La exposición al cannabis, según un nuevo estudio, redujo el recuento de espermatozoides y ralentizó el movimiento o motilidad de los espermatozoides, no solo en los ratones machos expuestos directamente, sino también en sus hijos.

El estudio de la Universidad Estatal de Washington, publicado en la revista Toxicological Sciences, se basa en otros estudios en humanos y animales, y muestra que el cannabis puede impedir la función reproductiva masculina.

Ratones

El estudio actual utiliza circunstancias más controladas que los estudios en humanos, que a menudo tienen que depender de encuestas, y es el primer estudio reproductivo conocido que usa cannabis entero vaporizado en ratones. Además, se usó cannabis vaporizado, que es la forma más común que emplean los humanos. Los estudios anteriores en animales utilizan otros métodos de administración como las inyecciones de tetrahidrocannabinol (THC), el principal componente psicoactivo del cannabis.

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Para este estudio, los investigadores estudiaron 30 ratones machos adultos. Expusieron a 15 de ellos al vapor de cannabis tres veces al día durante diez días, una cantidad intensa pero que imita la ingesta de cannabis de los consumidores frecuentes de cannabis. Luego, los investigadores compararon el conteo de espermatozoides y la motilidad en esos ratones con el grupo de control no expuesto. Descubrieron que inmediatamente después del período de exposición, la motilidad de los espermatozoides de los ratones disminuía y, después de un mes, los recuentos de espermatozoides eran más bajos.

Los investigadores cruzaron varios de los ratones machos con hembras no expuestas. La progenie masculina del grupo expuesto también mostró una disminución en el recuento y la motilidad de los espermatozoides. Los hijos expuestos al cannabis también mostraron evidencia de daños en el ADN y alteraciones relacionadas con el desarrollo de los espermatozoides.

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Sin embargo, una tercera generación, los nietos de los ratones machos expuestos , no mostró los mismos impactos, lo que sugiere que la exposición al cannabis afectó a los ratones de segunda generación en una etapa de desarrollo.

Los recuentos de espermatozoides humanos han disminuido hasta en un 59% en las últimas décadas, según algunas estimaciones. Es probable que haya muchas razones para esta disminución, pero este estudio se suma a la evidencia de que el consumo de cannabis puede ser perjudicial para la función reproductiva masculina.

La diabetes es una enfermedad cada vez más común. Actualmente se trata con una combinación de cambios en el estilo de vida, medicamentos e inyecciones de insulina, pero en última instancia se asocia con una reducción de 10 años en la esperanza de vida.

Actualmente, alrededor de 34 millones de estadounidenses, poco más de 1 de cada 10, padecen diabetes, el 90% de ellos de diabetes tipo 2. Pero las cosas podrían cambiar pronto a juzgar por los resultados de un nuevo estudio realizado en ratones. Los hallazgos se han publicado recientemente en Science Advances.

Autoinjerto de células musculares

En el nuevo procedimiento se utiliza un autoinjerto de células musculares diseñado para absorber azúcar a tasas mayores. Los ratones tratados de esta manera mostraron niveles normales de azúcar en sangre durante meses después de un solo procedimiento.

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Las células musculares se encuentran entre los principales objetivos de la insulina y se supone que absorben el azúcar de la sangre. En su estudio, se aisló células musculares de ratones y diseñó estas células para presentar más transportadores de azúcar activados por insulina (GLUT4). Estas células luego se cultivaron para formar un tejido muscular diseñado y finalmente se transportaron de regreso al abdomen de ratones diabéticos.

Las células modificadas no solo procedieron a absorber el azúcar correctamente, mejorando los niveles de azúcar en sangre, sino que también indujeron una mejor absorción en las otras células musculares de los ratones, mediante señales enviadas entre ellas. Después de este único tratamiento, los ratones permanecieron curados de la diabetes durante cuatro meses, todo el tiempo que permanecieron bajo observación.

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Sus niveles de azúcar en sangre permanecieron así más bajos y tenían niveles reducidos de hígado graso que normalmente se muestran en la diabetes tipo 2.

La investigación ha demostrado que las comunidades de bacterias que viven en el intestino de un ratón son esenciales para que los animales muestren un comportamiento social normal con otros ratones. Los ratones que han sido criados para estar libres de gérmenes, sin un microbioma intestinal, muestran comportamientos antisociales importantes, como evitar un ratón extraño en lugar de interactuar con él.

Pero ¿cuál es la cadena de eventos que ocurren a nivel molecular y celular, desde las bacterias intestinales hasta el cerebro y los cambios de comportamiento?

Extrapolación a humanos

Un nuevo estudio ha identificado un circuito específico de neuronas que está directamente influenciado por el microbioma intestinal y, posteriormente, es responsable de los comportamientos antisociales en ratones que carecen de un microbioma intestinal. Los trasplantes de materia fecal de ratones con microbiomas intestinales sanos a estos ratones libres de gérmenes fueron suficientes para cambiar la actividad de estas neuronas y así mejorar su comportamiento social. Los investigadores también identificaron una especie bacteriana específica que puede aumentar la sociabilidad.

Ya se había demostrado que, a nivel químico, los ratones libres de gérmenes tienen niveles significativamente más altos de la hormona corticosterona (el análogo de la llamada hormona del estrés, cortisol, en humanos) que los ratones con microbiomas sanos.

Entonces, ¿qué pasaba con las bacterias intestinales, o la falta de ellas, que estaba causando el aumento de los niveles de corticosterona en primer lugar? Para abordar esto, el equipo realizó trasplantes fecales de ratones de tipo salvaje con microbiota intestinal normal a ratones libres de gérmenes.

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Los ratones libres de gérmenes que fueron colonizados con E. faecalis mostraron comportamientos sociales mejorados y niveles reducidos de corticosterona. Los mecanismos a través de los cuales E. faecalis puede mediar en esta mejora serán objeto de investigaciones futuras.

La identificación de las interacciones entre los microbios intestinales, las neuronas y los efectos sobre la salud de todo el organismo (como los cambios de comportamiento) puede ser una línea importante de investigación sobre las formas de, algún día, ayudar a mejorar los déficits sociales, como los que concurren con la depresión y el autismo.

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Las prácticas actuales para tratar este tipo de problemas incluyen la prescripción de fármacos, como antidepresivos y ansiolíticos. Sin embargo, es difícil hacer que estos medicamentos lleguen a las regiones del cerebro derecho en las concentraciones correctas y gran parte del medicamento termina en todo el cuerpo. La comprensión de las conexiones intestino-cerebro se suma a la evidencia de que los trastornos neuropsiquiátricos pueden mejorarse indirectamente mediante el tratamiento del microbioma intestinal, que es mucho más fácil de acceder farmacéuticamente que el cerebro.

Tradicionalmente, el arroz dorado, por ser un organismo modificado genéticamente, ha tenido aparejado una feroz resistencia activista por parte de determinado espectro ideológico.

Habrá que preguntarles qué opinan de esto: pastillas de levaduras diseñadas con ingeniería genética que se instalan en tu intestino y sintetizan la vitamina A a partir de lo que comes (algo que podría suceder pronto habida cuenta de los resultados obtenidos en modelos de ratón).

Levaduras transgénicas en ratones

La mayoría de las especies de levadura no pueden sobrevivir en el intestino de los mamíferos: el calor y la acidez están más allá de sus límites de tolerancia. Pero Saccharomyces boulardii no solo crece fácilmente en el intestino de los mamíferos, sino que también inhibe las infecciones intestinales patógenas en el huésped mamífero.

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Al igual que el arroz dorado es una variedad transgénica que puede suplir las carencias de vitamina A, quizá algún día esta levadura pueda hacerlo de forma más eficaz.

En un nuevo paso para la biología sintética, un grupo de investigadores ha abierto nuevas vías biosintéticas en S. boulardii que permiten la producción de precursores de vitaminas (como el betacaroteno, un precursor de la vitamina A) y fármacos (como la violaceína, un fármaco natural con propiedades antiinflamatorias) en el intestino de ratones. Demostraron así la edición del genoma mediada por CRISPR con alta eficiencia (95%) en esta cepa de levadura.

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Los investigadores informaron de que S. boulardii formaba colonias estables en ratones libres de gérmenes durante más de 30 días, compitiendo por el espacio con otros microbios residentes en el intestino.

Posteriormente, los investigadores probaron el S. boulardii modificado en el modelo de ratón y hallaron que las células de levadura sintetizaron con éxito el betacaroteno en el intestino de los ratones. Al comparar la masa total de betacaroteno adicional recuperado en las heces con el betacaroteno presente en la dosis inicial de probióticos, los autores estimaron que los ratones libres de gérmenes produjeron 194 microgramos de betacaroteno en aproximadamente 14 días.

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Este estudio de prueba de concepto inspira más preguntas sobre la cantidad de betacaroteno absorbido por los ratones, la relevancia biológica de las cantidades producidas y, lo que es más importante, si el proceso se puede replicar en humanos. Sea como fuere, seguro que Greenpeace está en contra.

Las expresiones faciales del ratón cambian cuando sabe algo dulce o amargo, o cuando se vuelve ansioso, tal y como sugiere un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Max Planck de Neurobiología.

El estudio, publicado en Science, es el primero que evidencia esta clase de expresiones en ratones. Para lograrlo se ha usado la visión artificial.

Visión artificial

Cinco estados emocionales con las expresiones faciales de los ratones (el placer, el asco, las náuseas, el dolor y el miedo) han sido identificadas gracias a la visión artificial, es decir, un conjunto de algoritmos que busca patrones en imágenes.

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Según explica Nadine Gogolla, quien dirigió el estudio, las expresiones faciales de los ratones no son solo reacciones al medio ambiente. Las expresiones reflejan el valor emocional del desencadenante:

Los ratones que lamieron una solución de azúcar cuando tenían sed mostraron una expresión facial mucho más alegre que los ratones saciados. Mientras tanto, los ratones que probaron una solución ligeramente salada mostraron una expresión "satisfecha", mientras que una solución muy salada condujo a una cara "disgustada".

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Para garantizar que esto era así, los investigadores investigaron también cómo la actividad neuronal en diferentes regiones del cerebro afecta las expresiones faciales. Una de esas áreas del cerebro es la corteza insular, que está asociada con el comportamiento emocional y la percepción de las emociones en animales y humanos. Así pues, según Nejc Dolensek, autor principal del estudio:

Con nuestro sistema automatizado de reconocimiento facial, ahora podemos medir la intensidad y la naturaleza de una emoción en una escala de tiempo de milisegundos y compararla con la actividad neuronal en áreas cerebrales relevantes.

Según un nuevo estudio de la Universidad de Utah, un nuevo linaje de células cerebrales especializadas descubierta, llamado microglia de linaje Hoxb8, tienen un vínculo entre el TOC y la ansiedad en ratones. El estudio ha sido publicado en Cell Reports.

Los experimentos demostraron que la microglia de linaje Hoxb8 evita que los ratones muestren comportamientos de TOC. Además, descubrieron que las hormonas sexuales femeninas causaron comportamientos de TOC más severos e indujeron ansiedad adicional en los ratones

TOC

Los ratones con microglia de linaje Hoxb8 deshabilitada exhibieron un comportamiento excesivo de aseo. El síntoma se asemeja al comportamiento en humanos con un tipo de TOC llamado tricotilomanía, un trastorno que hace que las personas se arranquen obsesivamente su propio cabello.

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La ansiedad que sufres ahora podría ser heredada por las generaciones futuras

Según explica el autor principal del estudio Dimitri Traenkner, profesor asistente de investigación en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Utah

Este hallazgo abre una nueva vía para pensar en la ansiedad. Dado que tenemos este modelo, tenemos una forma de probar nuevos medicamentos para ayudar a estos ratones y, con suerte, en algún momento, esto ayudará a las personas.

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Las microglias son cruciales durante el desarrollo del cerebro en el útero, aseguran que las estructuras cerebrales y los circuitos neuronales se unan correctamente. Traenkner y sus colegas demostraron que las microglias pertenecen a al menos dos sublinajes distintos de células. Un linaje llamado microglia de linaje Hoxb8 constituye aproximadamente el 30% de todos los microglios en el cerebro, pero hasta ahora, nadie sabía si tenían alguna función única.

Según el Instituto Nacional de Salud Mental, una de cada tres personas experimenta ansiedad debilitante, del tipo que impide que alguien siga su vida normal. Las mujeres también tienen más riesgo de sufrir ansiedad. Sin embargo, las raíces de la ansiedad y otras enfermedades relacionadas con la ansiedad, como el trastorno obsesivo compulsivo (TOC), aún no están claras.

Un estudio reciente sugiere un nuevo tratamiento que elimina las células B del sistema inmunitario, curando a los ratones de la afección del lupus, una enfermedad autoinmune de difícil tratamiento.

Aunque el trabajo es preliminar, ha entusiasmado a los investigadores porque utiliza una terapia ya aprobada para personas con cáncer de sangre.

Ingeniería genética

La estrategia se conoce como terapia con receptor de antígeno quimérico (CAR) -T. Implica la ingeniería genética de las células T, los centinelas del sistema inmune, para que reconozcan y destruyan ciertas células del cuerpo. Fue aprobado en 2011 para tratar ciertas leucemias en niños y linfomas en adultos.

Aunque la terapia CAR-T puede apuntar a diferentes células, los tratamientos aprobados cazan y destruyen las células B al detectar un marcador de proteína, CD19, que casi todas las células B lucen en su superficie.

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Desde que surgió la terapia CAR-T, los científicos que estudian las enfermedades autoinmunes lo han observado con interés porque las células B están involucradas en muchas de estas enfermedades.

En el estudio citado, se probó en enfoque contra el lupus en ratones. Después de que los ratones se enfermaron, el equipo los expuso a la radiación de todo el cuerpo para eliminar las células inmunes existentes. (Las personas que reciben terapia CAR-T reciben quimioterapia con el mismo propósito).

Luego, los científicos infundieron las células T genéticamente alteradas en 41 animales. En 26 de los ratones, las células CAR-T destruyeron con éxito las células B con CD19, y esas células nunca reaparecieron. Eso es similar a lo que se ha observado en pacientes con cáncer que se someten a terapia CAR-T.

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La mayoría de los animales que fueron tratados con éxito vivieron más de un año después del tratamiento, un largo período en los estándares de un ratón. Todos los animales que recibieron terapia con placebo murieron en un plazo de 8 a 10 meses, y muchos fallecieron antes.

El lupus puede ser una enfermedad difícil de tratar. Aunque muchos afectados por esta enfermedad autoinmune viven vidas relativamente normales, algunos sufren de insuficiencia renal, coágulos sanguíneos y otras complicaciones que pueden ser mortales.

La alta concentración de fructosa del jarabe de maíz estimula el crecimiento de tumores cancerosos, según sugiere un nuevo estudio.

Al menos es lo que sucede en ratones: los que bebieron el equivalente a una lata de refresco al día respecto a los que bebieron agua.

¿Y los humanos?

Un equipo de investigadores modificó genéticamente ratones para desarrollar cáncer intestinal. Esto se hizo eliminando el gen que regula el crecimiento y la muerte de sus células intestinales, asegurando que los roedores desarrollen la enfermedad rápidamente.

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Así pues, todos los ratones en el estudio estaban predispuestos a desarrollar cáncer, por lo que se desconoce si el jarabe de maíz tuvo algún efecto sobre la tasa a la que contrajeron la enfermedad. Los resultados pueden ser aplicables a los humanos, pero es demasiado pronto para decirlo con certeza.

Según explica el investigador principal de este estudio, Jihye Yun, del Baylor College of Medicine in Houston:

Estos resultados sugieren que cuando los animales tienen una etapa temprana de tumores en los intestinos, lo que puede ocurrir en muchos humanos adultos jóvenes por casualidad y sin previo aviso, el consumo de cantidades modestas de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa en forma líquida puede aumentar el crecimiento y la progresión del tumor independientemente de la obesidad. Se necesita más investigación para traducir estos descubrimientos a las personas; sin embargo, nuestros hallazgos en modelos animales sugieren que el consumo crónico de bebidas azucaradas puede acortar el tiempo que tarda el cáncer en desarrollarse.

La activación directa de un gen importante para estimular nuestras neuronas puede ayudar a cambiar los síntomas clásicos como el aislamiento social y la pérdida de interés, asociados a la depresión.

Al menos es lo que ha pasado en ratones, de momento, si bien solo en ratones macho.

Gen SIRT1

En la corteza prefrontal, un área del cerebro involucrada en comportamientos complejos como la planificación, la personalidad y el comportamiento social y que se sabe que tienen un papel importante en la patogénesis de la depresión mayor, se ha comprobado que el gen SIRT1 esté inactivo en las neuronas excitadoras creaba síntomas de depresión en ratones machos.

Por eso, cuando un medicamento que activó SIRT1, se revirtieron los síntomas de la depresión en ratones macho.

Eso significa que los medicamentos que activen SIRT1 y permitan el alto nivel de actividad habitual de estas neuronas excitadoras podrían algún día ser una terapia eficaz para algunas personas con depresión mayor.

Pero ¿por qué no funcionó en ratones hembras? Sospechan que las diferencias físicas en esta región frontal del cerebro, como las diferencias en el número de neuronas y las sinapsis entre machos y hembras, podrían ayudar a explicar las diferencias en los efectos de la terapia.

La depresión generalmente se considera causada por una combinación de factores genéticos y ambientales. Es probable que algunos individuos nazcan con la variante SIRT1 identificada en los estudios, que los predispone a la depresión, aunque también deben participar factores ambientales para que ocurra la depresión.

Teníamos pistas de que el olor a lavanda ejerce un efecto relajante en las personas. Pero ¿cómo lo hace exactamente? ¿Cómo podríamos aprovecharnos de este efecto para que fuera usado en los hospitales?

Según un reciente estudio publicado en Frontiers in Behavioral Neuroscience, el compuesto de lavanda podría usarse para aliviar el estrés preoperatorio y los trastornos de ansiedad.

Linalool

Numerosos estudios ahora confirman los potentes efectos relajantes de linalool, un alcohol fragante que se encuentra en los extractos de lavanda.

El propósito de este estudio, sin embargo, es inculcar su uso como alternativa más seguras a los actuales fármacos ansiolíticos (que alivian la ansiedad) como las benzodiazepinas, tal y como explica el líder de la investigación Hideki Kashiwadani, de la Universidad de Kagoshima, Japón:

En la medicina popular, durante mucho tiempo se ha creído que los compuestos olorosos derivados de extractos de plantas pueden aliviar la ansiedad.

En cirugía, por ejemplo, el tratamiento previo con ansiolíticos puede aliviar el estrés preoperatorio y, por lo tanto, ayudar a situar a los pacientes bajo anestesia general sin problemas.

Establecer el verdadero mecanismo de los efectos relajantes de linalool era un paso clave para avanzar hacia el uso clínico en humanos. Por ello, Kashiwadani y sus colegas ensayaron el compuesto con ratones para ver comprobar si el olor de linalool, es decir, la estimulación de las neuronas olfativas (sensibles al olor) en la nariz, es lo que realmente desencadena la relajación.

Observamos el comportamiento de los ratones expuestos al vapor de linalool para determinar sus efectos ansiolíticos. Como en estudios anteriores, encontramos que el olor a linalool tiene un efecto ansiolítico en ratones normales.

Esto contrasta con las benzodiacepinas y las inyecciones de linalool, cuyos efectos sobre el movimiento son similares a los del alcohol.

Tampoco hubo efecto ansiolítico en ratones anósmicos, cuyas neuronas olfativas se han destruido, lo que indica que la relajación en ratones normales fue provocada por señales olfativas provocadas por el olor a linalol.

Ahora, se necesitan estudios similares para establecer los objetivos, la seguridad y la eficacia de linalool administrado a través de diferentes rutas, antes de pasar a los ensayos en humanos.