Científicos españoles logran generar una piel humana artificial con óptimas propiedades biomecánicas

Han empleado dos biomateriales de fibrina y agarosa y, posteriormente, la han integrado en ratones atímicos, obteniendo unos niveles óptimos de desarrollo, maduración y funcionalidad. Este descubrimiento podría ser útil en el tratamiento de diferentes patologías que afectan la normalidad de la piel

Científicos de la Universidad de Granada han logrado generar piel humana artificial empleando la ingeniería tisular, a partir de dos biomateriales de fibrina y agarosa, que han integrado a la perfección en ratones con unos niveles óptimos de desarrollo, maduración y funcionalidad. Este descubrimiento, pionero en todo el mundo, facilitará el uso de piel humana en la clínica, y además puede ser empleado en multitud de pruebas de laboratorio sobre tejidos biológicos sin necesidad de utilizar animales de laboratorio. También podría ser útil en el tratamiento de diferentes patologías que afectan la normalidad de la piel.

Este trabajo ha sido llevado a cabo por José María Jiménez Rodríguez, del grupo de investigación de Ingeniería Tisular del departamento de Histología de la Universidad de Granada, y dirigido por los profesores Miguel Alaminos Mingorance, Antonio Campos Muñoz y José Miguel Labrador Molina.

El trabajo de los científicos de la UGR ha abarcado desde la selección de las células que han utilizado para la fabricación de la piel artificial y el análisis de su comportamiento in vitro, hasta un control de calidad de los tejidos implantados en ratones atímicos. Para ello, fue necesario desarrollar diversas técnicas microscópicas y de inmunofluorescencia que permitieron a los científicos evaluar factores tan importantes como la proliferación celular, la existencia de patrones morfológicos de diferenciación, la expresión de citoqueratinas, involucrinas y filagrinas, la angiogénesis y la integración con tejidos del organismo receptor.

Muestras de piel humana
Para llevar a cabo esta investigación, los científicos obtuvieron muestras de piel humana a partir de pequeñas biopsias procedentes de pacientes sometidos a intervenciones en el Servicio de Cirugía Plástica del Hospital Universitario Virgen de las Nieves de Granada. Todos los pacientes incluidos en el estudio dieron su consentimiento previo a la participación en el mismo.

Para el desarrollo de los diferentes constructos de piel humana artificial, se utilizó fibrina humana procedente de plasma sanguíneo de donantes sanos, a los cuales se añadió ácido tranexámico (como antifibrinolítico), cloruro cálcico para precipitar la reacción de coagulación de la fibrina y agarosa al 0,1%. Estos sustitutos de piel artificial se implantaron en el dorso de unos ratones atímicos para su evolución in vivo, analizándose los equivalentes cutáneos implantados mediante microscopía óptica y electrónica de transmisión y barrido e inmunofluorescencia.

La piel generada en laboratorio mostró adecuados niveles de biocompatibilidad con el receptor y ausencia de cualquier signo de rechazo, dehiscencia o infección. Además, todos los animales que participaron en el estudio mostraron la aparición de tejido de granulación tras seis días del implante, el cual dio paso a una cicatrización total a partir del vigésimo día.

El trabajo realizado en la UGR supone la primera vez que se elabora piel humana artificial con una dermis basada en biomateriales de fibrina y agarosa, ya que hasta la fecha se habían elaborado sustitutos de piel artificial en función de otros biomateriales como colágeno, fibrina, ácido poliglicólico, quitosan, etc.

El hecho de utilizar estos biomateriales en esta investigación “aportó resistencia, firmeza y elasticidad a la piel” -apunta Jiménez Rodríguez-. En definitiva, hemos creado una piel con mayor estabilidad, que además presenta una funcionalidad muy similar a la piel humana normal”.

¿Te gustaría olvidar para siempre tus peores recuerdos?

Investigadores de la Universidad de Nueva York en Estados Unidos han desarrollado un método no invasivo sin fármacos que bloquea de forma semipermanente la reaparición de recuerdos de miedo en los humanos. El descubrimiento, que se publica en la revista 'Nature', podría tener importantes implicaciones para el tratamiento clínico de los trastornos asociados al miedo.

Estudios previos se han dirigido a bloquear el almacenamiento de los recuerdos de miedo en el cerebro. Sin embargo, muchos de los métodos anteriores utilizaban componentes que eran tóxicos para los humanos y sólo demostraban sus efectos durante días.

Los científicos, dirigidos por Elizabeth Phelps, superaron estos componentes aprovechándose de la fase de la memoria conocida como 'reconsolidación', en la que los viejos recuerdos pueden cambiar.

Después de entrenar a sujetos para que tuvieran miedo frente a estímulos visuales, los investigadores introdujeron nueva información 'segura' mientras reactivaban los recuerdos de miedo. Al hacer esto, pudieron volver a 'escribir' los pensamientos negativos asociados con el estímulo.

Los autores muestran que los efectos de este tipo de intervención duran al menos un año y no parecen afectar a los recuerdos que no se reactivaban en el momento de la introducción de la nueva información. Los investigadores concluyen que los recuerdos de miedo viejos pueden actualizarse con información que no proporcione temor durante el momento en el que se produce la reconsolidación.

El descubrimiento tiene importantes implicaciones para el tratamiento clínico de los trastornos asociados al miedo y sugiere que el momento temporal específico en el que se producen las intervenciones terapéuticas podría tener un gran papel en su éxito.

Hidra, lo nuevo en tecnología de vidrios

De la mano del prestigioso diseñador italiano Leonardo Fioravanti, (famoso creador demodelos de autos deportivos y aerodinámicos), presentará su más reciente concepto llamado Hidra.
Es un prototipo de vidrio elaborado a base a la tan querida nanotecnología, gracias a ésta no requiere de ningún tipo de parabrisas ni limpia-vidrios, ya que “se limpia solo“.

El vidrio Hidra cuenta con cuatro capas superpuestas, la primera, a base de dióxido de titanio, que permite filtrar los rayos del sol, además de ser fuertemente hidrorepelente.
La segunda capa está elaborada con un muy fino casi invisible nano-polvo que sirve para repeler y empujar la suciedad a los bordes del vidrio.
La tercera capa está compuesta por sensores que indicarán a dónde deben ir a las nano-máquinas que componen la capa anterior.
Y la última capa esta hecha a base de un material conductor, y es la encargada de alimentar de energía a las otras tres y accionar todo el sistema.

El diseñador estima que hace el 2013 todos los coches se comercialicen con esta tecnología.

Sexto sentido: ¿Tenemos un sistema sensorial escondido?

Un nuevo estudio asegura que los seres humanos contamos un sistema sensorial que nunca había sido descubierto hasta ahora. El equipo de investigación, a cargo de Frank Rice, profesor de neurología en Albany Medical College en Nueva York, afirma que contamos con un subsistema completamente separado de los nervios pero que nos proporciona también la capacidad de “tocar” y “sentir” ¿Es posible que exista algo así, o solo se trata de una mala interpretación de los datos disponibles?


Todos hemos oído la expresión “sexto sentido”. En general, quien menciona esa frase se refiere a algún tipo de percepción que queda fuera de los cinco sentidos “tradicionales”. Dicho sexto sentido suele asociarse casi siempre a la percepción extrasensorial o alguna pseudociencia por el estilo, por lo que la comunidad científica jamás se había interesado por buscar seriamente tal cosa. Sin embargo, un nuevo estudio podría demostrar que el cuerpo humano está equipado con un sistema sensorial separado de los nervios, capaz de proporcionarnos la capacidad de “tocar y sentir”. Todos sabemos que nuestro cuerpo cuenta con millones de terminaciones nerviosas de diferentes tipos ubicadas justo por debajo de la piel. Existe toda una “red de comunicaciones” destinada a llevar los datos que estos verdaderos sensores recogen a nuestro cerebro, que en definitiva es el órgano encargado de percibir el entorno. Sin embargo, existe otra red similar, escondida entre los vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas, que de forma independiente a la primera nos proporcionaría también la capacidad de “sentir”. Dicha red ha sido hallada en al menos dos pacientes, que por supuesto ignoraban que tal cosa se encontraba en su piel.

"Es casi como oír el sutil sonido de un instrumento único en medio de una sinfonía", dice Frank Rice, profesor de neurología en Albany Medical College en Nueva York y autor del estudio. "Solamente cuando desvías tu atención de las terminaciones nerviosas asociadas con la sensaciones normales de la piel puedes apreciar la sensación oculta," explica. Según el especialista, nuestra piel, el órgano más grande del cuerpo, tiene algunas cualidades extraordinarias, como por ejemplo la capacidad de “oír”. En efecto, el nuevo hallazgo -que ha sido debidamente detallado en la edición de diciembre de la revista Pain- podría ayudar a los científicos a entender las razones de algunos misteriosos dolores de cabeza como las migrañas y las fibromialgias. El estudio, y otros realizados por el equipo, fue apoyada por el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos y varias empresas farmacéuticas.

¿Contamos un sistema sensorial que nunca había sido descubierto?

El equipo descubrió este nuevo “sistema sensorial” cuando estudiaba dos pacientes que nacieron con muy poca capacidad de sentir dolor. Esta es una condición extremadamente rara, llamada insensibilidad congénita al dolor. Otros individuos con esta condición tienen la piel excesivamente seca, a menudo pueden mutilarse accidentalmente, y por lo general adolecen de graves deficiencias mentales. “Curiosamente, nuestros ensayos efectuados con instrumentos lo suficientemente sensibles revelaron que todas las sensaciones de la piel se encontraban gravemente afectadas, incluyendo las respuestas a diferentes temperaturas y contactos mecánicos”, dice Dr. David Bowsher, otro de los investigadores. Bowsher tomó biopsias de la piel y las envió al laboratorio de Rice para que efectuase un análisis microscópico de las terminaciones nerviosas. “Descubrimos con sorpresa que la piel que recibimos carecía de todas las terminaciones nerviosas que normalmente se asocia con las sensaciones en la piel”, explica Rice. “Sin embargo, ¿cómo sienten algo estas personas?”, se preguntaron.

A pesar de que los pacientes carecían de las terminaciones nerviosas habituales en la piel, Rice y sus colegas encontraron terminaciones nerviosas en los pequeños vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas. “Al parecer, estos individuos únicos son capaces de sentir cosas a través de estas terminaciones nerviosas restantes,” dice Rice. “Durante muchos años, mis colegas y yo hemos detectado distintos tipos de terminaciones nerviosas en pequeños vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas, que simplemente se supone que regulan el flujo de sangre y sudor”, continúa. Nunca pensamos que “pudiesen contribuir a la sensación consciente. Sin embargo, aunque todas las otras terminaciones sensoriales no aparecen en esta piel inusual, los vasos sanguíneos y glándulas sudoríparas tenían terminaciones nerviosas.”

Realmente, se trata de un resultado sorprendente. Sin embargo, es muy difícil -al menos en esta etapa del estudio- generalizar a toda la humanidad los resultados obtenidos. Los dos pacientes que han sido analizados contaban con una (muy) extraña condición genética, que había eliminado por completo las terminaciones nerviosas normales de toda su piel. ¿No podría ser este mismo defecto el responsable de que sus vasos y glándulas tengan “sensores” adicionales? Es posible que sí. De todos modos, no deja de ser curioso que haya gente entre nosotros que posee un “sentido” adicional. ¿No crees?

El mar será la gran despensa que alimentará al mundo en 2050

La acuicultura marina resultará fundamental para alimentar a los 9.200 millones de habitantes que se espera que haya en el planeta en el año 2050. Un equipo internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) acaba de publicar un estudio prospectivo que revela que este tipo de producción podría crecer de las 34 millones de toneladas actuales hasta 600 millones de toneladas para mediados de siglo. Así se podrían suplir las carencias de la agricultura y la ganadería, dadas las limitaciones en la disponibilidad de agua y terreno fértil.
De acuerdo con el trabajo, publicado en la revista Bioscience, las capturas en las pesquerías sólo serían sostenibles a largo plazo si se abandonan prácticas como la producción de harina de pescado (con la que se alimenta a aves, peces, ganado porcino, vacuno y ovino) o la pesca de grandes depredadores, al tiempo que se incrementan «notablemente» las áreas protegidas como reservas marinas. Los investigadores creen que el modelo actual de pesquerías no es sostenible y a largo plazo provocaría el agotamiento de la pesca.
Para Nuria Marbà, investigadora del CSIC y una de las responsables del proyecto, «la mayor ventaja de la acuicultura marina es que la producción de proteína animal en el mar no consume apenas agua dulce, mientras que la ganadería realiza un uso mucho más intensivo del agua en tierra». Lo cierto es que «alimentar a 9.200 millones de personas con una dieta saludable es un desafío de proporciones colosales», apunta el responsable del proyecto, Carlos Duarte. Un reto que «sólo se podrá afrontar con éxito integrando la producción de alimento en tierra y en el océano»

Producción de algas

La acuicultura es el sector de producción de alimento que crece más rápido, con un aumento del 7,4% anual, y que más se diversifica en número de especies, con un 3% anual de nuevas especies domesticadas. «La expansión de la acuicultura podría constituir la siguiente revolución en la alimentación humana», añade Duarte.
El crecimiento sostenible de la acuicultura en un futuro pasa, según los investigadores, por afrontar varios desafíos. Para empezar, habría que cerrar el ciclo de producción, eliminando la dependencia, por un lado, de las pesquerías, a través de las harinas de pescado y, por otro, de la agricultura, con la proteína de soja utilizada en algunos piensos. Para mejorar la calidad de las aguas y su oxigenación, este equipo científico aconseja incrementar notablemente la producción de algas marinas, para su uso en piensos, alimentación humana o biocombustibles, lo que puede contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Las granjas de algas, así como las de bivalvos y otros filtradores, mejoran la calidad del agua y tienen un efecto positivo para el ecosistema.

Los canguros pueden ser la clave en estudio contra el cáncer de piel

Entender cómo reparan los canguros su ADN podría ser la clave para prevenir el cáncer de piel, según investigadores australianos y austríacos.

Los equipos están investigando una enzima reparadora del ADN hallada en canguros y muchos otros organismos, pero no humanos, que es muy efectiva para reparar un tipo particular de daño vinculado con muchos cánceres de piel.

La investigación está dirigida por las doctoras Linda Feketeova y Uta Wille, del Centro ARC de Excelencia para la Química de Radicales Libres y Biotecnología de la University of Melbourne, junto con científicos de la Universidad de Innsbruck, en Austria.

"A medida que se acerca el verano, la exposición excesiva a la dañina luz ultravioleta (UV) del sol acabará con más de 400 mil australianos diagnosticados con cáncer de piel", dijo Feketeova en un comunicado.

"Otros equipos de investigación han propuesto una 'crema de ensueño' que contiene la enzima reparadora de ADN que podría colocarse en la piel tras pasar un día al sol. Ahora estamos examinando si esto sería factible", añadió.

Los grupos están simulando la exposición de la piel de los canguros a la luz ultravioleta dañina en el laboratorio y después analizando el proceso de reparación del ADN, que Wille dijo que resultaba en una serie de subproductos químicos nunca vistos antes.

"Sin embargo aún hay mucho que investigar antes de que esta 'crema de ensueño' esté disponible en la farmacia, así que no tiren sus protectores solares por ahora", agregó Feketeova.

La investigación se publicará en la próxima edición de Chemical Communications.

La sobreexposición al sol es responsable de al menos dos tercios de los casos de melanoma, un cáncer de piel especialmente difícil de tratar porque el ADN en las células de la piel quemadas por el sol resulta afectado, causando mutaciones genéticas.

Científicos consiguen material transparente al 100%

Podrías pensar que en realidad ya existen materiales transparentes … pero si te fijas, la opacidad no es total, además de que siempre pueden existir algunos reflejos …

Unos investigadores del Instituto de Investigación Física y Química de Japón, han conseguido un prototipo de material similar al cristal que, según afirman, es 100% transparente, de hecho ni siquiera refleja parte de la luz que recibe. El material está compuesto de cristal normal al que se le han agregado partículas de oro y plata.

De momento solo han conseguido una pequeña muestra a nivel microscópico aunque la idea es fabricarlo en versiones más grandes y mejorar las comunicaciones vía fibra óptica, cámaras, telescopios, etc.

¿De dónde sale el talento de los futbolistas brasileños?

¿Por qué Brasil es una cantera de estrellas del balón? Hasta ahora muchos recurrían a la genética para, por ejemplo, explicar el «jogo bonito» de los brasileños, pero los científicos han descubierto que la clave del talento está en la mielina, una proteína del sistema nervioso que aumenta con la práctica.
«No se nace con genes mágicos», afirma Dan Coyle, autor de «Las claves del talento» (Zenith), un libro que reúne algunas investigaciones sobre el papel de la mielina, una lipoproteína que recubre en forma de vaina los nervios y permite la transmisión de impulsos entre ellos.
Hasta ahora los expertos habían estudiado la pérdida de mielina como responsable de graves enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis múltiple o lateral pero no habían relacionado su desarrollo con el talento.
La mielina rodea los nervios como «si se tratara de un aislamiento de goma que envolviese un alambre de cobre» con el objetivo de que la señal sea más veloz y fuerte e impida que se escapen los impulsos nerviosos. La práctica intensa de una habilidad, según Coyle, añade nuevas capas de mielina, por lo que las acciones y los pensamientos se vuelven más «veloces y precisos».

«Semilleros de talento»

Coyle, que ha viajado alrededor del mundo en busca de los «semilleros de talento», descubrió en Brasil que el éxito de sus jugadores de fútbol no se debía a que «lo practicaran en la playa o a la bondad de su clima» sino a las horas que dedican al entrenamiento y, sobretodo, a las repeticiones con las que liman los errores.
Brunio -cuenta Coyle- tiene once años y trata de aprender el «elástico», una nueva maniobra de dominio del balón que se le resiste hasta que, después de repetir el movimiento más lentamente y dividirlo en partes, lo consigue.
En Brasil, el escritor estadounidense constató que, aunque, por ejemplo, en las favelas la pasión por el deporte ayuda a desarrollar estas habilidades, la clave está en el fútbol sala, una incubadora en la que el balón, más pequeño y pesado, y el menor espacio aumentan un 600 por cien los toques del balón y aceleran el proceso de la mielina.
Coyle también encontró otros ejemplos en su periplo: el éxito de un club de tenis ruso que pese a sus precarias instalaciones forma a más jugadoras de máximo nivel que todo Estados Unidos o la rara coincidencia de las hermanas Charlotte, Emily y Anne Brontë, tres escritoras de talla internacional que crecieron en un pueblecito al norte de Inglaterra.
Sus escritos infantiles eran «burdas imitaciones de artículos de revistas y libros de la época» pero fueron una «práctica intensa» que culminó con novelas clásicas y «sorprendentes» como «Cumbres borrascosas» o «Jane Eyre».

Amor irracional y atención a los errores

Envolver con mielina los nervios requiere gran cantidad de tiempo y energía, por lo que aunque «no podamos ser Miguel Ángel o Messi» y durante la infancia se desarrolle de un modo más rápido, «todos podemos mejorar aquellas habilidades que nos apasionan».
«Se necesita amor irracional hacia una actividad para ser capaz de trabajar duro», añade Coyle, quien aconseja para incrementar la mielina dedicar tiempo a observar la habilidad, descomponerla y reducir su velocidad para facilitar su aprendizaje, y repetirla «siempre prestando atención a los errores». Además de la práctica intensa, se requiere motivación y un «maestro instructor», que enseñe «el amor hacia lo que se hace», apunta Coyle.
Según este autor, España «es un lugar con muchos talentos en el arte, los negocios o el deporte», un «renacimiento del talento español» que alcanza incluso los fogones, concluye.

Científicos consiguen «atrapar» un arco iris por primera vez

Atrapar un arco iris era hasta ahora un imposible, una idea poética equiparable a conseguir una utopía, pero los sueños, a veces, se convierten en realidad. Por primera vez, científicos norteamericanos han conseguido capturar este fenómeno, tenerlo entre las manos a su antojo. Y lo han hecho de manera muy sencilla, utilizando unas lentes básicas y un plato de cristal. Esta técnica tiene importantes efectos prácticos, ya que podría ser utilizada para almacenar información usando la luz, una maravilla para la computación óptica y las telecomunicaciones.

Hace dos años, Ortwin Hess, de la Universidad de Surrey, logró un nuevo método para ralentizar y capturar la luz que podría multiplicar por mil la memoria de los ordenadores. La técnica se basaba en la propiedad de la «refracción negativa» de metamateriales creados artificialmente.

cuyo estudio aparece en la revista newscientist han dado un paso más en la captura de la luz. El equipo fabricó su trampa para arco iris con una lente convexa de cristal de 4,5 mm de diámetro con una de sus caras recubierta por una película de oro de 30 nanometros de espesor. Esta cara se apoya sobre un cristal plano recubierto de otra película de oro de 70 nm. La luz queda almacenada en la capa de aire que pasa por el medio. Con la ayuda de un láser, los científicos hicieron aparecer el arcoiris. Visto desde arriba con un microscopio, el fenómeno destaca como una serie de anillos de colores.

«Creo que es hermoso poder crear fenómenos tan complejos utilizando una configuración tan simple. Es increíble», ha asegurado Vera Smolyaninova, principal autora del estudio. El propio Hess, cuyas investigaciones fueron publicadas en su día por la revista Nature, ha dado sus bendiciones al hallazgo, que valida sus predicciones teóricas. «Es muy muy elegante», ha asegurado.

Científicos Crean Carne de Cerdo En Laboratorio Sin Sacrificar a un Solo Animal

Un grupo de científicos holandeses ha conseguido por primera vez cultivar carne de cerdo en laboratorio a partir de las células de un animal vivo.

Aunque por el momento nadie se ha llevado a la boca este plato «in vitro», todavía más parecido a una correosa sobra que a un suculento filete, los investigadores creen que podría lanzarse al mercado dentro de cinco años. De tener éxito y ser aceptado, su comercialización supondría importantes implicaciones en la forma en la que producimos nuestros alimentos y en el medio ambiente -se reduciría el ganado y con ello las emisiones de metano-. También disminuiría el sacrificio de los animales de granja, ya que, según los autores de la investigación, con las células de un solo ejemplar podría obtenerse tanta cantidad de carne como la que proporciona la matanza de un millón de cabezas.
«Lo que tenemos por el momento es más parecido a un pegajoso tejido muscular», explica Mark Post, profesor de fisiología en la Universidad de Eindhoven. «Necesitamos encontrar maneras de mejorarlo, pero lo conseguiremos». Para empezar, los científicos extrajeron células del músculo de un cerdo vivo, llamadas mioblastos, y las colocaron en un caldo de cultivo con otros productos animales para replicar su crecimiento en un placa de Petri. Las células se multiplicaron y crearon el tejido muscular. Ahora, el equipo busca la fórmula para desarrollar artificialmente ese músculo y conseguir un producto más denso, con mejor textura, algo parecido a un filete o un embutido

El producto, respaldado por el gobierno holandés y un fabricante de salchichas, está precedido por la creación de un filete de pescado artificial obtenido en Nueva York de las células musculares de pececillos de colores. Post cree que esta carne de laboratorio «será beneficiosa para el medio ambiente y reducirá el sufrimiento de los animales. Si parece carne y sabe a carne, la gente lo comprará». Una vez en marcha, se intentará hacer lo mismo con la carne de pollo, vaca y cordero.
Este tipo de producción podría reducir los miles de millones de toneladas de gases de efecto invernadero que anualmente emite el ganado, el 18% de las emisiones, según la ONU. Resulta un punto interesante a tener en cuenta, ya que el consumo de carne y productos lácteos podría duplicarse en 2050.
La carne artificial ha sido bien recibida por organizaciones ecologistas como PETA, que no le ponen ninguna «objeción ética» mientras no proceda de un animal muerto. En cuanto a las asociaciones vegetarianas, se preguntan si puede confiarse en la garantía de que realmente es artificial y no tiene ningún componente de un animal muerto.