha puesto a prueba con modelos preclínicos de melanoma (el tipo de cáncer de piel más agresivo) y ha observado una ralentización del crecimiento tumoral y una mejora en la supervivencia.

Entender cómo hablan las neuronas para mejorar los tratamientos neurológicos

Profundizar en los mecanismos con los que se comunican las neuronas es clave en el desarrollo de tratamientos innovadores y más efectivos para trastornos neurológicos como la esquizofrenia o el ictus. A este respecto, el equipo de investigadores liderado por Óscar Llorca, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), y Manuel Palacín, del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) y la Universitat de Barcelona, ha desvelado la estructura y el mecanismo de actuación de Asc-1, una proteína de las neuronas relacionada con el aprendizaje y la memoria (y también con el desarrollo de algunas enfermedades neurológicas, como los infartos cerebrales, la esclerosis lateral amiotrófica o ELA y la esquizofrenia). El conocimiento detallado de Asc-1 ofrece alternativas para investigar el desarrollo de tratamientos innovadores para estas enfermedades en el futuro.

Un exoesqueleto robótico para rehabilitar a personas con lesiones medulares

Alrededor de 150.000 personas en España se ven afectadas por lesiones medulares que suelen conducir, a largo plazo, a una pérdida de movilidad. En este ámbito, uno de los grandes retos es desarrollar herramientas que permitan una rehabilitación efectiva de los pacientes. Y aquí es donde entra en juego ABLE Human Motion, una empresa de dispositivos médicos de Barcelona que contó con el apoyo del programa CaixaImpulse de Innovación en Salud en sus primeros pasos y que está centrada en el diseño y la fabricación de exoesqueletos robóticos para ayudar a las personas afectadas a recuperar su movilidad y su independencia.

Tras varios años validando su tecnología, la empresa ha logrado una licencia europea imprescindible para comercializar su primer producto, el ABLE Exoskeleton. Se trata de un exoesqueleto ligero, rápido de ajustar y muy accesible que, por ahora, se usa para rehabilitación en entornos clínicos. Diseñado para personas con lesiones en la médula espinal, el dispositivo permite acelerar la recuperación y, en el caso de pacientes crónicos, ponerse en pie y andar. Su objetivo es claro: democratizar la tecnología para brindar soluciones a todo tipo de personas con problemas de movilidad, como los pacientes de ictus, de esclerosis múltiple o de párkinson.

Nuevas vías frente a la leucemia infantil a través de un cordón umbilical congelado

La leucemia mieloide aguda (LMA) es el tipo de cáncer más frecuente en la infancia. Aunque se inicia en la médula ósea, donde se producen las células sanguíneas, puede propagarse rápidamente a la sangre y a otras partes del cuerpo. Su temprana aparición (puede diagnosticarse a los pocos meses de vida) hacía sospechar a los investigadores que el tumor se originase durante el desarrollo del feto. Ahora, dos investigadores de la red CaixaResearch, Xose S. Puente y Pablo Menéndez, han podido demostrar que algunas leucemias infantiles tienen su origen durante el embarazo. Y lo han hecho gracias a un cordón umbilical congelado.

El hallazgo, publicado en la revista Leukemia y en el que colaboran varias instituciones de investigación y hospitales, fue posible gracias a que los padres de un bebé de cinco meses con leucemia aguda donaron la sangre de su cordón umbilical a la investigación. Esto permitió al equipo de científicos identificar dos mutaciones en el genoma asociadas a la leucemia infantil, una de ellas, presente antes del nacimiento. Esto prueba que, al menos en algunos casos, la leucemia mieloide aguda se inicia durante el desarrollo del feto.

Un nuevo dispositivo para detectar de forma precoz problemas neurológicos en recién nacidos

El parto y las primeras horas de vida del recién nacido son un periodo de riesgo en el que es clave detectar de forma precoz cualquier afección que pueda derivar en problemas serios a largo plazo. La prematuridad y las complicaciones durante el parto exponen a decenas de miles de recién nacidos a riesgos neurológicos significativos, pero solo una pequeña fracción de ellos es monitorizada con regularidad para prevenir daños cerebrales. Uno de los motivos de este bajo seguimiento es que el método más utilizado para la detección precoz de problemas neurológicos presenta varias limitaciones al usarlo en recién nacidos.

Con el apoyo del programa CaixaImpulse Innovación, los investigadores Albert Fabregat, de la Universitat Rovira i Virgili (URV), y Vicenç Pascual, del Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili, han desarrollado un dispositivo que permite la detección precoz de potenciales problemas neurológicos en bebés. Se trata de un nuevo tipo de electrodos (bautizado como aCUP-E) que está diseñado para adaptarse a la forma craneal de los bebés, lo que asegura una mejor adhesión, y para captar la señal de forma más eficiente. Esto facilita las tareas del personal sanitario, reduce los riesgos y mejora la fiabilidad del registro de la actividad cerebral de los recién nacidos. Los resultados de los primeros estudios son prometedores.

sábado, 21 de diciembre de 2024

Cómo la Inteligencia Artificial Está Transformando la Educación en Todo el Mundo

En un mundo donde la tecnología avanza a pasos agigantados, la inteligencia artificial (IA) emerge como un poderoso aliado en el ámbito educativo. Desde facilitar el aprendizaje personalizado hasta desdibujar las fronteras de las aulas tradicionales, la IA está transformando la educación de maneras sorprendentes y emocionantes. En este artículo, exploramos cómo esta revolución está moldeando el futuro del aprendizaje en todo el mundo.

Contents

Revolución en el Aula: IA y Educación Global Innovación y Aprendizaje: Un Futuro Brillante

Revolución en el Aula: IA y Educación Global

La inteligencia artificial está revolucionando el aula de formas que hubieran sido inimaginables hace solo unos años. Con la ayuda de la IA, los educadores pueden personalizar la experiencia de aprendizaje para cada estudiante, adaptando el contenido y el ritmo a las necesidades individuales. Esto no solo ayuda a que los estudiantes alcancen su máximo potencial, sino que también fomenta un ambiente de aula más inclusivo y equitativo. Por ejemplo, plataformas de aprendizaje como Coursera o Duolingo utilizan algoritmos de IA para recomendar lecciones y ejercicios específicos basados en el progreso y las áreas de mejora de cada estudiante.

A nivel global, la IA está rompiendo barreras geográficas, permitiendo que los estudiantes accedan a recursos educativos de calidad sin importar dónde se encuentren. Un estudiante en un remoto pueblo de África puede aprender matemáticas avanzadas de un profesor en Europa gracias a la tecnología de IA que traduce y adapta los materiales educativos a diferentes idiomas y culturas. Además, con el auge de los asistentes virtuales, los estudiantes pueden recibir tutorías personalizadas en tiempo real, sin importar la hora ni el lugar.

Sin embargo, la implementación de la IA en la educación mundial no está exenta de desafíos. El acceso desigual a estas tecnologías puede exacerbar las brechas existentes entre diferentes regiones y grupos socioeconómicos. Por lo tanto, para que esta revolución educativa sea verdaderamente global, es crucial que gobiernos y organizaciones trabajen juntos para asegurar que todos los estudiantes tengan acceso a las herramientas y recursos necesarios.

Innovación y Aprendizaje: Un Futuro Brillante

La IA no solo está transformando la manera en que se enseña, sino también cómo se aprende. Con la capacidad de analizar grandes volúmenes de datos, la IA está ayudando a identificar patrones y tendencias en el aprendizaje que antes pasaban desapercibidas. Esto permite a los educadores desarrollar estrategias más efectivas y diseñar planes de estudio que realmente preparen a los estudiantes para los desafíos del futuro. Además, la IA está permitiendo la creación de experiencias de aprendizaje inmersivas, como simulaciones en realidad virtual, que enriquecen el proceso educativo de formas emocionantes y novedosas.

El uso de la IA en la educación también está fomentando un enfoque más colaborativo y conectado. Los estudiantes pueden trabajar en proyectos de manera conjunta, utilizando plataformas que integran inteligencia artificial para proporcionar feedback instantáneo y sugerencias de mejora. Esta interacción no solo mejora las habilidades académicas, sino que también potencia el desarrollo de competencias sociales cruciales en el mundo laboral actual.

Mirando hacia el futuro, el potencial de la IA en educación parece ilimitado. Imaginar aulas donde los programas de IA actúen como asistentes de enseñanza, liberando a los maestros para que se concentren en la parte más humana y creativa de la educación, ya no es un sueño lejano. La clave estará en integrar estas tecnologías de manera ética y responsable, siempre poniendo en primer lugar el bienestar y desarrollo integral de los estudiantes.

La inteligencia artificial está marcando un antes y un después en la educación, ofreciendo oportunidades sin precedentes para mejorar y enriquecer la experiencia de aprendizaje en todo el mundo. Aunque el camino hacia una integración completa y equitativa es desafiante, la promesa de un futuro educativo más personalizado, accesible e innovador es inspiradora. Con el esfuerzo conjunto de educadores, tecnólogos y políticos, podemos asegurar que esta transformación sea una fuerza positiva para todos los estudiantes, sin importar su origen o ubicación. ¡El futuro de la educación es brillante, y la IA está iluminando el camino!

“Revolución Digital: Las Principales Tendencias Tecnológicas de 2024”

La revolución digital sigue reinventando el mundo tal como lo conocemos, con 2024 prometiendo ser un año lleno de innovaciones sorprendentes y transformadoras. Las tendencias tecnológicas emergentes están preparadas para no solo redefinir nuestras rutinas diarias, sino también para mejorar la manera en que interactuamos con nuestro entorno. Desde avances en inteligencia artificial hasta la expansión del metaverso, el ritmo del cambio es más rápido que nunca. En este artículo, exploramos las innovaciones clave que están empujando los límites de lo posible y las tendencias digitales que están listas para cambiar el mundo.

Impulsores del Futuro: Innovaciones de 2024

El año 2024 se perfila como un periodo emblemático en el desarrollo de la inteligencia artificial (IA). Los algoritmos han evolucionado tanto que ahora poseen la capacidad de generar contenido creativo, desde música y arte hasta literatura, con una calidad que rivaliza con la de los humanos. Estas IA creativas no solo aumentan la producción artística, sino que también democratizan el acceso a herramientas creativas avanzadas. Además, las empresas están aprovechando estas tecnologías para personalizar productos y servicios de manera sin precedentes, ofreciendo experiencias únicas a cada usuario.

Otra innovación significativa que está emergiendo en 2024 es el avance en la computación cuántica. Con la promesa de resolver problemas complejos más rápido que cualquier supercomputadora actual, esta tecnología está comenzando a encontrar aplicaciones prácticas en campos como la criptografía, la optimización de procesos y el desarrollo de nuevos materiales. Las organizaciones que logran dominar la computación cuántica están en condiciones de liderar una nueva era de descubrimientos científicos y tecnológicos.

Finalmente, el Internet de las Cosas (IoT) sigue ampliando su alcance con el desarrollo de dispositivos más inteligentes y conectados. Desde hogares que anticipan las necesidades de sus habitantes hasta ciudades que gestionan recursos de manera eficiente, la interconexión de dispositivos está haciendo nuestras vidas más convenientes y sostenibles. En 2024, la integración de IoT con inteligencia artificial está permitiendo que los dispositivos aprendan de nuestros hábitos y se adapten a nuestras preferencias, creando entornos más personalizados que nunca.

La Era Digital: Tendencias que Cambiarán el Mundo

2024 verá una explosión en la adopción del metaverso, un espacio digital inmersivo que está revolucionando la forma en que trabajamos, jugamos y socializamos. Con la mejora de la tecnología de realidad virtual y aumentada, las experiencias en el metaverso son cada vez más realistas e interactivas. Empresas de todos los sectores están explorando cómo pueden utilizar este nuevo espacio para comunicarse con clientes y empleados, desde exhibiciones virtuales hasta espacios de trabajo colaborativos que trascienden fronteras físicas.

Además, la tecnología de blockchain continúa ganando tracción, más allá de las criptomonedas, con aplicaciones que transforman sectores como el de la salud y la logística. En 2024, vemos un auge en el uso de blockchain para garantizar la transparencia y seguridad en la cadena de suministro, así como para proteger datos personales en el sector sanitario. Esta tecnología está redefiniendo la confianza digital, proporcionando soluciones más seguras y eficientes para el manejo de información sensible.

Por último, la sostenibilidad tecnológica es una tendencia que está ganando impulso. Las innovaciones están cada vez más orientadas a reducir el impacto ambiental, desde el desarrollo de materiales reciclables para dispositivos electrónicos hasta la implementación de energías renovables para centros de datos. En 2024, la responsabilidad ecológica es un factor clave en la agenda tecnológica, con las empresas compitiendo por ser líderes en prácticas sostenibles que no solo beneficien al planeta, sino que también contribuyan a una economía más verde.

En conclusión, 2024 promete ser un año revolucionario en el ámbito digital, con innovaciones y tendencias que están listas para remodelar nuestra forma de vivir y trabajar. La inteligencia artificial, el metaverso, y la sostenibilidad son solo algunas de las fuerzas que están impulsando este cambio sin precedentes. Mientras nos adentramos en esta era digital, es emocionante imaginar cómo estas tecnologías continuarán evolucionando y redefiniendo lo que es posible. Con cada avance, abrimos una puerta a un futuro más interconectado y dinámico, lleno de oportunidades para la creatividad y el progreso. ¡El futuro digital está aquí, y no podríamos estar más emocionados de ser parte de él!

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lunes, 25 de noviembre de 2024

Rita Levi-Montalcini :neurocientífica que trabajó hasta los 103 años

Ella también:

• Ganó un Premio Nobel a los 77 años

• Se convirtió en senador a los 92 años.

• Se mantuvo mentalmente alerta hasta los 100 años.

¿Su secreto? 5 hábitos diarios que previenen el envejecimiento cerebral

Rita Levi-Montalcini ganó el Premio Nobel por descubrir el factor de crecimiento nervioso (NFG). Esto es crucial para el crecimiento y la diferenciación de las células nerviosas. Aún más impresionante es que, a los 100 años, todavía estaba activa en la comunidad científica.

Así es como mantuvo su cerebro joven

1. Rutina matutina extrema Ella se despertaba a las 5 AM todos los días.

2. Alimentación mínima Ella sólo comía una vez al día: en el almuerzo. De vez en cuando tomaba un pequeño tazón de sopa o una naranja por la noche. No se trataba de peso: se trataba de claridad mental. Descubrió que una dieta más ligera mantenía su mente más aguda y concentrada.

A los 103 años, dijo: “Tengo una capacidad mental mayor hoy que cuando tenía 20 años, gracias a la acumulación de experiencias”. Se mantuvo lúcida hasta sus últimos días, demostrando que el envejecimiento no tiene por qué significar deterioro mental.

3. Trabajo continuo Tuvo 171 publicaciones hasta su muerte en 2012. Durante ese tiempo, sus artículos obtuvieron más de 19.000 citas, y varios de ellos fueron citados más de 1.000 veces cada uno. Tu cerebro es como un músculo. Si dejas de usarlo, comenzará a deteriorarse.

4. Compromiso mental A pesar de su edad, Rita se negó a dejar de aprender. Mantener el cerebro activo es crucial para la longevidad. No se trataba sólo de tareas rutinarias, sino de abordar constantemente problemas y desafiar las teorías existentes

5. Perspectiva positiva Cuando se le prohibió ejercer la academia durante la Segunda Guerra Mundial, construyó un laboratorio en su dormitorio. Cuando le dijeron que las mujeres no podían ser científicas, demostró que estaban equivocadas. El estrés y la negatividad son tóxicos

A los 103 años, dijo:

“Tengo una capacidad mental mayor hoy que cuando tenía 20 años, gracias a la acumulación de experiencias”. Se mantuvo lúcida hasta sus últimos días, demostrando que el envejecimiento no tiene por qué significar deterioro mental.

La ciencia detrás de sus hábitos:

Los desafíos mentales regulares fortalecen las vías neuronales.

• El trabajo matutino maximiza el pico de cortisol en el cerebro.

• La positividad reduce las hormonas del estrés que dañan las células cerebrales.

• Las comidas limitadas se alinean con la investigación moderna sobre los beneficios cognitivos del ayuno.

Pero la lección más importante...

Tu cerebro no tiene por qué deteriorarse con la edad.

Con los hábitos adecuados, usted puede mantenerse mentalmente alerta hasta bien entrada la vejez. Rita demostró que es posible mantener (e incluso mejorar) la función cognitiva a medida que envejecemos.

lunes, 18 de noviembre de 2024

El fantasma de la obesidad del pasado: cómo el tejido adiposo recuerda la obesidad-Las células adiposas guardan "memoria" de la obesidad

Incluso después de una pérdida drástica de peso, las células grasas del cuerpo conservan la “memoria” de la obesidad, un hallazgo que podría ayudar a explicar por qué puede ser difícil mantenerse en forma después de un programa de pérdida de peso. Este "recuerdo" surge porque la obesidad conduce a cambios en el epigenoma, que son un conjunto de etiquetas químicas que se pueden agregar o eliminar del ADN y las proteínas de las células que ayudan a aumentar o disminuir la actividad genética. En el caso de las células grasas, este cambio incapacitarlas para realizar su función normal.

Este deterioro, así como los cambios en la actividad genética, pueden persistir mucho después de haber alcanzado el peso ideal a niveles saludables. Las personas que intentan adelgazar a menudo necesitarán cuidados a largo plazo para evitar recuperar peso

Reducir y mantener el peso corporal es fundamental para combatir la obesidad, pero el organismo parece conservar una memoria metabólica que impide el éxito a largo plazo. En este trabajo exploramos este fenómeno y demostramos que las células del tejido adiposo humano y de ratón conservan una memoria obesogénica funcional tras una pérdida de peso

Las células adiposas guardan "memoria" de la obesidad, un indicio de por qué es difícil no engordar.

Los cambios duraderos en el epigenoma de las células están relacionados con el deterioro de su función.

Even after drastic weight loss, the body’s fat cells carry the ‘memory’ of obesity, research¹ shows — a finding that might help to explain why it can be hard to stay trim after a weight-loss programme.

This memory arises because the experience of obesity leads to changes in the epigenome — a set of chemical tags that can be added to or removed from cells’ DNA and proteins that help to dial gene activity up or down. For fat cells, the shift in gene activity seems to render them incapable of their normal function. This impairment, as well as the changes in gene activity, can linger long after weight has dropped to healthy levels, a study published today in Nature reports.

The results suggest that people trying to slim down will often require long-term care to avoid weight regain, says study co-author Laura Hinte, a biologist at ETH Zurich in Switzerland. “It means that you need more help, potentially,” she says. “It’s not your fault.”

Although we’ve long known that the body tends to revert to obesity after weight loss, “how and why this happens was almost like a black box”, says Hyun Cheol Roh, an epigenome specialist at Indiana University School of Medicine in Indianapolis who studies metabolism. The new results “show what’s happening at the molecular level, and that’s really cool”.

A lingering memory

To understand why weight can pile back on so quickly after it is lost, Hinte and her colleagues analysed fat tissue from a group of people with severe obesity, as well as from a control group of people who had never had obesity. They found that some genes were more active in the obesity group’s fat cells than in the control group’s fat cells, whereas other genes were less active.

‘Epigenetic’ editing cuts cholesterol in mice

Even weight-loss surgery did not budge that pattern. Two years after the participants with obesity had had weight-reduction operations, they had lost large amounts of weight — but their fat cells’ genetic activity still displayed the obesity-linked pattern. The scientists found similar results in mice that had lost large amounts of weight.

In the fat cells of both humans and mice, the genes dialled up during obesity are involved in spurring inflammation and fibrosis — the formation of stiff, scar-like tissue. The genes that are turned down help fat cells to function normally. Research on mice traced these shifts in gene activity to changes in the epigenome, which has a powerful effect on how active a gene is, including whether it is turned on at all.

The scientists tested the durability of these changes by putting obese mice on a diet. A few months after the mice had become lean again, the changes in their epigenomes persisted, as if the cells ‘remembered’ being in a body with obesity.

Rapid regain

It’s not clear how long the body remembers obesity for, says study co-author Ferdinand von Meyenn, an epigenome specialist at ETH Zurich. “There may be a time window when this memory will be lost,” he says. “But we don’t know.”

To better understand the effects of this memory, the researchers studied fat cells from mice that had slimmed down after being obese. These cells absorbed more sugar and fat than did fat cells from control mice that had never been obese. The formerly obese mice also gained weight faster on a high-fat diet than control mice did.

Obesity drugs aren’t always forever. What happens when you quit?

But scientists not involved in the study, including Roh, note that the paper doesn’t prove that the epigenetic alterations caused the physical changes in the mice. The paper’s list of epigenetic alterations in fat cells is valuable, says biologist Evan Rosen at Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston, Massachusetts, who studies fat tissue, but it will be difficult to determine which of those changes drive the fat cells’ lingering memory.

“It’s not yet a causal link,” agrees von Meyenn. “It’s correlation. … We’re working on this.”

Preventing obesity to begin with is key, von Meyenn adds. People who lose weight “can [stay] lean, but it will require a lot of effort and energy to do that”, he says, adding that his team’s findings could help to remove some of the stigma surrounding obesity.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-03614-9

References

Hinte, L. C. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-08165-7 (2024).

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03614-9

Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss

Nature (2024)Cite this article

Abstract

Reducing body weight to improve metabolic health and related comorbidities is a primary goal in treating obesity^1,2. However, maintaining weight loss is a considerable challenge, especially as the body seems to retain an obesogenic memory that defends against body weight changes^3,4. Overcoming this barrier for long-term treatment success is difficult because the molecular mechanisms underpinning this phenomenon remain largely unknown. Here, by using single-nucleus RNA sequencing, we show that both human and mouse adipose tissues retain cellular transcriptional changes after appreciable weight loss. Furthermore, we find persistent obesity-induced alterations in the epigenome of mouse adipocytes that negatively affect their function and response to metabolic stimuli. Mice carrying this obesogenic memory show accelerated rebound weight gain, and the epigenetic memory can explain future transcriptional deregulation in adipocytes in response to further high-fat diet feeding. In summary, our findings indicate the existence of an obesogenic memory, largely on the basis of stable epigenetic changes, in mouse adipocytes and probably other cell types. These changes seem to prime cells for pathological responses in an obesogenic environment, contributing to the problematic ‘yo-yo’ effect often seen with dieting. Targeting these changes in the future could improve long-term weight management and health outcomes.

Main

Obesity and its related comorbidities represent substantial health risks¹. A primary clinical objective in managing obesity is to achieve appreciable weight loss (WL), typically through rigorous dietary and lifestyle interventions, pharmaceutical treatments or bariatric surgery (BaS)². Strategies relying on behavioural and dietary changes frequently only result in short-term WL and are susceptible to the ‘yo-yo’ effect, in which individuals regain weight over time^3,5,6. This recurrent pattern may be partially attributable to an (obesogenic) metabolic memory that persists even after notable WL^4,7,8,9,10 or metabolic improvements^11,12,13. Indeed, lasting phenotypic changes from previous metabolic states, that is, metabolic memory, have been reported in mouse adipose tissue (AT) or the stromal vascular fraction (SVF)^14,15,16, whereas in liver these were reversible^15,16,17. Persistent alterations after WL in the immune compartment¹⁸, and transcriptional and functional memory of obesity in endothelial cells of many organs^19,20,21,22, have also been reported.

Epigenetic mechanisms and modifications are essential for development, differentiation and identity maintenance of adipocytes in vitro and in vivo^{23,24,25,26,27}, but are also expected to be crucial contributors to the cellular memory of obesity^4,7. For example, lasting chromatin accessibility changes have been associated with pathological memory of obesity in mouse myeloid cells²⁸ and, also, cold exposure studies have indicated the existence of (epigenetic) cellular memory^26,29. Hitherto, most human studies have focused on DNA methylation analysis in bulk tissues or whole blood to assess putative cellular memory^30,31,32,33. These reports might be confounded by variations in cell type composition, which are poorly characterized in the AT during WL, and therefore serve foremost as indicators of cellular epigenetic memory.

In summary, it remains unresolved whether individual cells retain a metabolic memory and whether it is conferred through epigenetic mechanisms. Here, we set out to address this by first performing single-nucleus RNA sequencing (snRNA-seq) of AT from individuals living with obesity before and after significant WL, as well as lean, obese and formerly obese mice, confirming the presence of retained transcriptional changes, and, second, by characterizing the epigenome of mouse adipocytes, which revealed the long-term persistence of an epigenetic obesogenic memory.

Transcriptional changes in human AT

To explore whether signatures of previous obesogenic states persist in humans after appreciable WL, we obtained subcutaneous AT (scAT) and omental AT (omAT) biopsies from individuals with healthy weight who have never had obesity (called healthy weight here) and people living with obesity (but without diabetes) before (T0) and 2 yr after (T1) BaS from multiple independent studies (Fig. 1a).

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08165-7

The Ghost of Obesity Past : How Adipose Tissue Remembers Obesity

Reducing and maintaining body weight are key in tackling obesity, but the body seems to retain a metabolic memory impeding long-term success. Here, we explore this phenomenon and show that cells in human and mouse adipose tissue retain a functional obesogenic memory after substantial weight loss.

How It All Began

This project stemmed from our curiosity about whether cells retain an epigenetic memory of prior metabolic states. Epigenetic memory is well-known for explaining how daughter cells maintain their transcriptional identity through cell division, playing a vital role in development, regeneration, and growth. But what about non-dividing cells? They too must adapt to external stimuli and therefore undergo epigenetic adaptations. If so, are these changes embedded in the epigenome during chronic conditions like obesity? And, most importantly, are they fully reversible?

Obesity is a chronic condition with significant metabolic consequences, strongly linked to various metabolic and cardiovascular diseases. A well-documented observation is that the body tends to defend increased body weight, making weight loss and maintenance notoriously challenging. This could be due to a type of "metabolic memory," where the body remembers and strives to return to its former state of obesity. This notion has been explored in the context of improving glycemic control in diabetes, where metabolic improvements can have lasting effects, even if control is lost again.

Could epigenetic changes at the cellular level drive this metabolic memory in obesity? One metabolic organ heavily impacted by both obesity and weight loss is adipose tissue. Adipocytes, with a remarkable lifespan of around 10 years, do not divide, making them an ideal model for studying epigenetic memory. Additionally, adipose tissue is easily accessible for human biopsies, allowing for longitudinal studies—something not feasible for most other organs.

Our study focused on three main areas:

The cellular remodeling of adipose tissue after weight loss.
Investigating transcriptional memory across all adipose tissue cell types using single-nucleus RNA sequencing (snRNAseq).
Using mouse models to analyze the epigenetic changes in adipocytes and assess their retention post-obesity.

What we found

We collected human subcutaneous and visceral adipose tissue biopsies from 20 individuals living with obesity but without metabolic disease. These samples were obtained both pre- and post-bariatric surgery, with substantial weight loss over two years. Collaborators from Germany and Sweden provided the biopsies. Using snRNAseq, we compared gene expression across various cell types in adipose tissue during obesity and after weight loss to cells from normal weight donors.

Unsurprisingly, we found differences in gene expression between cells from obese and lean individuals. However, the most striking discovery was that many of these differences persisted even after significant weight loss. This phenomenon was especially prominent in adipocytes, endothelial cells, and precursor cells, suggesting that these cells retain a transcriptional memory of obesity that remains long after weight reduction.

However, given the inherent limitations of human studies, such as genetics, nutritional status, the environment etc., we extended our analysis to mice. We induced obesity in mice through a high-fat diet (HFD) and then reversed it by switching them back to a standard chow diet. Unlike most dieting humans, mice achieved rapid weight loss, reaching body weights comparable to age-matched controls within 4-8 weeks. They exhibited normal metabolic function, including liver fat clearance, normalised insulin and leptin levels, and showing a near-complete restoration of energy expenditure.

Despite these apparent recoveries, the snRNAseq analysis of their adipose tissue revealed that adipocytes, endothelial cells, and precursors retained a transcriptional memory of obesity, consistent with our human data. This finding confirmed that metabolic memory is not exclusive to humans.

To further explore the epigenetic landscape of adipocytes, we leveraged two advanced techniques: Adipocyte specific reporter mice and chromatin profiling methods (CUT&Tag), allowing us to examine four specific epigenetic marks (H3K4me3, H3K27me3, H3K4me1, H3K27ac) known to regulate gene expression and chromatin structure. We specifically analyzed adipocytes that had existed prior to HFD exposure to ensure consistency across experimental and control groups. Our results showed obesity-induced epigenetic changes at thousands of loci, affecting all four marks and accessbility. In line with our transcriptomic findings, many of these changes persisted after weight loss. For instance, promoters that should be active remained silenced, and the enhancer landscape was remodeled, suggesting that adipocytes truly retain an epigenetic memory of obesity.

Cuando desafiamos a estos adipocitos retenedores de memoria con palmitato y glucosa ex vivo, mostraron una respuesta más rápida en comparación con los controles. Del mismo modo, los ratones recuperaron peso más rápidamente cuando se les reintrodujo una dieta rica en grasas, y su tejido adiposo se expandió a mayor velocidad. La memoria epigenética pudo incluso predecir diferencias en la expresión génica tras la reintroducción. Estas observaciones indican que la memoria epigenética predispone a los individuos anteriormente obesos a recuperar peso más fácilmente, lo que pone de relieve las consecuencias a largo plazo de la obesidad sobre la función del tejido adiposo.

Why It Matters

This is one of the first studies to demonstrate that specific cell types can retain an epigenetic memory of a prior metabolic state. This finding has profound implications for our understanding of obesity, weight loss, and weight maintenance. On a societal level, this could offer some solace to individuals struggling with obesity, as it suggests that the difficulty in maintaining weight loss may not be due solely to a lack of willpower or motivation, but rather to a deeper cellular memory that actively resists change.

Moreover, if such epigenetic memories are found in other cell types, such as neurons, or in contexts like addiction, it could open new avenues for therapeutic interventions. Understanding and potentially reversing these epigenetic changes could have far-reaching implications for treating chronic conditions associated with metabolic memory.

What’s Next?

The question remains: why isn’t this epigenetic memory erased over time? Could it be because adipocytes do not divide? Or perhaps other cell types are similarly affected? Could it be that we merely need to stay lean long enough for the memory to vanish? The next steps will involve developing tools to precisely modify the epigenome at hundreds of loci to test whether altering these marks can reverse the obesogenic memory and its associated phenotypes. Additionally, it will be crucial to investigate whether long-lived cells, such as neurons in the hypothalamus, also retain an epigenetic memory of obesity.

https://communities.springernature.com/posts/the-ghost-of-obesity-past-how-adipose-tissue-remembers-obesity

La biblioteca de Antoni Trilla: una forma de evasión, saber y comprensión del mundo

Recomendaciones literarias

El famoso epidemiólogo lee muchos best-sellers de thriller-medicina: ¿cómo lo hacen los forenses?

LA BIBLIOTECA DE .. ANTONI TRILLA, EPIDEMIOLÓGICO.

Mané Espinosa / Propias

Llucia Ramis

18/11/2024 06:00 Actualizado a 18/11/2024 07:33

Llegó a este despacho hace seis años. Antoni Trilla puso una foto de Ben Hogan y, junto a una bandera de la Universitat de Medicina tras su escritorio, colgó un mapamundi para tener presente lo de “un solo mundo, una sola salud”. Es de Rand McNally, lo compró en Chicago cuando vivió en Estados Unidos con su mujer, Marta; era 1990. Ella, hematóloga, estaba en la Mayo Clinic y él, en la Universidad de Iowa, de cuyo jefe de epidemiología –doctor Wenzel, un referente– aprendió a dejar siempre la puerta abierta.

En una de las estanterías, además de libros hay una pelota de baloncesto, “entonces Michael Jordan jugaba en los Bulls y era un espectáculo”; también un erizo de arcilla que le hizo uno de sus hijos de niño (ahora tienen 40 y 36 años); tazas, un virus de peluche de la gripe aviar, pitufos (le encantaban cuando leía Cavall Fort), una caja donde pone “¡Epidemia!” que contiene sobres de azúcar para el café y monedas de chocolate (una del premio Nobel). Y enmarcada, una historieta de Calvin y Hobbes personalizada, regalo de una promoción al graduarse.

“Este es mi despacho, soy el decano, pero sigo siendo el mismo”, explica.

Los libros de medicina pasan por una crisis: muchos se quedan obsoletos y los textos son más accesibles en formato digital

A Trilla le gusta leer y es rápido; tiene libros en casa, y en Sitges, y en otro despacho. Aquí están los más técnicos, relacionados con la epidemiología y la salud pública, y otros sobre conceptos que es importante conocer, biografías de Pasteur y de Koch, o Why nations fail, “que ayuda a entender situaciones sociales”.

En otro mueble, trabajos en los que ha participado y artículos por ordenar: “En pandemia no había tiempo para leer todo lo que salía y estábamos agotados, así que los imprimíamos”.

Dice que los libros de medicina pasan por una crisis: muchos se quedan obsoletos y los textos son más accesibles en formato digital. Además el iPad permite aumentar la letra.

El discurso funerario de Marco Antonio es tremendo”
Antoni TrillaEpidemiólogo

Pero el papel le tira. Suele leer en el autobús, algo que ya hacía cuando estudiaba en el mismo hospital Clínic –donde conocería a Marta, gran lectora– y llegaba desde Sants.

De pequeño empezó con Enid Blyton, Jules Verne y las novelas del oeste de Karl May. Fue a la Escola Decroly, cuya segunda lengua era el francés. Y al pasar al instituto Ausiàs March, en Pedralbes, su madre le regalaba álbumes de Tintín, Lucky Luke y Astérix, del que es fan.

Vivían en un piso no muy grande, con una biblioteca clásica de la que Trilla cogía los de aventuras o los Episodios nacionales de Pérez Galdós. Farmacéutica, su madre estaba convencida de que seguiría sus pasos.

Mayor de tres hermanos, él jugaba en la rebotica al salir del colegio y luego ayudó a despachar, hizo guardias nocturnas; “venía gente a comprar pañales, preservativos o analgésicos”. Prefirió Medicina.

Le atraía cardiología. Pero la primera frase de Infectious diseases, de Hoeprich (“un tocho”), lo orientaría hacia epidemiología.

Hizo la residencia cuando empezaba el sida. “La salud pública se interesa por el conjunto; de algún modo cambias pacientes individuales por colectivos”, apunta. “Como les diría a mis alumnos: los médicos ven árboles y nosotros, el bosque”.

Desde la asignatura optativa de epidemias históricas, repasa el impacto que estas tienen en obras literarias, óperas o películas, y enseña el primer y último párrafos de La peste. Le parece brillante el planteamiento de Camus y cómo resuelve el conflicto de autoridad.

Horizontal — El ejemplar de La peste, obra de cabecera de Antoni Trilla "
Mané Espinosa

Trilla lee esa media hora que aguanta despierto antes de dormir, y los fines de semana. Le gusta la novela negra, con asesinatos y forenses: Mankell, Crichton, Thomas Harris, best-sellers de thriller-medicina como Robin Cook; le fascinan Cormac McCarthy y James Ellroy.

Ha leído a John Grisham, a Dan Brown, “con sus enigmas malignos y conspiraciones”, escenarios variados y capítulos breves.

Confiesa que alguna vez va al final “para ver qué puñetas pasa”; muchas empiezan bien, se complican y acaban precipitándose.

El doctor confiesa que alguna vez va al final del libro que está ñeyendo “para ver qué puñetas pasa”

Pasó por Agatha Christie y Conan Doyle, que él relaciona con el razonamiento médico: los diagnósticos suelen ser deductivos y debes ser observador. También por novelas góticas, Frankenstein, Drácula, Poe.

El teatro no le entusiasma como espectáculo, pero ha leído mucho Shakespeare, “el discurso funerario de Marco Antonio es tremendo”.

Sin ser un entendido en poesía, Machado y Miguel Hernández se le quedaron grabados. “Admiro el talento de la gente que escribe, pinta, dirige orquestas o toca música; es algo extraordinario”.

LA MIRADA FISGONA

Los primeros
‘Los cinco’, Enid Blyton; Jules Verne; Karl May; ‘Cavall Fort’. En francés: ‘Astérix le gaulois’, Goszinny et Uderzo; ‘Les aventures de Tintin et Milou’, Hergé; ‘Lucky Luke’, Morris
Importantes
‘Infectious diseases’, P. D. Hoeprich; ‘La peste’, A. Camus; ‘Why nations fail’, D. Acemoglu y J.A. Robinson
Le han acompañado
Conan Doyle, Agatha Christie, Mankell, Crichton, Harris, Robin Cook
Le han marcado
McCarthy, Ellroy, Shakespeare, Machado, Miguel Hernández
Algunos propios
‘El triomf de la ciència: vacunes contra la Covid-19’; ‘Manual de terapéutica médica’, con J. Rodés y X. Carné
Los últimos
‘The age of prediction’, Igor Tulchinsky y Christopher E. Mason; ‘The wisdom of plagues: Lessons from 25 years of covering pandemics’, Donald G. McNeil

traductor