Noticias y artículos

El trastorno depresivo mayor, buscando el origen de ésta enfermedad.

depres

La depresión es una de las enfermedades psiquiátricas más frecuentes y tiene un desenlace trágico en una gran cantidad de pacientes. A pesar de esto seguimos sin conocer de forma adecuada el origen de la enfermedad lo que provoca que hasta el 70% de los pacientes no tenga una remisión completa aún con un tratamiento adecuado y oportuno.

Distintas hipótesis han dominado el posible origen de esta enfermedad, algunas tan populares que se consideran un hecho o incluso un dogma en lugar de lo que son: teorías; tal es el caso de lahipótesis de la deficiencia de serotonina.

Según ésta hipótesis la depresión se debe a una disminución generalizada de la síntesis de serotonina en el cerebro; sin embargo, 50 años de investigación no han logrado corroborar este hecho. Además, el panorama resulta más complejo de lo que se creía en un principio, hoy sabemos que existen más de 14 subtipos de receptores a serotonina cada uno con un patrón de localización y expresión distinto en el cerebro, sin olvidar que la serotonina tiene un rol en numerosos circuitos cerebrales dedicados a distintas funciones.

A pesar de que es muy probable que la hipótesis de la deficiencia generalizada de serotonina sea incompleta o incluso errónea existe un hallazgo de importancia que hay que resaltar, un porcentaje no desdeñable de pacientes responden adecuadamente al tratamiento con inhibidores selectivos de recaptura de serotonina y antidepresivos tricíclicos, mejorando su estado de ánimo. Este hecho abre la puerta a la posibilidad de que distintas monoaminas en circuitos específicos participen en la fisiopatología de la depresión, quizá una de las más importantes sea precisamente la serotonina.

Una hipótesis más reciente de popularidad creciente es la hipótesis de las neurotrofinas. Recordemos que las neurotrofinas son una serie de proteínas que favorecen la supervivencia neuronal. Parece ser que el estrés crónico y la susceptibilidad genética alteran la función de estas sustancias lo que impide entre otras cosas la formación de nuevas neuronas (neurogénesis) y una adecuada plasticidad neuronal.

En una próxima entrega daremos una explicación más extensa acerca de una nueva teoría, que se encamina a ser de gran importancia en el estudio de la depresión.

Alfredo Manzano.
Sinapsis MX

Referencia:
Thompson SM, Kallarackal AJ, et al. An excitatory synapse hypothesis of depression. Trends Neurosci. 2015; 38(5): 279-294. 
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25887240

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Noticias y artículos

Optogenética, controlando el cerebro con luz.

opto

Distintas herramientas de investigación se han utilizado a lo largo de la historia para activar e inhibir células, entre ellas a las neuronas. Hasta hace pocos años las principales técnicas utilizadas consistían en estimular directamente a la neurona mediante estímulos eléctricos o alterar su función con el uso de fármacos; sin embargo, ambas técnicas poseen importantes limitaciones.

Con respecto a la estimulación eléctrica la limitación más importante que presentamos es que el cerebro contiene cientos de tipos de neuronas en regiones sumamente pequeñas, por lo que un impulso eléctrico generado por un microelectrodo activa de forma no selectiva distintas poblaciones neuronales. A su vez, los fármacos se distribuyen en grandes regiones cerebrales por lo que alteran la neuroquímica general del encéfalo.

Una técnica extraordinaria y vanguardista surgió en el año 2005 en la Universidad de Stanford, fue llamada optogenética; este método tomo tal importancia que para el año 2010 la revista Nature la nombró la técnica de investigación más importante del año.

Pero ¿qué es la optogenética?
La optogenética es una técnica que consiste en introducir genes especiales a las neuronas (mediante técnicas de ingeniería genética) que codifican proteínas (opsinas) que responden a distintas longitudes de onda de la luz. Esto significa que el investigador es capaz de hacer que una neurona específica sea activada (despolarizada) únicamente usando luz con una precisión notable.
¿Cuales son las “técnicas de ingeniería genética” que nos permiten introducir los genes de las opsinas? En general se utilizan dos métodos: El primero consiste en generar ratones modificados genéticamente para expresar las opsinas desde el nacimiento; el segundo método podría ser objeto de ciencia ficción, se introducen virus con la capacidad de distinguir entre unas neuronas u otras, los cuales “infectan” de forma selectiva a cierta célula y le introducen los genes de las opsinas ¿impresionante, no?

En los últimos años esta se ha vuelto una técnica popular de investigación en neurociencias; incluso en laboratorios mexicanos destacando los Institutos de la UNAM y el CINVESTAV del IPN en su uso. En este momento poseemos en nuestras instituciones opsinas que permiten activar neuronas (despolarizar), pero también de algunas que nos permiten inhibir la actividad neuronal (hiperpolarizar).

Por último ¿qué aplicaciones tiene este nuevo método? La respuesta corta es: las que uno pueda imaginar. ¿Inhibir neuronas que producen el apetito para facilitar la reducción de peso? ¿Potenciar neuronas del hipocampo para facilitar la formación de memorias? ¿Silenciar las terminaciones nerviosas que codifican el dolor? Todo lo anterior se ha hecho y en posteriores publicaciones nos encargaremos de resumirles cada una de estas investigaciones.

Alfredo Manzano.


Referencias:
-Reiner A, Isacoff EY. The Brain Prize 2013: the optogenetics revolution. Trends Neurosci. 2013;36(10): 557-60. dii: 10-1016/j.tins.013.08005.

-Deisseroth K. Optogenetics. Nat Methods. 2011;8(1):26-9. doi: 10.1038/nmeth.f.324.

Videos y enseñanza.

Serotonina, el neurotransmisor de las enfermedades.

Ahora es el turno de analizar el neurotransmisor de las enfermedades mentales, el que se ha visto implicado en procesos desde depresión hasta anorexia e incluso esquizofrenia, la serotonina.

Revisaremos su anatomía, fisiología y farmacología en términos generales

También checa la histamina en alergias y otras cosas: Histamina: Más allá de las alergias

Marco A Sotomayor

English articles

Low carb diets. Useful as autoimmune disease treatment?

Inflammation is an immune physiological process that usually helps to control infections as well as in the subsequent repair of the affected tissue. Inflammasomes are multiproteic complexes expressed by the innate immune system cells whose activation induces the release of proinflammatory substances as interleukin-1.

These multiproteic complexes are clinically-important because some autoimmune diseases express an increase in the activity of the inflammasomes. Therefore, the downregulation of inflammasomes could be of help in the treatment of such diseases.

It has been recently published in Nature Medicine that a subtype of inflammasome named NL3P is inhibited by a ketone: hydroxybutyrate. But, when is this ketone produced in physiological conditions? In a healthy adult these ketones are produced in some states of energy deficit such as intense aerobic exercise, fasting, with caloric restriction diets and with low carb diets (for example, the popular: Atkins diet®). In an interesting series of experiments (in vitro and in vivo), the research team in the USA showed  that fasting and low carb diets produce a reduction of inflammation in various animal models of autoimmune diseases.

Maybe the title of this article was a little ambitious, but in fact the ketogenic diets will probably be part of the treatment for autoimmune diseases in the near future. Besides, it has also been recently shown that these are the best diets for losing weight (JAMA, 2015).

Alfredo Manzano MD.


References:
Youm YH, Nguyen KY, et al. The ketone metabolite β-hydroxybutyrate blocks NLP3 inflammasome-mediated inflammatory disease. Nat Med. 2015; 21(3):263-9.

Johnston BC, Kanters S. Comparison of weight loss among named diet programs in overweight and obese adults: a meta-analysis. JAMA. 2014;312(9): 923-33.

Dolor, English articles

Can bacteria cause pain?

What is the cause of the pain produced during an infection? Until now it was thought that it is originated by the inflammatory response triggered by immune-derived substances such as cytokines, prostaglandins and growth factors. However, in a recent study published in Nature, researchers from Harvard University found that some peptides in bacteria can directly activate nociceptors therefore producing pain, without requiring the activation of the immune system. Furthermore, they found that neuropeptides released by nociceptors produce a direct immunomodulatory response.

In a first set of experiments the authors caused an infection on the hindpaws of mice (by local inoculation of the bacteria S.aureus) and then assessed the mechanically and thermally-induced pain. They found that the pain intensity is directly correlated to the bacterial load, but not with swelling or the quantity of immune cells and cytokines present in the site of infection. Using genetically-modified mice, this group also found that the pain caused by the bacterial load was not produced through the activation of the immune system by S. aureus.

In order to elucidate which bacterial elements were causing pain, the activity of nociceptive cells of the dorsal root ganglion (DRG) was measured using an electrophysiology technique (patch-clamp) and calcium imaging. The research team found that two bacterial products (N-formylated peptides and pore-forming toxin) produce higher levels of electrical activity and an increase in calcium influx in DRG nociceptive neurons.

Finally this group studied the role of nociceptors in modulating the immune response. They used genetically-modified mice that have a total lack of nociceptors. After S.aureus infection these mice displayed increased tissue swelling and a greater local infiltration of neutrophils relative to control littermates; which suggests that the nociceptor ablation leads to an increased local inflammatory response.

In summary this research team postulates that the direct activation of nociceptors by bacterial products could be the principal mechanism leading to pain; such finding is relevant since could improve the current treatments for painful infections. Moreover, the discovery of the down regulation in the local inflammatory response mediated by nociceptor activation is remarkable since this mechanism could be used by some pain-producing bacteria to increase their virulence.

Reference:
Bacteria activate sensory neurons that modulate pain and inflammation.
Chiu IM, Heesters BA, Ghasemlou N, Von Hehn CA, Zhao F, Tran J, Waigner B, Strominger A, Muralidharan S, Horswill AR, Bubeck Wardenburg J, Hwang SW, Carroll MC, Woolf CJ.
Nature. 2013 Sep 5; 501(7465):52-7. doi:10.1038/nature12479. Epub 2013 Aug 21.

Videos y enseñanza.

El potencial de membrana y de acción. El elemento clave de la codificación cerebral.

Empezamos con excitabilidad eléctrica de las células analizando los principios básicos, de donde proviene la carga eléctrica que tienen nuestras células y como la utilizan para comunicarse entre si.

Para ver como se usan estos principios en el corazón te sugerimos nuestro video de:

Propiedades eléctricas del corazón

Marco A Sotomayor.

Dolor, Noticias y artículos

La estimulación cerebral profunda para tratar el dolor crónico.

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El uso de estimulación cerebral profunda (ECP) es ampliamente conocida para controlar el temblor asociado a la enfermedad de Parkinson. Pero ¿se ha utilizado esta herramienta terapéutica en el control del dolor?

Los primeros intentos para controlar el dolor mediante ECP comenzaron hace 6 décadas, con la lógica siguiente: “si estimulamos sitios de placer en el cerebro podremos controlar el dolor”, después de distintos intentos algunas cirugías funcionaron mientras otras no lo hicieron.

Reynolds encabezó en los últimos años de la década de los 60’s una serie de investigaciones que culminaron con el descubrimiento de una estructura en el tallo cerebral que al ser estimulada producía analgesia: la sustancia gris periacueductal (SGP). La estimulación eléctrica de la SGP producía una analgesia tan potente que permitía realizar cirugías, sin dolor, en ratones despiertos. Posteriormente se descubriría que la SGP forma parte (con otras estructuras) de un complejo sistema que se encarga de disminuir o incrementar la sensación de dolor, conocido en conjunto como sistema modulador descendente del dolor.

Los primeros reportes de analgesia en humanos, al estimular la SGP, se publicaron en el año de 1977. No fue la única estructura que fue investigada por su potencial acción analgésico; entre otros sitios anatómicos encontramos: corteza anterior del cíngulo, núcleos talámicos (ventroposterolateral y ventroposteromedial), sustancia gris periventricular y médula espinal.
En la década de los 90’s iniciaron estudios sistematizados para estudiar el beneficio de la ECP en el tratamiento del dolor. Si bien no lograron resultados satisfactorios la agencia FDA (food drug administration) en EUA le dio a la ECP un carácter de off-label para el tratamiento del dolor (uso aceptado para otros propósitos).

En los últimos 15 años pocas publicaciones se han hecho sobre la efectividad de la ECP en el tratamiento del dolor y en general estas publicaciones cuentan con pocos pacientes o una selección deficiente de los mismos. Sin embargo existen equipos de cirugía que continúan realizando estas intervenciones de manera usual, por ejemplo: el grupo de Neurocirugía Funcional de la Universidad de Oxford en Reino Unido, que ha operado más de 100 pacientes en los últimos 12 años.

La Federación Europea de Sociedades Neurológicas hoy considera que la ECP debe ser limitada a centros de alta especialidad en esta técnica y que los casos deben ser estudiados y reportados.  Por otro lado, la ECP no es una opción terapéutica para todos los pacientes con dolor crónico; los candidatos deben ser estudiados con detenimiento y seleccionados en base a la probabilidad de éxito de la intervención quirúrgica.

Alfredo Manzano.
Sinapsis MX


Referencia:
Keifer OP Jr, Riley JP, Boulis NM. Deep brain stimulation for chronic pain: intracranial targets, clinical outcomes, and trial design considerations. Neurosurg Clin N Am. 2014; 25(4):671-92. 

Noticias y artículos

¿Ciegos que ven y sordos que escuchan?

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En el año de 1759, Charles Bonnet abogado por profesión y naturista por pasión, nieto de Charles Lullin, observaba un hecho que jamás había sido descrito, su abuelo tras crónicamente padecer de cataratas en ambos ojos y por lo tanto ser considerado como ciego, decía ver aves, carruajes y edificios.

Se le conoce como ilusión a la alteración de la percepción de la realidad, esto es: observar que una silla (que sí se encuentra en la realidad) se mueva, cuando en realidad se encuentra estática; por el otro lado, una alucinación es la impresión hacia los sentidos de algo que NO existe en la realidad, esto es: observar una silla, pero la silla no se encuentra en la realidad.

Hoy, conocido como el “Síndrome de Charles Bonnet”, en honor a esta descripción se reconoce un cierto patrón en esta clase de pacientes:
i) Una persona usualmente anciana.
ii) Una persona con ceguera de cualquier tipo: esto es, que su ceguera este condicionada por alguna alteración de los componentes anatómicos de la vía visual; yendo desde el mismo ojo (la variante mejor reconocida), los nervios craneales ópticos, quiasma, cuerpos geniculados laterales del tálamo, radiaciones ópticas o incluso de la corteza occipital.
iii) Que mantenga la salud mental y en específico, identifique estas alucinaciones como algo no real.

Este padecimiento pareciera ser raro, pero en estudios se ha llegado a la conclusión de que tal vez su falta de prevalencia e incidencia (cuantos casos vivos hay con la enfermedad y cuantos casos nuevos se reportan con la enfermedad) podría ser, quizá, por falta de conocimiento de los médicos acerca de esta patología o que su diagnóstico sea equivocado. El síndrome demencial es el diagnóstico diferencial más importante en esta clase de pacientes, debido a que la edad lo condiciona.

El padecimiento comienza cuando existen deficiencias de la entrada o input de las señales de la vía visual, un ejemplo seria tener una televisión que no reproduce ninguna imagen porque el cable de video ha sido cortado o se quemó. Las teorías mencionan que posterior a esta pérdida, en la corteza calcarina (área de codificación de la vista en el cerebro también conocidas como áreas 17 (Primaria), 18 y 19 (de asociación) de Brodmann), existe una sobreexcitación o pérdida de la inhibición de las neuronas de estas mismas generando “disparos autónomos” desencadenando la percepción de imágenes en aquel que lo padece.

De igual forma como sucede con la vista es posible que suceda con la audición o incluso en las extremidades corporales como en el “Miembro Fantasma” en el cual a pacientes que han sufrido una amputación terapéutica o traumática, refieren continuar teniendo percepción del miembro amputado y en muchas de las ocasiones, dolor.

En un estudio mexicano realizado por Ramírez-Bermúdez y cols. en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, México, se llegaron a varias conclusiones de acuerdo a lo observado en un grupo de 15 pacientes:
– La mediana de edad fue de 63 años.
– Nueve de estos pacientes fueron mujeres.
– La mayoría de los pacientes presentaban más de dos alucinaciones por día.
– Trece de los quince pacientes refirieron ver personas que desconocían como hallazgo de mayor prevalencia, seguido de la percepción visual de animales.
– La mayoría de los pacientes identificó como factor desencadenante de las alucinaciones el aislamiento.
– La causa mas frecuente de ceguera fue la isquemia (disminución del aporte sanguíneo)
– El sitio anatómico más frecuente fue la retina y el quiasma óptico.
La comorbilidad mas frecuente fue el Trastorno Depresivo Mayor.
Todos reconocieron las alucinaciones como algo no real.

Todos los pacientes fueron tratados de forma empírica con tres grupos de fármacos: antidepresivos, antipsicóticos y antiepilépticos; necesitando en algunos la combinaciones de los tres para la total remisión de las alucinaciones. Por el otro lado, un estudio brasileño señaló que las alucinaciones solo deben de ser tratadas cuando incomodan al paciente.

A mi parecer es también de gran importancia recordar que los pacientes ancianos usualmente son consumidores de una diversidad inmensa de fármacos y que algunos medicamentos pueden predisponerlos a padecer alucinaciones, razón por la cual, siempre hay que descartar esta posibilidad cuando nos enfrentamos a un paciente que padezca de alucinaciones.

Para concluir, me gustaría citar al reconocido neurólogo Oliver Sacks en su “Ted Talk” : Vemos a través de nuestros ojos, pero vemos con el cerebro; a esto se le llama imaginación y cuando no las podemos controlar se denominan alucinación.

Rodrigo Sánchez Magallán González


Referencias:

1) Yoldi-Negrete, M., Ramírez-Bermúdez, J., & Pérez-Esparza, R. (2011). Síndrome de Charles Bonnet: Aspectos Neuropsiquiátricos. Archivos De Neurociencias (México), 70-72
2) Sacks, Oliver ¿Qué revelan las alucinaciones sobre nuestras mentes? Obtenido desde: http://www.ted.com/talks/oliver_sacks_what_hallucination_reveals_about_our_minds?language=es

Noticias y artículos

Dulce protector

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Cada vez es más fuerte la evidencia de los beneficios de este delicioso alimento que día a día es consumido por miles de personas en el mundo. De acuerdo a un artículo publicado recientemente en la revista Heart el consumo de chocolate diariamente resulta altamente beneficioso para nuestro sistema cardiovascular. En un análisis realizado en alrededor de 21,000 adultos mostró que quienes consumieron chocolate disminuyeron en un 11% el riesgo de desarrollar enfermedad coronaria y al mismo tiempo disminuyó un 25% el riesgo de muerte relacionada con enfermedad cardiovascular esto en 12 años de seguimiento en comparación de aquellos que no lo consumieron.

Todo esto no se queda restringido en el chocolate, un dato aún más interesante que arrojó el estudio fue que la mayoría de los participantes consumieron más chocolate con leche que chocolate amargo “lo que nos sugiere que no solo los flavonoides, sino otros compuestos, posiblemente contenidos en la leche pueden explicar los resultados observados”, lo cual nos deja con más ganas de abrir líneas de investigación al respecto.

Después de una mediana de seguimiento de 11.9 años se registraron 2434 casos de enfermedad coronaria. De todos estos eventos, 13.8% ocurrieron en aquellas personas que tuvieron un menor consumo de chocolate y solo 9.7% ocurrió en aquellos que tuvieron el mayor consumo de chocolate durante el seguimiento. Al comparar aquellas personas que no consumieron chocolate con las que tuvieron un mayor consumo el riesgo relativo para el desarrollo de enfermedad cardiovascular fue de 0.89 (95% CI 0.79-1.00, p= 0.02) y de 0.75 (95% CI 0.62-0.92, p=0.01) para la mortalidad en enfermedad cardiovascular. Por lo tanto, de acuerdo a los datos ya mencionados podemos decir que un alto consumo de chocolate resulta protector para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares.

Esto no se queda aquí, resulta que el grupo que no consumió chocolate tuvo mayor índice de masa corporal, mayor porcentaje de participantes con diabetes y elevados niveles de inactividad.

Sin duda el beneficio del chocolate es enorme, seguramente quedan muchas cosas más que descubrir de este delicioso e histórico alimento por lo que en Sinapsis MX estaremos al pendiente y listos para compartirles lo que se vaya publicando.

Fernando Espinosa Lira
Sinapsis MX

Referencias:
1) Kwok CS, Boekholdt SM, Lentjes MA, et al. Habitual chocolate consumption and risk of cardiovascular disease among healthy men and women. Heart 2015; DOI:10.1136/heartjnl-2014-307050.