10 de junio de 2012

Stevia; los glucósidos de steviol, edulcorante alternativo.

 

 

MATASTEVIA1La Stevia rebaudiana (Bertoni) es una planta sudamericana, procedente de las zonas subtropicales y tropicales de América del Sur y América Central, concretamente de Paraguay y Brasil, que se ha  utilizado tradicionalmente para endulzar bebidas y hacer té. La palabra “stevia” se refiere a toda la planta y sus componentes, de los cuales solamente algunos son dulces. Los componentes de la planta de stevia que tienen sabor dulce se conocen como glucósidos de steviol, estos se pueden aislar y purificar a partir de las hojas de la planta de stevia.

Los principales componentes de las hojas de stevia son: triterpenos, monoterpenos, esteroides, taninos,  flavonoides, diterpenos labdámicos, sesquiterpenos y aceites volátiles.

El JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, JECFA) ha realizado un minucioso análisis científico de los datos científicos existentes sobre los glucósidos de steviol y ha concluido que son seguros para utilizarse en alimentos y bebidas. Basándose en las abundantes investigaciones publicadas, los expertos científicos independientes, tanto en los EE.UU. como alrededor del mundo, han concluido que los edulcorantes de stevia son seguros para las personas de todas las edades y poblaciones, y se ha establecido una ingesta diaria aceptable (IDA) de cuatro mg/kg de peso corporal en adultos de 60 Kg de peso (expresada como steviol).  La revista Food and Chemical Toxicology publicó un suplemento especial sobre el tema de la seguridad de los edulcorantes de stevia en mayo de 2008.

En Europa, la stevia está aprobada como suplemento dietético, pero aún no lo está para el uso como edulcorante. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (European Food Safety Authority, EFSA)  está realizando actualmente una evaluación de seguridad. En Canadá, stevia se vende como producto  natural para la salud. La stevia y los glucósidos de steviol tienen una larga historia de uso en varios  países, incluyendo Japón y Paraguay. Los edulcorantes de stevia están aprobados para el uso en muchos otros países, incluyendo Corea, México, Taiwán, China, Rusia, Australia, Argentina, Nueva Zelandia, Colombia, Perú, Uruguay, Brasil y Malasia.

Ruta metabólica:comienza en el intestino, donde los glucósidos de steviol son
descompuestos en steviol. El steviol es secretado en la orina como glucurónido de steviol y los componentes metabolizados de los glucósidos de steviol esencialmente salen del cuerpo y no hay acumulación de los mismos.

¿Son seguros la stevia y los glucósidos de steviol?

Para que un nuevo ingrediente para alimentos o bebidas ingrese en el suministro de alimentos de los EE.UU., dicho ingrediente debe ser un aditivo alimentario aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) o estar GRCS. La calidad y la cantidad de la evidencia científica requerida para que una sustancia logre el estatus de GRCS son las mismas que para la aprobación  de aditivos alimentarios por la FDA. Sin embargo, para estar GRCS, hay un requisito de conocimiento general y aceptación de ese conocimiento por científicos calificados.

¿Cuáles son sus aplicaciones?

Las propiedades edulcorantes de la stevia las han utilizado durante siglos las poblaciones nativas de Paraguay.  La medicina popular paraguaya la ha empleado como  digestivo, cardiotónico, antiácido, diurético,hipoglicemiante, etcétera.
La stevia ayuda a regular la presión arterial y facilita la  absorción de las grasas, razón por la que es perfecta para  perder peso. La stevia también ayuda a reducir la fatiga y  la ansiedad, e influye de manera positiva en las dolencias  del hígado, el páncreas y el bazo. En forma de enjuagues o como dentífrico, previene la caries, es un excelente antiséptico bucal y antiinflamatorio, con un efecto similar a otros antisépticos  químicos como la clorhexidina.

También es un hipotensor suave y un buen diurético,  que ayuda cuando se sufren problemas de estómago y  gastrointestinales. Potencia la eliminación de las toxinas acumuladas debido a una mala alimentación.
Estimula el sistema inmunitario inhibiendo la reproducción de los virus
. Su consumo habitual ayuda a fortalecer el sistema vascular y a fomentar el correcto funcionamiento del corazón.
La stevia también es un buen desinfectante para pequeñas quemaduras,  rupciones, heridas, dermatitis o seborrea (trastorno de las glándulas sebáceas que consiste en una hipersecreción de grasa que afecta al cuero cabelludo, a la cara y al torso).
Además, la stevia contiene proteínas,  fibra,  hierro, fósforo, calcio, potasio, zinc, rutina y vitaminas A y C.

La aplicación más importante.

La propiedad más importante de la stevia se encuentra  en sus hojas. Se trata del edulcorante natural llamado esteviósido, que está constituido por una mezcla de ocho glucósidos diterpénicos (principalmente el esteviósido y
el rebaudiósido, entre otros). En 1931, los investigadores franceses Bridel y Lavielle cristalizaron el principio edulcorante y llegaron a la conclusión de que el esteviósido, en su estado más puro, es 300 veces más dulce que la sacarosa y no posee efectos tóxicos para la salud. Demostraron que el esteviósido, compuesto por carbono, hidrógeno y oxígeno, es el edulcorante más dulce que existe en la naturaleza.
En la década de 1970, investigadores japoneses de la Universidad de Hiroshima y Hokkaido descubrieron más propiedades de las hojas de la stevia, como los edulcorantes rebaudiósidos A, B, C, D y E. El primero (tipo
A) es el que tiene un sabor más intenso, unas 400 veces más dulce que el azúcar.

Conclusión.

Se presenta una alternativa real a diversos edulcorante, con la fantástica novedad de ser más saludable, aportando beneficios al cuerpo humano,con gran importancia en personas con diversas enfermedades crónico-degenerativas, así se espera que la produccion conmercial de los glucósidos de steviol, extraídas de la Stevia rebaudiana, sea mundial.

2 de junio de 2012

Fusión de la neurociencia y la robótica



La neurociencia y la robótica han encontrado una línea de colaboración mutua. Actualmente la comunidad de científicos que se dedican a la robótica puede implementar los modelos de neurociencia en las nuevas plataformas de sistemas híbridos biónicos (HBS), mientras que la comunidad de neuro-científicos puede utilizar las tecnologías robóticas para validar los modelos de nuero ciencia.
El esquema más usual que se emplea en las líneas de investigación de neuro-robótica es el que se muestra en la siguiente imagen: 
robotica
Donde, se inicia observando y estudiando un sistema biológico específico, para después definir un modelo computacional del éste, a continuación, es simulado o implementado físicamente en un robot, para luego compararlo con el sistema bilógico real por medio de pruebas experimentales, que permiten perfeccionar el modelo propuesto.
Partiendo de estos modelos computacionales se pueden generar plataformas de HBS aplicados en:

aa) Tele-operación, donde se utilizan instrumentos robóticos para exploración en medios remotos o difíciles de acceder, como por ejemplo, la exploración intestinal mediante cápsulas endoscópicas tele-operadas.







b
b) Ortesis, donde se puede utilizar un esqueleto inteligente para mejorar la precisión, resistencia y fuerza de extremidades corporales.









cc) Prótesis, donde se puede utilizar un sistema brazo/mano antropomórfica para la sustitución o la adición de miembros.













Actualmente existe más líneas de investigación en curso dentro de la Neuro-Robótica:
- Entender el cerebro humano por medio de la implementación de modelos artificiales en plataformas robóticas.
- Crear nuevos modelos de percepción, aprendizaje, control y movimiento inspirados en el comportamiento humano y que se puedan integrar en dichas plataformas robóticas.
- Crear nuevas interfaces humano/robot inteligentes.
Lo más reciente en Neuro-robótica en México:
- “En la esclerosis múltiple la capa de mielina, una cubierta que aísla fibras en el sistema nervioso, resulta dañada, lo cual provoca que la habilidad de las neuronas para conducir órdenes del cerebro se interrumpa afectando así muchas funciones corporales. Con la rehabilitación biónica y robótica, abundó, acompañada de terapias físicas convencionales, las personas en un lapso de seis meses pueden revertir ciertas discapacidades y lograr movilidad parcial o completa del cuerpo, interactuar con otras personas, caminar e incluso correr”. [ Ver más ]
- “A través de terapia de rehabilitación biónica y robótica es posible revertir las discapacidades motoras generadas por la esclerosis múltiple, enfermedad crónica y progresiva del sistema nervioso central que afecta a más de 15 mil mexicanos y más de 2 millones 500 mil personas en el mundo, de acuerdo con la Federación Internacional de Esclerosis Múltiple”.[ Ver más ]
México un país con poca incursión en la tecnología de vanguardia le está poniendo la mirada a la robótica, si esto avanza con determinación y constancia, disminuirá la carga económica que representa el comprar tecnología a otros países más desarrollados, y así competir con los grandes peces dentro de este ramo como EUA, Japón, China y España.
 
 
 
Fuentes:
Falomir Llansola Z. Neuro- Robótica. In Informe Técnico ICC 2006. Univestat Jaume I, Campus de Riu Sec. Castellón. https://dl.dropbox.com/u/10248089/ICC%202006-10-02.pdf
Valadez, B.:Robótica y biónica, terapia para esclerosis múltiple. Milenio. 2012, Mayo, 30. México, México.
Hernández, EJ.:Rehabilitación, piedra angular en pacientes con esclerosis múltiple. Fórmula Internet. 2012, Mayo, 25. México, México.

Revisión y Discusión: Origin and Development of RUTI, a New Therapeutic Vaccine Against Mycobacterium tuberculosis Infection.


Pedraza Xicohténcatl A.A. (betopz7@gmail.com) , Méndez Guevara J.E. (ailujmg_7@hotmail.com) Alumnos de la Universidad Autónoma de Tlaxcala, Unidad Académica Zacatelco. Calle Ciencias de la Salud Sur N. 11 Barrio de Guardia, Tercera Sección Zacatelco, Tlaxcala. (uatxmed@hotmail.com) Tel. (246) 46 76003

El siguiente trabajo es un resumen detallado sobre el artículo de divulgación científica; “Origin and Development of RUTI, a New Therapeutic Vaccine Against Mycobacterium tuberculosis Infection.” revisión de la fisiopatología de la forma latente de Mycobacterium tuberculosis, su naturaleza y su evoluciónen los tejidos infectados.

Introducción.
La infección por Mycobacterium tuberculosis afecta hoy día a un tercio de la humanidad, es decir, a 2.000 millones de personas. Las cifras de morbimortalidad son tremendas: se estima que cada año aparecen 8 millones de casos nuevos de la enfermedad tuberculosa y 2 millones de personas van a morir como consecuencia de esta enfermedad.
“ La estrategia esencial en países con una alta incidencia de tuberculosis es la detección de los casos de enfermedad, los pacientes bacilíferos, y garantizar su tratamiento completo mediante estrategias como la DOTS. Por otra parte, en países con suficiente poder económico para intentar recortar este enorme reservorio y reducir el riesgo de reactivaciones y casos de enfermedad en ambientes donde la incidencia de la enfermedad es muy baja”.
Lamentablemente, esta estrategia ha encontrado una dificultad notable: el largo período de administración que la isoniazida requiere (9 meses) ha dificultado sobremanera el cumplimiento del tratamiento contra una infección que a la mayoría de las personas que la presentan no les ha originado el menor síntoma.
Por ello no es extraño que el Comité para la Erradicación de la Tuberculosis de EE.UU. recomendara en 1998 la necesidad de poder obtener una vacuna terapéutica contra la infección por M. tuberculosis.
 
“En la infección por M. tuberculosis hay un punto clave que se ha convertido en una de sus características más notorias; la aparición del bacilo latente, éste es uno de los aspectos que han estimulado más a los científicos estudiosos de la tuberculosis, hasta el extremo de denominar a la infección por M. tuberculosis “infección tuberculosa latente”.”
El interés por el bacilo está en el inicio del tratamiento antibiótico con estreptomicina, posteriormente, a finales de los años setenta el equipo de Mitchison, al diseñar una pauta de tratamiento “corta” para M. tuberculosis tras el descubrimiento de la rifampicina, intenta explicar por qué, sin embargo, el tratamiento de la tuberculosis debe prolongarse durante 6 meses.
“La acción de la rifampicina, capaz de destruir los bacilos que activan su metabolismo durante cortos períodos, en una población bacilar que no tiene actividad metabólica, o la tiene muy disminuida.”
La “visualización” del bacilo latente. Importancia de los macrófagos espumosos
“El bacilo latente debe de ser una célula que es capaz de adaptar su metabolismo para persistir en una presión de oxígeno muy baja, que es la que debe de existir en el tejido necrótico de los granulomas tuberculosos, uno de los focos más importantes de bacilos latentes”
La evolución histopatológica de los granulomas en el modelo de tuberculosis experimental en ratones, se observa que alrededor de los macrófagos infectados se desarrollaba una corona de linfocitos que, a su vez, estaban envueltos por una capa de macrófagos espumosos que ocupaban los espacios alveolares que circundaban a los granulomas, algunos de estos macrófagos espumosos tenían un bacilo solitario en su interior y que posteriormente se podía observar la presencia de múltiples bacilos en el interior de macrófagos espumosos bastante deteriorados.
Aquí se observa la importancia de la lentitud del crecimiento de M. tuberculosis, ya que le permite pasar inadvertido aun cuando el estímulo agresivo generado contra él ha cedido, y al tardar en multiplicarse tiene cierto período suplementario para no ser reconocido.
“El bacilo puede reproducirse tranquilamente en los espacios intraalveolares, lejos de los focos granulomatosos, donde las concentraciones de citocinas protectoras, esencialmente interferón gamma (IFN-ã), son prácticamente inexistentes.”
Es decir, bacilo latente es aquél capaz de sobrevivir al ambiente estresante generado por los macrófagos activados mediante la respuesta inmunitaria, que destruye la mayoría de los bacilos y que pasa inadvertido para el mismo macrófago o, en caso de destrucción de éste, para el macrófago joven atraído hacia el granuloma, que procede a la “limpieza” del tejidoorigen de la necrosis intragranulomatosa en el granuloma tuberculoso
Una de las características más remarcables de la infección por M. tuberculosis en los humanos es la inducción de una necrosis intragranulomatosa se relacionó este fenómeno con inducción de la producción local de factor de necrosis tumoral (TNF).
Puesto que el granuloma tuberculoso tiene concentraciones altas de esta citocina, y más todavía en la fase en que la concentración bacilar está más elevada, a las 3 semanas de la infección, decidimos inocular lipopolisacárido intranasal para reproducir el fenómeno.

“Entonces se consideraba la DTH una respuesta inmunitaria celular de tipo tóxico, en contraposición con la respuesta celular efectiva, es decir, la que generaba IFN-ã para poder activar los macrófagos infectados.”

Por otra parte indicaba en fase de multiplicación activa como en fase estacionaria o de latencia.
 
El origen de la necrosis intragranulomatosa en el granuloma tuberculoso
Una de las características más remarcables de la infección por M. tuberculosis en los humanos es la inducción de una necrosis intragranulomatosa se relacionó este fenómeno con inducción de la producción local de factor de necrosis tumoral (TNF).
Puesto que el granuloma tuberculoso tiene concentraciones altas de esta citocina, y más todavía en la fase en que la concentración bacilar está más elevada, a las 3 semanas de la infección, decidimos inocular lipopolisacárido intranasal para reproducir el fenómeno.
“Entonces se consideraba la DTH una respuesta inmunitaria celular de tipo tóxico, en contraposición con la respuesta celular efectiva, es decir, la que generaba IFN-ã para poder activar los macrófagos infectados.”
Por otra parte indicaba que, si se quería inocular un producto a una persona infectada, se debería tener muy en cuenta no inocular ninguna endotoxina, para evitar reacciones de tipo tóxico.
Importancia del tratamiento antibiótico en la infección latente
El tratamiento antibiótico en la infección latente es también una materia de controversia.
“En primer lugar, para destruir la población bacilar en multiplicación activa que pueda encontrarse inicialmente, y en segundo lugar, para evitar la reactivación de cualquier bacilo latente que lo intente.”
La otra opción que nadie plantea es la de que los propios macrófagos, siguiendo su cinética habitual, drenen a los bacilos al exterior. Al disminuir la inflamación y evitar la multiplicación de los bacilos, el tratamiento antibiótico también es muy recomendable para evitar la constante formación de macrófagos espumosos y su acumulación o deambulación a través de los espacios intraalveolares.
En conclusión, el tratamiento antibiótico permite una desinflamación importante de los tejidos infectados y la estabilización de la población bacilar hacia un mínimo totalmente inactivo, evita fenómenos de inmunodepresión locales y disminuye las posibilidades de generar una reacción de tipo Koch tóxica.
Lamentablemente, el tratamiento antibiótico también genera una inmunodepresión específica debido a que la concentración bacilar es tan baja que no llega al umbral estimulatorio para generar nuevas células efectoras.
“Por ello resulta tan interesante poder realizar un tratamiento inmunoterapéutico tras la quimioterapia, con lo que se evita la reactivación bacilar consecuencia de la presencia de bacilos latentes en los tejidos (al realizarse un tratamiento quimioterápico corto), y la inducción de la inmunodepresión local específica.”
También por ello es muy importante ejercer una inmunoterapia como la desarrollada por RUTI para poder rebajar sustancialmente el período de quimioterapia al evitar de esta manera la reactivación de los bacilos latentes (Fig.1).
 

RUTI, ¿cuál es el futuro?
El planteamiento de RUTI surgió como respuesta a todas estas preguntas planteadas en relación con la fisiopatología de la infección. Por ello, después de realizar un tratamiento quimioterápico corto, de un mes como máximo, se ha de llevar a cabo una vacunación del paciente para poder destruir al bacilo latente que transporta.
Actualmente se ha demostrado que la administración de RUTI, formada por fragmentos celulares de M. tuberculosis biotransformado y liposomados, genera una respuesta poliantigénica muy importante, con un componente Th1/Th2/Th3 muy equilibrado y con una producción de anticuerpos intensa, que es muy eficaz en varios modelos experimentales en ratón e incluso en cobaya (datos sin publicar). Y se busca valorar su eficacia en un animal grande como el cerdo, capaz de desarrollar una respuesta inflamatoria muy similar a la humana.
“La vacuna RUTI significa un avance muy importante en el tema de la inmunoterapia de la tuberculosis, puesto que es el primer prototipo que ha podido demostrar su eficacia sin presentar toxicidad para el hospedador”.
Conclusión
Si bien en la actualidad se están llevando a cabo iniciativas para diseñar nuevos prototipos, la vacuna RUTI ya se está produciendo en una planta piloto para poder utilizarla en futuros ensayos clínicos. Esperando no perder esta ventaja y poder reunir las ayudas necesarias,
“RUTI podría significar en un tiempo razonable (unos 10 años) una alternativa interesante para disminuir el período de tratamiento de la infección por M. tuberculosis a un mínimo eficaz y asumible, y por supuesto, para reducir posteriormente el período de tratamiento de la enfermedad tuberculosa.”


Referencias.
P.J. Cardona e I. Amat Origin and Development of RUTI, a New Therapeutic Vaccine Against Mycobacterium tuberculosis Infection.SEPAR 2003.Unitat de Tuberculosi Experimental. Servei de Microbiologia. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol. Ctra. del Canyet, s/n. 08916 Badalona. Barcelona. España. E-mail: pcardona@ns.hugtip.scs.es.
Mercedes Costell Rosselló. 1 de Junio del 2012 Parte III La respuesta inmunitaria. Disponible en: http://www.biologia.edu.ar/farmacologia/clas4to%5Caminog_rifamp.pdf
Journal of Biociences. Disponible en: http://www.ias.ac.in/jbiosci/
Kenneth Todar, PhD. Mycobacterium tuberculosis and Tuberculosis. 1 de Junio del 2012. Disponible en: http://textbookofbacteriology.net/tuberculosis.html
I. Smith. ¿Qué es el DOTS?. 1 de Junio del 2012. Disponible en:
http://www.paho.org/spanish/dd/pub/Tuberculosis-55.pdf
Dra. Stella Maris MacÍn. ANTIBIÓTICOS AMINOGLUCÓSIDOS. 1 de Junio del 2012. Disponible en:
http://www.biologia.edu.ar/farmacologia/clas4to%5Caminog_rifamp.pdf
A. I. De la iglesia1 y h. R. Morbidon. Mecanismos de acción y de resistencia a rifampicina e isoniacida en Mycobacterium tuberculosis: nueva información sobre viejos conocidos. RAM.2006.38: 97-109.