Tres modalidades para el diagnóstico de tumores

Tres modalidades para el diagnóstico de tumores

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Tres modalidades de imagen molecular para el diagnóstico de tumores

Diagnostico cancer

La nanotecnología y la biotecnología permiten, cada vez más, tratamientos personalizados contra el cáncer.

Una nanoplataforma híbrida diseñada por investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) permite la localización de un tumor integrando a la vez tres tipos distintos de medio de contraste para promover imagen médica molecular y multimodal por resonancia magnética nuclear (MRI), tomografía computerizada (CT) e imagen óptica por fluorescencia (OI).

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El resultado de este estudio, dirigido por Marco Filice y publicado en ACS Applied Materials & Interfaces, supone un avance en el campo del diagnóstico médico, ya que permite en una sola sesión y aplicando un único medio de contraste, obtener un resultado más preciso y específico, con mejor resolución, sensibilidad y capacidad de penetración en los tejidos.

“No existe una única modalidad de imagen molecular que proporcione un diagnóstico perfecto. Nuestra nanoplataforma, diseñada basándose en el concepto de imagen molecular multimodal, es capaz de eludir las limitaciones intrínsecas de cada modalidad de imagen individual maximizando al mismo tiempo sus ventajas”, destaca Filice, investigador del departamento de Química en Ciencias Farmacéuticas de la UCM y responsable principal del trabajo.

nanoparticula

Hasta ahora probado en ratones, el diseño de esta plataforma convierte a los cánceres sólidos como sarcomas en sus principales dianas. Sin embargo, “considerando la flexibilidad en posibilidades de modificación de la nanoplataforma propuesta, con un correcto diseño de la instalación de los elementos de reconocimiento será posible ampliar la detección de más tipos de cánceres”, avanza Filice.

Además de la UCM, en el estudio participan la Fundación Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III, el CIBER de Enfermedades Respiratorias, el Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales y la Fundación Vasca para la Ciencia Ikerbasque.

DOBLE CARA DE HIERRO Y ORO

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Como el dios romano Janus, a quien las nanopartículas deben su nombre, estas “presentan dos caras opuestas, una de óxido de hierro embebido en una matriz de sílice que sirve como medio de contraste para promover la MRI y otra de oro para permitir la CT”, explica Alfredo Sánchez, investigador del departamento de Química Analítica de la UCM y primer autor del trabajo.

nanoparticulas_cancer equipoAdemás, una sonda molecular instalada de manera específica en la zona áurea promueve la imagen óptica por fluorescencia mientras que un péptido selectivo para receptores hiperexpresados en tumores (secuencia RGD) y bien orientado sobre la superficie silícea que envuelve las nanopartícula de óxido de hierro es el responsable de identificar el tumor promoviendo finalmente la direccionalidad y vehiculización de la nanoplataforma a su diana.

Después de la síntesis de las nanopartículas y la posterior comprobación de sus características y toxicidad, el equipo de investigadores procedió a su aplicación en modelos de ratones –en los cuales se había generado previamente un fibrosarcoma en su pata derecha– mediante la inyección de la nanopartícula en la cola “consiguiendo notables resultados de imagen en cada modalidad aplicada”, indica Filice.

A pesar de que el recorrido para trasladar estos experimentos a humanos es largo, esta investigación demuestra que el tratamiento terapéutico personalizado “está empezando a ser una posibilidad concreta, gracias a la nanotecnología y a la biotecnología”, concluye Filice.

 

Un estudio demuestra que la ingesta de fructosa en el embarazo influye en la salud de la descendencia

 

El trabajo pretende alertar a las embarazadas sobre los peligros de una ingesta excesiva de bebidas azucaradas ricas en fructosa.

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El grupo de investigación liderado por el profesor titular de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia de la Universidad CEU San Pablo, Carlos Bocos, acaba de publicar en la revista Journal of Nutritional Biochemistry un artículo donde se demuestra que la descendencia nacida de madres que tomaron fructosa durante la gestación presenta importantes cambios en el metabolismo lipídico y del colesterol, que eran completamente opuestos en los machos respecto a las hembras. Dicho metabolismo es clave en la aparición y desarrollo de enfermedades cardiovasculares y afines, de lo que se deriva la relevancia de estos hallazgos.

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En el presente estudio, realizado con animales de experimentación, se observó que la ingesta materna de fructosa en el agua de bebida, a diferencia de la de glucosa o de agua sin aditivos, afecta de forma clara a los descendientes. Es muy llamativo que en las ratas hembras procedentes de las madres que tomaron fructosa se encontró justamente lo opuesto a lo observado en los descendientes macho. Esto era así tanto en los niveles de colesterol en sangre, en la expresión de diversos genes implicados en el metabolismo del colesterol, como en la presencia de una proteína clave en su regulación, llamada LXR. Este “director de orquesta” celular estaba disminuido en los machos y aumentado en las hembras.

Dado que estos animales sólo habían estado en contacto con la fructosa durante la época fetal, nos preguntamos si algo habría ocurrido durante la gestación que determinara las diferencias encontradas una vez la descendencia se hacía adulta. La epigenética estudia, entre otras cosas, marcas que existen en el ADN que pueden alterar el funcionamiento de los genes. Una de estas marcas es la metilación de las bases de dicho ADN. Precisamente, cuando estudiamos estas marcas en el gen LXR, encontramos un grado de metilación completamente distinto en las hembras comparado con los machos descendientes de madres que tomaron fructosa en la gestación. Esas marcas diferentes sólo podrían haberse generado por la exposición de la madre a la fructosa durante la preñez, ya que no se observaron en los animales procedentes de madres control o que tomaron glucosa.

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Una de las moléculas clave que determinan el grado de metilación del ADN es el ácido fólico. Sorprendentemente, los niveles de ácido fólico en plasma resultaron ser claramente opuestos en función del género exclusivamente en los descendientes de madres que tomaron fructosa.

Este estudio evidencia cómo unos hábitos nutricionales inadecuados durante la gestación pueden tener consecuencias negativas en la progenie, incluso en la edad adulta. Con las limitaciones evidentes de extrapolar los resultados encontrados del modelo animal al ser humano, el presente trabajo pretende alertar a la población, principalmente a las mujeres gestantes, sobre los peligros que conlleva una ingesta excesiva de bebidas o alimentos ricos en fructosa, tanto para su salud como para la de sus hijos.

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El consumo de bebidas azucaradas ricas en fructosa ha aumentado de forma considerable en las últimas décadas, de forma paralela a la mayor incidencia de patologías tales como la diabetes, la obesidad y las enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, el consumo de bebidas y alimentos enriquecidos con dicho azúcar no está regulado durante la gestación.

El profesor Carlos Bocos lidera el grupo de investigación “Nutrigenómica y programación fetal” de la Universidad CEU San Pablo, formado por los profesores María I. Panadero y Paola Otero, y la becaria FPU (Ministerio de Educación, Cultura y Deporte), Elena Fauste. A dicho grupo de investigación le ha sido concedido recientemente un proyecto de investigación del Plan Nacional I+D+i RETOS 2017 (Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades) para continuar con estos estudios. En este trabajo colabora, como viene siendo habitual, el Dr. Álvarez-Millán del laboratorio clínico CQS de Madrid.

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