3 bichos espeluznantes que pueden revolucionar la salud

Muchos de nosotros estamos asustados o rechazados por las "minibestias", como los insectos y las arañas. A menudo vemos a estas criaturas como plagas, pero estas diminutas criaturas podrían contener el secreto para mejorar la salud y las terapias. En esta función de Spotlight, explicamos cómo tres "bichos espeluznantes" pueden revolucionar la investigación en salud.

Esta característica de Spotlight explica cómo tres criaturas podrían abrir nuevos caminos en la investigación médica.

Los seres humanos siempre hemos tenido una relación de amor-odio con las criaturas, que tienden a fascinarnos y a rechazarnos en igual medida.

Un estudio publicado en 2017 y cubierto en Noticias médicas hoy descubrió que el miedo de los seres humanos a los bichos espeluznantes puede estar "estampado" en nuestro cerebro y que podemos tener esta desconfianza hacia las criaturas, como las arañas, incluso en la infancia.

Sin embargo, los insectos, arácnidos y otras criaturas también fascinan a los humanos, quizás porque son muy diferentes a nosotros. Después de todo, las mariposas pueden saborear con sus patas, las arañas pueden "oír" a través de los pequeños pelos de sus patas, y un gusano cortado por la mitad puede regenerar la "cola" de su cuerpo.

Los escritores y otros artistas han estado escudriñando el mundo de los insectos durante cientos de años, asombrados por lo que encontraron allí.

El poeta y pintor del siglo XVIII William Blake estaba tan cautivado por las criaturas minúsculas que una vez, supuestamente, pensó que había visto el fantasma de una pulga en sus sueños, que luego procedió a pintar.

El autor de principios de siglo, Franz Kafka, por otro lado, se basó en el disgusto que muchas personas experimentan cuando se encuentran con insectos en sus amados hogares al escribir la historia "La metamorfosis".

En este cuento, el personaje principal, Gregor Samsa, se despierta una mañana sin sentirse él mismo. Se ha convertido en "ungeheures Ungeziefer", que en alemán significa "plaga aterradora", un insecto espeluznante.

Pero investigaciones recientes sugieren que las criaturas son fascinantes y vale la pena estudiarlas, no solo por su “naturaleza de otro mundo” o por su relación con los humanos y otras especies.

Es posible que estas mini-bestias tengan mucho que enseñar y ofrecer en el contexto de la investigación clínica. En esta función de Spotlight, analizamos cómo tres bichos escalofriantes pueden cambiar la apariencia de la salud y la terapia médica.

1. Las arañas pueden tejer nuevos tratamientos

El síndrome del intestino irritable (SII) se refiere a un grupo coexistente de síntomas gastrointestinales, que incluyen diarrea y dolor abdominal que pueden afectar gravemente la calidad de vida de una persona. Según datos publicados en 2014, aproximadamente el 11% de la población mundial vive con IBS.

El veneno de araña podría impulsar nuevas terapias, mientras que su seda podría ayudar a los investigadores a diseñar mejores biomateriales.

En 2016, investigadores de la Universidad de Adelaide en Australia, la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD, y otras instituciones colaboradoras encontraron un nuevo objetivo potencial para el tratamiento del dolor relacionado con el SII: el veneno de araña.

Más específicamente, el equipo encontró que las toxinas producidas por una especie de tarántula, Heteroscodra maculada, pudieron activar una proteína (canal iónico), NaV1.1 que está presente en los nervios intestinales que envían señales de dolor.

Los investigadores creían que este descubrimiento podría conducir a tratamientos más específicos para el dolor causado por el SII. Y, de hecho, en 2018, los miembros del equipo inicial publicaron un nuevo estudio que informaba que habían encontrado una forma de bloquear la señal de dolor en modelos de SII en ratones.

También en 2018, investigadores de la Universidad de Queensland y el Instituto Florey de Neurociencia y Salud Mental, ambos en Australia, se centraron en las propiedades terapéuticas de un péptido presente en el veneno de araña: Hm1a.

El equipo, dirigido por el profesor Glenn King de la Universidad de Queensland, pudo utilizar Hm1a para activar selectivamente NaV1.1 en modelos de ratón con síndrome de Dravet, una forma grave de epilepsia. Al hacerlo, los investigadores pudieron eliminar las convulsiones en los ratones que trataron con la molécula de veneno de araña.

"Las arañas matan a sus presas a través de compuestos de veneno que se dirigen al sistema nervioso", señala el coautor del estudio, el profesor Steven Petrou.

"Millones de años de evolución han refinado el veneno de araña para apuntar específicamente a ciertos canales iónicos, sin causar efectos secundarios en otros, y los medicamentos derivados del veneno de araña conservan esta precisión", continúa el profesor Petrou, argumentando que los hallazgos actuales de su equipo podrían conducir a más tratamientos eficaces para las convulsiones en el síndrome de Dravet.

Los secretos y el potencial de la seda de araña

Pero el veneno de araña no es el único foco de la investigación biomédica. "Las sedas de araña son el material biológico más resistente", dice Jessica Garb, profesora asociada en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Massachusetts Lowell.

“Son más resistentes que el acero, pero pesan mucho menos, y algunas sedas de araña se pueden estirar hasta tres veces su longitud sin romperse”, continúa. Por estas razones, Garbs y sus colegas han estado estudiando este material increíblemente delgado y resistente, con el objetivo de descubrir qué le da a la seda de araña su fuerza y ​​versatilidad.

En 2018, Garb y sus colegas recibieron una subvención de $ 335,000 de la National Science Foundation para su investigación sobre la seda de araña. Al descubrir su secreto, los investigadores esperan poder encontrar una fórmula para biomateriales de próxima generación.

"Por ejemplo, estos materiales podrían usarse para mejorar cascos y chalecos antibalas u otros equipos de protección, dispositivos médicos como prótesis, vendajes y suturas, incluso equipos deportivos".

Jessica Garb

2. Cucarachas: de la plaga a la poción

La cucaracha tan difamada también parece estar llena de potencial cuando se trata de ayudar a la investigación de la salud. Los informes del año pasado indican que en China hay granjas de cucarachas, en las que los empresarios permiten que las cucarachas se reproduzcan libremente en un entorno completamente desinfectado.

Los cerebros de las cucarachas pueden tener propiedades antibióticas.

Sin embargo, la granja sella el destino de estas pobres criaturas. Cuando alcanzan la madurez, los "criadores de cucarachas" las muelen hasta convertirlas en una pasta que se supone que ayuda a tratar los problemas gastrointestinales.

Esta práctica tiene sus raíces en las antiguas tradiciones chinas que afirman que las cucarachas pueden tener un uso terapéutico. ¿Pero es esto cierto?

Según una investigación preliminar realizada en 2010 por investigadores de la Universidad de Nottingham en el Reino Unido, los cerebros de las cucarachas y las langostas contienen no menos de nueve moléculas que podrían matar bacterias potentes resistentes a los antibióticos. Los investigadores probaron la cucaracha americana, así como dos especies diferentes de langostas.

“Esperamos que estas moléculas puedan eventualmente convertirse en tratamientos para Escherichia coli y MRSA [resistente a la meticilina Staphylococcus aureus] infecciones que son cada vez más resistentes a los medicamentos actuales ”, señala Simon Lee, uno de los investigadores involucrados en este estudio.

“Estos nuevos antibióticos podrían potencialmente proporcionar alternativas a los medicamentos actualmente disponibles que pueden ser efectivos pero tienen efectos secundarios graves y no deseados”, argumenta Lee.

Que nos pueden enseñar las madres cucarachas

Las cucarachas también podrían ser nuestra próxima gran fuente de proteínas, según un estudio presentado en el Revista de la Unión Internacional de Cristalografía en 2016. Una especie de cucaracha, Diploptera punctata (la cucaracha escarabajo del Pacífico),en realidad produce una forma de leche para alimentar a sus crías vivas.

Esta leche, según han descubierto los investigadores, forma cristales de proteínas en el intestino de los jóvenes. Estos cristales contienen una gran cantidad de proteína, tan alta, de hecho, que el coautor del estudio, Subramanian Ramaswamy, se ha referido a ellos como "un alimento completo".

Aunque el investigador ha sugerido que la leche de cucaracha podría convertirse en parte del campo de las bebidas proteicas novedosas, también ha admitido que el proceso sería un desafío. Dado que no es posible ordeñar los insectos, los investigadores tendrían que encontrar una forma de producir la leche artificialmente.

D. punctata también podría convertirse en el nuevo modelo animal de preferencia para algunos aspectos de la investigación clínica, según Emily Jennings y sus colegas de la Universidad de Cincinnati en Ohio.

Jennings ha estudiado los marcadores genéticos de mujeres embarazadas. D. punctata para comprender lo que sucede en las distintas etapas del embarazo del insecto.

El nuevo modelo, espera el investigador, podría tener aplicaciones más grandes, y las cucarachas podrían proporcionar animales más baratos con los que es más fácil trabajar que los mamíferos, como los ratones.

“Tenemos más de 1.000 cucarachas en un espacio bastante pequeño, una población enorme en comparación con lo que se puede mantener con ratones. El régimen de alimentación de las cucarachas es el costo de una gran bolsa de comida para perros que puede durar años ”, señala Jennings.

3. Todo el rumor sobre el veneno de avispa

Muchos de nosotros estamos aterrorizados por las avispas, principalmente debido a su comportamiento agresivo aparentemente aleatorio y porque su picadura puede producir reacciones alérgicas, que pueden ir desde una leve hinchazón hasta una anafilaxia en toda regla.

El veneno de avispa tiene un sorprendente potencial terapéutico contra bacterias agresivas e incluso contra el cáncer.

Pero también existe un potencial curativo en su picadura, al menos según una serie de estudios clínicos realizados en los últimos años. Por ejemplo, un estudio publicado en la revista Toxinas en 2015 identificaron tres péptidos presentes en los venenos de abejas y avispas, que, según los autores, tienen aplicaciones en biomedicina.

Uno de estos péptidos, mastoparán, está presente en el veneno de avispones, avispas de papel y avispas sociales. Tiene propiedades antimicrobianas y antivirales, entre otros tipos de potencial terapéutico.

“El mastoparán solo o en combinación con otros antibióticos podría ser una alternativa prometedora para combatir las bacterias resistentes a múltiples antibióticos en la práctica clínica”, escriben los autores del estudio.

Sin embargo, los investigadores también advierten que este péptido puede ser tóxico para el tejido sano, atacando a las bacterias y las células circundantes por igual. “Por lo tanto, se requiere el desarrollo de nuevas estrategias para reducir los efectos secundarios tóxicos del mastoparán, mejorando así la viabilidad de las aplicaciones clínicas”, señalan los autores del estudio.

Otro estudio, también de 2015, sugirió que Polybia-MP1 - un mastoparán presente en el veneno de la avispa social Polybia paulista - fue capaz de inhibir la proliferación de células cancerosas de vejiga y próstata, así como de células leucémicas resistentes a fármacos.

El péptido hace esto perforando las membranas de las células cancerosas, haciendo que "pierdan" su contenido molecular.

Aún más sorprendente, una investigación de la Universidad de California en Riverside, publicada el año pasado en Bioquímica - identificó una nueva clase de péptidos de veneno de avispa, ampulexinas, producidas por Ampulex compressa (la avispa joya esmeralda), que podría abrir una nueva vía para los tratamientos de Parkinson.

La avispa joya esmeralda es infame: pica a las cucarachas, primero para paralizarlas y luego para "controlar" su cerebro para que las cucarachas se vuelvan letárgicas y fáciles de manipular.

En última instancia, esto permite que las avispas inserten sus huevos en los cuerpos de las cucarachas para que, cuando nazcan, las larvas de avispas puedan usar esto como su primera fuente de alimento.

A pesar de lo espantoso que es este proceso, le dio a la Universidad de California una pista importante: el estado inmóvil de las cucarachas picadas es similar a algunos síntomas de la enfermedad de Parkinson.

Dado que las ampulexinas parecen ser responsables de inducir la inmovilidad, los investigadores pretenden estudiarlas con la esperanza de que les permitan encontrar un nuevo objetivo celular para los tratamientos de Parkinson.

Es posible que esta función de Spotlight no haya hecho mucho para aliviar su desconfianza hacia las criaturas diminutas. Sin embargo, después de haberlo leído, tal vez la próxima vez que quieras huir al ver una avispa o tirarle una zapatilla a una araña, lo pensarás de nuevo y considerarás que la pobre pequeña minibeast algún día puede liderar el camino hacia el próximo gran médico. descubrimiento.

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