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La melatonina protege las células del páncreas
Marta Fallola 08-05-2015 | 7:38 | 0

Investigadores de la UEx Antonio González y Patricia Santofimia

Estudios del grupo de investigación de Fisiología Celular de la UEx demuestran que la melatonina induce la muerte de células malignas del páncreas y protege, a su vez, las células sanas
La melatonina es una gran aliada de nuestra salud. Esta hormona, producida por la glándula pineal, contribuye a regular nuestro ritmo biológico y ayuda, por ejemplo, a conciliar el sueño. Trabajos realizados por diferentes grupos de investigación han podido demostrar que la melatonina también se sintetiza en otros tejidos del organismo y que se encuentra, además, en determinadas frutas y plantas. Pero sus alcances beneficiosos van aún más lejos. Investigadores de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Extremadura han estudiado concretamente dichos efectos positivos de la melatonina en células sanas y tumorales del páncreas.
Los resultados de la investigación muestran que la acción de la melatonina mejora la funcionalidad de las células sanas del páncreas cuando éstas son atacadas por sustancias pro-oxidantes, como el peróxido de hidrogeno, o en situaciones en las que sufren estrés oxidativo. Además, ya en un estudio previo, estos mismos investigadores del grupo de investigación de Fisiología Celular (FICELL) de la Universidad de Extremadura habían observado el efecto deletéreo que produce la melatonina en las células tumorales de este órgano, ya que favorece la muerte de las células malignas. Así lo demostraron los experimentos realizados en la línea tumoral celular AR42J.
“Observamos entonces que la melatonina, a unas concentraciones farmacológicas con un rango desde 10 μM hasta 1 mM, inducía muerte celular en líneas tumorales pancreáticas”, afirma el investigador de la UEx, Antonio González Mateos. “Sin embargo, no conocíamos el impacto que esa misma concentración podía tener en las células sanas del páncreas. Por ello, iniciamos experimentos con células de páncreas de ratón y los resultados han sido muy prometedores, ya que esas mismas concentraciones de melatonina presentan al mismo tiempo un efecto protector sobre las células sanas”, explica el experto.
Doble efecto protector de la melatonina


Este efecto protector se traduce en una reducción de aquellas agresiones que generan estrés oxidativo relacionado con el inicio de posibles resultados inflamatorios y degeneraciones celulares, que pueden dar lugar a alteraciones en el funcionamiento de la glándula, incluyendo el desarrollo de tumores. Los ensayos también han confirmado esta relación en el caso de pancreatitis. “El páncreas, en su función exocrina, se encarga de la síntesis y liberación de enzimas, como por ejemplo la amilasa pancreática. Estas enzimas participan en la digestión de los alimentos en el intestino, y la pancreatitis puede ser la consecuencia de una alteración en la regulación de su secreción, que desencadene una posible auto-digestión de la misma por estas enzimas. Es muy importante, por tanto, la protección que hemos encontrado que ejerce la melatonina en estos casos”, señala Patricia Santofimia Castaño, investigadora del grupo FICELL, que ha realizado su tesis precisamente sobre los efectos de la melatonina en las células sanas del páncreas exocrino.
En esta misma línea, el equipo de investigadores ha estudiado, además, la acción de la melatonina sobre las células pancreáticas estrelladas, responsables de la fibrogénesis en este tejido. Diversos estudios han señalado que, con su crecimiento y el desarrollo de tejido conectivo, este tipo celular facilita el crecimiento tumoral una vez que se ha instaurado, protegiendo las células malignas contra la radiación y los agentes quimioterápicos. Los resultados del grupo FICELL demuestran que la melatonina, en estudios in vitro, ralentiza la velocidad de crecimiento de este tipo celular.
Por tanto, la melatonina no solo induce la muerte de células tumorales en el páncreas, sino que también protege a las células sanas frente al estrés oxidativo, y previene de cambios mayores que podrían ser la base de procesos inflamatorios o cancerosos en el páncreas exocrino.

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Diseñan sistemas de control de contaminantes ambientales mediante el olor
Marta Fallola 06-05-2015 | 9:13 | 0

Los investigadores Jesús Lozano (UEx) y José Pedro Santos (ITEFI-CSIC)

Gracias a la nanotecnología y la inteligencia artificial es posible detectar y clasificar, a partir del olor, los gases contaminantes presentes en el aire
Investigadores de la Universidad de Extremadura, en colaboración con otras instituciones, trabajan en sistemas electrónicos que permiten clasificar y controlar los gases contaminantes que se encuentran en el aire de las ciudades, como herramienta para el estudio del cambio climático. En este marco de cooperación ya han desarrollado varios prototipos de “nariz electrónica“, un dispositivo portátil compuesto por un conjunto de sensores que, del mismo modo que la nariz humana, puede simular respuestas olfativas y percibir cualquier compuesto o combinación de compuestos de un olor.

 
La nariz electrónica funciona mediante redes neuronales artificiales que se inspiran en el funcionamiento de nuestro cerebro y permiten a este mecanismo electrónico aprender, mediante técnicas de procesado de tipo supervisado, en un software de reconocimiento de patrones. La nariz clasifica en función de lo que ha aprendido y el olor se convierte así en referente para la clasificación de los contaminantes ambientales.

 
Tratamiento de datos de forma remota a través de Internet


Sin embargo, la nariz electrónica tiene una capacidad de procesado y memoria limitada, y no permite el acceso remoto ni compartir los resultados. Ahora, y en el marco de un nuevo proyecto de investigación denominado TEMINAIR, los investigadores de la Universidad de Extremadura han diseñado una aplicación web para el procesamiento y clasificación de datos on-line, y cuyos resultados han sido publicados en la revista Advances in Intelligent Systems and Computing.
De esta manera, el tratamiento de la información se realiza en conexión a una página web y a un servidor, lo que proporciona más capacidad de procesado y memoria, así como, la clasificación de los datos de forma remota. Además, el servidor facilita al usuario mayor potencial de cálculo y la posibilidad de implementar algoritmos más complejos”, explica Jesús Lozano Rogado, profesor de la UEx e investigador principal del proyecto, Micro y nanosensores para monitorización de la calidad del aire y control medioambiental del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad.
El equipo de investigadores está ahora trabajando en la organización de los datos en la nube y en el desarrollo de una aplicación para los smartphones. Este avance ofrecerá muchas ventajas para su transferencia a la sociedad al ser una herramienta que permitirá a otros usuarios e investigadores obtener datos para la evolución del cambio climático.

 
Proyecto TEMINAIR


El proyecto TEMINAIR, que acaba de comenzar, tiene varios objetivos. Uno de ellos, es desarrollar sensores de gas avanzados para la detección de contaminantes ambientales responsables del cambio climático. “Los sensores se basan en las propiedades de unos materiales que al absorber cierto tipo de gases cambian alguna propiedad. Miden el cambio de una propiedad eléctrica, que se calcula como un cambio de tensión, de resistencia o frecuencia”, describe el investigador José Pedro Santos Blanco del ITEFI-CSIC. Esto permite obtener una “huella digital” del gas o conjunto de gases que se perciben por el olor. Nuestro objetivo son los principales contaminantes atmosféricos cuya monitorización es obligatoria por la normativa europea, tales como, el sulfuro de hidrógeno, monóxido de nitrógeno, el ozono amoniaco y los BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), entre otros.

 
Para optimizar los sensores, los investigadores están trabajando con diversos materiales avanzados, el grafeno, nanohilos y nanofibras de óxido de estaño, óxido de zinc y polímeros con distintas estructuras. El objetivo es el despliegue de estos sensores en gran número a través de redes de sensores y nodos mediante dispositivos que se conecten al móvil.
Asimismo, TEMINAIR pretende concebir sistemas de instrumentación y de procesado avanzados para extraer la información de los sensores y así determinar, cuantificar y clasificar los gases. Los investigadores de la Escuela de Ingenierías Industriales de la UEx son los responsables de esta labor de instrumentación precisa.
El proyecto TEMINAIR lo están llevando a cabo un equipo de investigadores en consorcio coordinado por la Universidad de Barcelona y en el que participan, además, la Universidad de Extremadura, la Universidad Politécnica de Cataluña, el Instituto de Microelectrónica de Barcelona, el CEIT y el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información “Leonardo Torres Quevedo” (ITEFI) del CSIC en Madrid.

 

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El tejo, un árbol en peligro de extinción con cerca de 200 ejemplares envejecidos en el norte de Cáceres
Marta Fallola 21-01-2015 | 9:12 | 0

Ejemplar de tejo en Garganta de las Meñas

Los incendios, el pastoreo y las altas temperaturas han propiciado la fragmentación de las poblaciones de tejos y las dificultades para la polinización. Además, se ha demostrado que la germinación en estos ambientes marginales se ve afectada porque los roedores consumen casi la totalidad de las semillas.

 

Muchos árboles acompañan cuentos y leyendas populares. El tejo es una de estas especies, considerada sagrada para los celtas y envuelta en un especial halo de misterio gracias a su longevidad, puede vivir hasta 2.000 años, y las propiedades medicinales de algunos de sus componentes, el taxol, un alcaloide utilizado en el diseño de fármacos anticancerígenos.

 

El tejo, Taxus baccata L, es el único árbol catalogado como especie en peligro de extinción por el Gobierno de Extremadura, según el Decreto 37/2001. Esta especie ha sido objeto de investigación por parte del Grupo Investigación Forestal de la Universidad de Extremadura en el marco de su línea de investigación relativa a la biología y conservación de especies relictas.

 

El objetivo, iniciado en 2002, ha permitido al grupo estudiar la conservación de más de veinte especies arbóreas amenazadas, con la finalidad de remediar el estado de conservación desfavorable, a través de proyectos financiados en una primer etapa por el Gobierno de Extremadura y desde 2006 mediante convocatorias del Plan Nacional de I+D.

 

Unos 200 ejemplares en Extremadura

Los resultados del estudio advierten que el tejo vive en un ambiente marginal y en condiciones desfavorables en Extremadura. Son poblaciones fragmentadas, separadas por largas distancias que impiden la polinización necesaria para la regeneración de la especie. “El tejo es una especie relativamente común en el nordeste de Europa. En el sur de Europa y Norte de África se hace cada vez más raro debido a las sequías, los incendios forestales y el pastoreo excesivo. Todo ello ha acentuado el declive y aislamiento de la especie”, afirma el experto de la UEx, Fernando Pulido, responsable de esta investigación.

 

En la Península Ibérica y en Extremadura, el tejo habita en zonas húmedas de montaña cerca de arroyos. “En este sentido, su inaccesibilidad se convierte en su mejor protección frente a la amenaza del fuego y pastoreo”, sugiere Pulido.

 

En un primer momento de la investigación, los expertos de la UEx han identificado y localizado en torno a 200 ejemplares en un inventario y mapa de esta especie en Extremadura. Esta localización previa ha permitido llevar a cabo el estudio en las tres zonas con una densidad de población relativamente alta, en torno a 20 y 30 árboles: Nuñomoral en las Hurdes, que acoge la reserva más grande de tejos, Garganta de Cuartos en Losar de la Vera y Garganta de los Papúos en el Valle del Jerte.

 

Enemigos del tejo

 

“La peculiaridad del tejo es que hay árboles “machos” que generan polen pero no frutos, y árboles “hembras” que producen sólo frutos”, explica Pulido. Para que la especie se reproduzca, el polen tiene que llegar hasta los ejemplares productores de frutos y polinizarlos. Sin embargo, y así lo ha demostrado el equipo de la UEx, las grandes distancias entre los ejemplares obstaculizan la polinización.

 

Para llegar a esta conclusión dividieron los árboles en dos grupos, el primero polinizado de manera natural y el segundo polinizado artificialmente. Esta metodología ha permitido a los investigadores comprobar que los tejos polinizados de forma artificial multiplicaron por tres la producción de frutos. Así, queda probado que es la ausencia de polen y no otros factores, la causa detrás de la disminución de frutos.

 

Además, los investigadores han encontrado otro problema añadido a la polinización y que afecta también a la regeneración de la especie en ambientes marginales. Los frutos del tejo están formados por un arilo rojo que envuelve la semilla. Su vistoso color atrae a los pájaros y mamíferos que comen la parte carnosa y blanda del fruto, expulsando así la semilla. De esta manera, los animales favorecen la diseminación de las semillas y su germinación, ya que se trata de una especie gimnosperma, como los pinos y abetos.

 

Sin embargo, los investigadores han comprobado que el consumo de las semillas por parte de los roedores impide en muchos casos la germinación de estas. Así es el caso sobre todo en poblaciones marginales de tejos donde las tasas de recogida de semillas por los roedores ascienden hasta un 92,5%, mientras que en grandes concentraciones los valores registrados son de 65,4%.

 

La consecuencia de la marginación ecológica es evidente. Sin polinización no hay frutos, y por tanto, tampoco semillas, y sin semillas no se produce la regeneración y nacimiento de nuevos árboles. “Los tejos que sobreviven en Extremadura son ejemplares viejos, se están muriendo y la población no se regenera, de manera similar a lo que está ocurriendo a las encinas en la dehesa extremeña”, señala Fernando Pulido. Ahora sólo falta aplicar las medidas de mitigación propuestas por los expertos para favorecer la regeneración de la especie.

 
Referencia:
R. Sanz & F. Pulido. “Pollen limitation and fruit abortion in a declining rare tree, the Eurasian yew (Taxus baccata L.): A reproductive cost of ecological marginality”. Plant Biosystems (2014) doi: 10.1080/11263504.2014.976290
R. Sanz & F. Pulido. Post-dispersal seed depletion by rodents in marginal populations of yew (Taxus baccata): consequences at geographical and local scales. Plan Species Biology (2014) doi: 10.1111/1442-1984.12030

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Científicos para un futuro mejor
Marta Fallola 26-09-2014 | 10:42 | 0

Taller de ciencia de los alimentos en la edición de 2013

Hoy es un día especial, celebramos La Noche Europea de los Investigadores. Por tercer año consecutivo, la Universidad de Extremadura organiza, bajo el lema “Científicos para un futuro mejor”, la gran cita de la sociedad con la ciencia y la investigación.  Enmarcada dentro del programa de I+D Horizonte 2020 de la Comisión Europea  con el objetivo de promover y popularizar las carreras científicas, La Noche Europea de los Investigadores es una oportunidad única para  conocer a los científicos y su trabajo. #ERN14 será trending topic gracias a la participación de 300 ciudades europeas, entre ellas Badajoz y Cáceres.

 

 

Se trata de una ocasión excelente para disfrutar en familia o con los amigos de la ciencia y la tecnología, gracias a un amplio y entretenido programa de divulgación científica. No habrá otro día igual. Niños, jóvenes o mayores, todos podemos participar y encontrar, sin duda, las actividades que nos interesan dentro del variado y extenso programa de la universidad extremeña que se puede consultar en la web http://culturacientifica.unex.es.

 

Los espacios universitarios de Badajoz y Cáceres serán el escenario de talleres prácticos de ciencia, experimentos, juegos, visitas a los laboratorios, exposiciones y charlas divulgativas. Constituirán, asimismo, el lugar de encuentro entre el  público y los investigadores, alumnos y personal de la universidad que ese día colaboran para que la fiesta europea de la ciencia y tecnología sea un éxito en Extremadura.

 

Son 11 los centros de la UEx, a los que se han sumado a Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) en Badajoz y el Centro de Cirugía de Mínima  Invasión Jesús Usón en Cáceres, los que han diseñado las mejores actividades, adaptadas a todas las edades para acercar la ciencia y la tecnología importantes en nuestra vida cotidiana. Talleres que llevarán a cabo, además, los propios investigadores, porque el 26 de septiembre es su noche y la de todos los que tenemos curiosidad, sed de conocimiento y nos cuestionamos las cosas. Aprenderemos y descubriremos ciencia gracias a la pasión y la vocación que, sin duda, los científicos nos “comunican” y transmiten durante el desarrollo de los talleres. Nos llena de satisfacción observar cómo cada año el público que se acerca a la universidad es más numeroso y quién sabe si entre esos niños y jóvenes hay una vocación latente para la ciencia esperando despertar y crecer.

@martafallola

Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la UEx

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Un linaje de malaria invasora amenaza las aves tropicales en Perú
Marta Fallola 26-06-2014 | 3:09 | 0

El estudio de la malaria aviar es fundamental para conocer la evolución de la enfermedad en el hombre

El equipo de profesores y alumnos

 

El investigador de la Universidad de Extremadura Alfonso Marzal está llevando a cabo desde hace dos años un programa de formación de investigadores peruanos en el estudio de la malaria aviar en varias regiones de Perú, gracias al apoyo de instituciones como la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos. Aunque el objetivo del programa es investigar cómo afecta la deforestación del bosque amazónico a la prevalencia de la malaria en aves, los resultados de esta colaboración formativa y científica han mostrado un dato inquietante, la aparición de un linaje de malaria aviar nunca antes descrito en América del Sur.

 

Se trata de la especie invasora Plasmodium relictum SGS1, responsable del 39% de las infecciones de malaria aviar analizadas y que se encuentra en 8 especies de aves hospedadoras de las regiones de Lima y Huanuco en Perú. La introducción de Plasmodium relictum fuera de su hábitat nativo está detrás del declive global e incluso extinción de numerosas especies. Así, según explica Alfonso Marzal, este peligroso linaje está emparentado con el patógeno responsable de la desaparición del 70% de las aves silvestres en Hawái.

 

La malaria es una enfermedad infecciosa emergente y la creciente expansión del patógeno Plasmodium relictum ha motivado que la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) clasificara a este parásito en la lista de las 100 especies invasoras mundiales más peligrosas. Muy activo en amplias zonas de Europa, África y Asia, el linaje Plamodium relictum SGS1, que se transmite por el mosquito del género Culex, ha sido descrito por primera vez en América del Sur gracias a este estudio, cuyos primeros resultados ya han sido publicados en la revista Biological Invasions. La detección de este parásito en la región de Huanuco apunta, además, a que ha traspasado la barrera natural de la cordillera de los Andes y que está a las puertas de la Amazonia, amenazando la fauna forestal.

 

Para el investigador de la UEx, estudiar el comportamiento de la malaria en aves es fundamental “porque nos indica de manera fidedigna cómo evoluciona la enfermedad en condiciones naturales, según los cambios que se produzcan en el medio ambiente. Las fluctuaciones socio económicas y las diferencias en la asistencia sanitaria en nuestra sociedad hacen difícil los estudios de prevalencia de la enfermedad en seres humanos, mientras que el análisis del comportamiento de malaria aviar proporciona datos más fiables. Además, estos datos nos pueden dar indicios sobre la evolución de la enfermedad en el hombre”, explica Marzal. Hay que tener en cuenta que uno de los principales problemas globales de la malaria es su creciente resistencia a los fármacos como la cloroquina, primaquina y artemesina. Ante las defensas del hospedador, el parásito ha desarrollado armas cada más virulentas que pueden favorecer la propagación de la enfermedad.

 

Campañas de sensibilización y formación

¿Cuál es el vector de transmisión de este parásito en zonas no endémicas? Alfonso Marzal explica que las posibles causas de estos contagios están relacionadas con el cambio global. “El tráfico ilegal de especies exóticas, los movimientos migratorios, la deforestación, la conversión del bosque en tierras de cultivo, entre otros, crean las condiciones idóneas para que el mosquito aumente su rango de distribución y su reproducción”.
El investigador de la UEx tiene claro cómo corregir esta situación. “Además de fortalecer el control sanitario en el comercio de especies y prevenir el tráfico ilegal, es imprescindible promover la concienciación y la educación tanto en colegios y universidades como en las administraciones y gobiernos, sobre los riesgos y consecuencias de la deforestación en el cambio de los patrones en los vectores de transmisión de la malaria”, afirma Marzal.

Por ello, la principal labor de este investigador es trabajar con las comunidades indígenas y formar, a través de cursos y en el propio campo, a estudiantes en la captura de aves, extracción de sangre, mediciones, etc. Porque “proteger el bosque amazónico es proteger la salud de nuestros hijos y las futuras generaciones con independencia de donde vivamos”, reivindica el investigador.

@martafallola

 

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Sobre el autor Marta Fallola
“Trabajo en el Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la Universidad de Extremadura, cuyas misiones principales son comunicar la I+D+i que genera la UEx y organizar actividades de divulgación científica. Nuestros proyectos tienen la finalidad de acercar la ciencia y la tecnología a la sociedad en general. A través de este blog pretendo compartir el conocimiento, las experiencias y la investigación que llevan a cabo los investigadores de la Universidad, y promover un espacio de encuentro y opiniones que contribuya a fomentar la cultura científica, porque la Ciencia también es Cultura.”

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