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septiembre 29, 2024

El Covid-19 Afecta el Cerebro y el Cociente Intelectual de las Personas que Fueron Infectadas



El COVID se convierte en otro factor de riesgo en la aparición de la demencia


Actualización : Mayo 22, 2025

En los primeros días de la pandemia Covid-19 causada por el coronavirus SARS-CoV-2, las personas que aparentemente se habían recuperado de la fase aguda de la infección se quejaron de estar afectadas por una especie de “niebla cerebral”. Descrita por los pacientes como una sensación de lentitud mental, confusión o falta de claridad intelectual, esta afección no tardó en revelarse como un importante problema de salud.

Cuatro años después, está científicamente demostrado que la infección por el SRAS-CoV-2 puede afectar a la salud de nuestro cerebro de diversas maneras. Además de la niebla cerebral, la enfermedad puede provocar otros muchos trastornos: dolores de cabeza, convulsiones, derrames cerebrales, trastornos del sueño, hormigueos y parálisis, así como diversos problemas de salud mental.


Cómo el Covid-19 deja huella en el cerebro




A conyinuación es lo que saben los investigadores sobre cómo puede afectar al cerebro la infección por el coronavirus SARS-CoV-2, basándose en los trabajos científicos más sólidos publicados hasta la fecha sobre el tema:

* Análisis epidemiológicos a gran escala han demostrado que las personas que han padecido Covid-19 tienen un mayor riesgo de sufrir déficits cognitivos como problemas de memoria;

* Estudios de imagen realizados en personas antes y después de la infección por SARS-CoV-2 revelan una reducción del volumen cerebral y una alteración de la estructura cerebral tras la infección;

* Un estudio de personas con Covid-19 de leve a moderada mostró una inflamación cerebral prolongada y cambios que se estima corresponden a siete años de envejecimiento cerebral normal;

* En los casos en que la infección por SARS-CoV-2 conduce a una forma grave de la enfermedad que requiere hospitalización o cuidados intensivos, el resultado puede ser mucho más grave: los déficits cognitivos y otros daños cerebrales pueden ser equivalentes a 20 años de envejecimiento normal;

* Experimentos de laboratorio realizados en organoides cerebrales humanos o murinos (ratones) – conjuntos de células diseñados para emular ciertos aspectos de la función cerebral – han revelado que la infección por el SARS-CoV-2 desencadena la fusión de células cerebrales. Estos cambios cortocircuitan la actividad eléctrica del cerebro, comprometiendo ciertas funciones cerebrales;

* Las autopsias de personas que habían sufrido una forma grave de Covid-19 pero fallecieron posteriormente por otra causa han demostrado que el virus seguía presente en el tejido cerebral meses después de la infección. Esto demuestra que el SARS-CoV-2 no es sólo un virus respiratorio. Lejos de atacar únicamente las vías respiratorias, también puede penetrar en otros órganos, incluido el cerebro en algunos individuos. Sin embargo, los científicos aún no saben si la persistencia del virus en el cerebro es directamente responsable de algunos de los problemas observados en las personas que han padecido la enfermedad;

* Otros estudios han demostrado que incluso cuando la infección es benigna” y el virus permanece confinado principalmente en los pulmones, puede causar inflamación en el cerebro y alterar la capacidad de regeneración de las células cerebrales.

* Covid-19 también puede alterar la barrera hematoencefálica, haciéndola porosa. Se trata del escudo que protege el sistema nervioso central – el cerebro y la médula espinal –. En los pacientes hospitalizados tras la administración de Covid-19 y que sufrían niebla cerebral, los análisis de imágenes han puesto de manifiesto estos problemas;

* Un análisis preliminar a gran escala en el que se combinaron datos de 11 estudios diferentes – con un total de datos de casi un millón de personas que habían recibido Covid-19 y más de 6 millones de individuos no infectados – mostró que Covid-19 aumentaba el riesgo de desarrollar demencia en personas mayores de 60 años.

Pérdida del cociente intelectual

Más recientemente, investigadores evaluaron diversas capacidades cognitivas, como la memoria, la capacidad de planificación y el razonamiento espacial, en casi 113.000 personas que habían padecido Covid-19. Sus resultados, publicados en el New England Journal of Medicine, revelaron que estos pacientes mostraban déficits significativos en la memoria y el rendimiento en tareas ejecutivas.

Este deterioro se observó no sólo entre las personas infectadas al inicio de la pandemia, sino también entre las que enfermaron cuando circulaban las variantes delta y omicron. Esto último indica que el riesgo de deterioro cognitivo no disminuyó a medida que el virus pandémico inicial evolucionó de la cepa ancestral a la variante omicron.

Se demostró un deterioro cognitivo equivalente a una pérdida de tres puntos del cociente intelectual (CI) en personas que habían contraído formas leves de Covid-19 y en las que la enfermedad se había curado sin complicaciones. En comparación, los pacientes con síntomas no resueltos, como disnea persistente o agotamiento, perdieron seis puntos de CI. Los individuos que habían sido ingresados en una unidad de cuidados intensivos perdieron nueve puntos de CI. La reinfección por el virus contribuyó a una pérdida adicional de dos puntos de CI, en comparación con las personas que no se habían reinfectado.

Cociente intelectual. Para poner en perspectiva los resultados de estos estudios, el CI medio ronda los 100 puntos. Las personas superdotadas suelen tener un CI superior a 130, mientras que un CI inferior a 70 indica la existencia de una discapacidad intelectual que justifica un apoyo social importante. Según estas cifras, un cambio de tres puntos a la baja en el CI aumentaría el número de adultos estadounidenses con un CI inferior a 70 de 4,7 millones a 7,5 millones. En otras palabras, el número de adultos con un nivel de deterioro cognitivo que se considera que requiere un apoyo social significativo podría aumentar en 2,8 millones.

Posibles implicaciones graves

En conjunto, los resultados de estos estudios indican que el Covid-19 supone un grave riesgo para la salud cerebral, incluso cuando la enfermedad se encuentra en una forma “leve”. Parece que las consecuencias de esta situación empiezan a notarse a nivel poblacional.

En Estados Unidos, por ejemplo, se ha evaluado la capacidad de recordar, concentrarse o tomar decisiones en el marco de la Current Population Survey (CPS), una encuesta mensual de hogares estadounidenses realizada por la Oficina del Censo. El resultado: en comparación con los 15 años anteriores a la aparición del SRAS-CoV-2, desde la pandemia un número considerable de encuestados ha declarado tener serias dificultades en estos ámbitos. Nada menos que un millón de estadounidenses en edad laboral están afectados, y lo más preocupante es que esta situación afecta sobre todo a adultos jóvenes, de entre 18 y 44 años.

Los datos de la Unión Europea revelan una tendencia similar: en 2022, el 15% de los encuestados que vivían en la UE afirmaron tener problemas de memoria y concentración.


Niebla mental post COVID-19 en niños y adolescentes – Impacto en su aprendizaje



Las secuelas del COVID-19 se han descrito, mayoritariamente, en adultos. Sin embargo, con las nuevas olas de contagio, los niños y los adolescentes empezaron a mostrar que las consecuencias de la enfermedad también los afectan. Recientemente, en las aulas europeas han comenzado a detectar que los chicos también padecen “niebla mental”. con lo cual su aprendizaje se posiciona como un desafío para los docentes.

Según los expertos aún no existen datos certeros sobre cuál es su incidencia en los más jóvenes, aunque advirtieron que esta patología se suma a las consecuencias del aislamiento decretado por la pandemia en varias naciones. Incluso, destacaron que esta situación podría convertirse en un punto de inflexión para que las escuelas evalúen cómo captar la atención de los chicos en medio de un mundo cambiante.

¿Cómo detectar la niebla mental en los niños y adolescentes?

Cada día un nuevo síntoma o secuela se suma a la larga lista con la que cuenta el COVID-19. Algunas se había centrado casi exclusivamente en los adultos, una de ellas era la denominada “mental fog“ (niebla mental). Esta patología está descrita, principalmente, en los casos de long COVID o COVID prolongado. Es decir cuando los síntomas de la enfermedad persisten, entre uno y tres meses, después de la infección.


Niebla mental


Es un término que se usa para describir un conjunto de síntomas relacionados con secuelas producidas por el COVID-19 y que, fundamentalmente, están vinculadas a la parte cognitiva, a la dificultad para concentrarse y a los trastornos en la memoria, los cuales se combinan con secuelas orgánicas y físicas.

La niebla mental, que es esa sensación de confusión mental, está descrita sobre todo en adolescentes y se puede expresar como una falta de concentración, una afectación de la memoria a corto plazo, que también puede presentarse junto a la fatiga, el cansancio, la ausencia de ganas, los cambios del humor, falta de apetito o inclusive insomnio, con lo cual pueden estar asociados a esta sintomatología; ya que todos estos síntomas repercuten también en la capacidad de concentración.

Es un término que también se asocia algunas otras patologías, no solo al post COVID-19. No hay un porcentaje o una incidencia en pacientes pediátricos, pero se sabe que viene afectando a una gran parte de la población.

Esta patología, según los científicos, generalmente se detecta en pacientes de mediana edad, aunque también se registran casos en niños y adolescentes. No está muy clara la causa. A veces se especula con la persistencia del virus, aunque si ocurre después del síndrome inflamatorio multisistémico, esta tormenta inflamatoria que se presenta en algunos adolescentes, se estima que puede ser responsable de la persistencia de los síntomas.

El diagnóstico es clínico y para detectarlo el médico clínico o el pediatra de cabecera deben revisar a los chicos y, mediante pruebas de laboratorio, descartar, por ejemplo, anemia porque muchos de estos síntomas también pueden asociarse con esa enfermedad.

Cuando se trabaja con chicos con problemas de atención o de memoria, el pediatra está muy atento a su etapa de aprendizaje y rápidamente busca aliarse con una psico-pedagoga o un psicólogo para poder actuar sobre esa alteración. Generalmente, el comienzo de la consulta es por un dato familiar, alguna alteración en el comportamiento o algún comentario desde el colegio, en ese momento se hace una evaluación neuro-psicológica o neuro-cognitiva para conocer el tipo de alteración y ayudarlo.

La atención, la memoria y la concentración como construcciones del desarrollo

Los expertos advierten que la atención, la memoria y la concentración son factores cognitivos que se desarrollan desde el nacimiento. Se construyen en el crecimiento y las relaciones sociales.

En el desarrollo cognitivo, fundamentalmente la formación de neuronas y las conexiones neuronales, tienen mucha incidencia los primeros tres años de vida, los famosos primeros 1000 días. Por la gran cantidad de patologías que pueden aparecer en los niños pequeños, se puede confundir un deterioro en la concentración, la atención o la memoria con eventos fisiológicos propios y secundarios al COVID-19.

Las funciones de la atención y la memoria se van desplegando a lo largo de la vida. Son sistemas funcionales que se van armando en función de estímulos, del trabajo, el contexto y las relaciones.

La niebla mental post COVID también puede estar influenciada por muchas circunstancias, como son, por ejemplo, los temores que se vivieron mientras la enfermedad estaba presente. Entonces no es tan fácil decir si es una consecuencia directa o si es la única causa.

Hablar de disfunción implica hablar de un mal funcionamiento, pero con la pandemia hubo un cambio en la sistematicidad escolar. En 2020 hubo una escuela online o virtual y luego progresivamente se fue a la presencialidad, pero se han modificado tanto la forma como las propuestas. Se hizo una selección de contenidos, se priorizaron formas y maneras de abordarlos y esto influyó, también, en la atención o la memoria.

La pandemia, como “evento inesperado e inexplicable”, también se posicionó como una alteración para estas funciones cognitivas. ‘Estar ‘encerrados’ durante meses era impensado y esto generó temor al entorno y a volver a una vida hacia el exterior. Con lo cual se afecta la atención y la concentración porque ese niño o adolescente piensa en cómo defenderse y no en aquello que el docente le está ofreciendo. Para poder aprender tienen que estar tranquilos.


Tratamiento o acompañamiento: un nuevo desafío frente a la niebla mental post COVID-19

Los especialistas advirtieron que esta patología no cuenta con un tratamiento farmacológico, sino que es necesario desplegar un fuerte acompañamiento por parte de los expertos, las familias y la escuela. Una vez hecho un diagnóstico por pruebas formales, uno puede buscar especialista idóneos.

La niebla mental puede afectar el aprendizaje, porque para aprender hay que estar atento, con ganas y motivado. Por eso los pediatras deben estar atentos para detectar este comportamiento, además de los padres y los docentes, para trabajar multidisciplinariamente.

No hay un tratamiento específico efectivo. Se pueden registrar mejoras cuando se fomenta una vida sana: un descanso de al menos 8 horas diarias; una alimentación saludable; hacer actividad física y limitar las pantallas.

En tanto, las alteraciones en la memoria y la atención no se centran solamente en una patología, sino que también están relacionadas con el sistema de educación que se brinda en las escuelas, más aún luego de que las aulas se mudaron a las pantallas hogareñas.

La pandemia generó un antes y un después. Pareciera que hay que volver a lo anterior, pero antes también había situaciones que no eran acordes a la niñez y la adolescencia. La escuela tiene que reflexionar sobre la calidad educativa y la cantidad de conocimiento que se brinda a los niños. La escuela, muchas veces, está muy apurada en dar contenido y pierde de vista que un contenido puede revisarse en distintos años porque es un proceso que se extiende en el tiempo.

Los especialistas afirmaron, además, que no se debe evaluar a la niebla mental o la disfunción de atención como un eje central sin ubicarlo en un contexto porque quedarían soluciones parciales. Padres y docentes deben estar atentos no solo para ver esta situación, sino también para acompañarlos y conectar con ellos. No de un punto de vista patológico, que tiene que ver con medicación, sino de un punto de escucha y  acompañamiento, porque sino a esta situación se les suma la angustia.

Hoy los niños no son similares a los de hace 30 o 40 años y no todos los niños pueden tener esta patología, por eso se debe hablar de un problema que abre preguntas y nos involucra como sociedad porque se han modificado las rutas cognitivas y cuando uno presta atención necesita que el otro le devuelva esa atención. No solo en las escuelas, sino también en la vida familiar y social.

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Sin embargo, aunque ahora existen numerosas pruebas de que el SRAS-CoV-2 deja su huella indeleble en nuestro cerebro, aún no se han determinado las vías específicas por las que lo hace, y todavía no se han desarrollado tratamientos curativos. Pero la investigación científica continúa, y recientemente dos nuevos estudios publicados en la prestigiosa revista New England Journal of Medicine explican los profundos efectos del Covid-19 en la salud cognitiva.


Cognición y memoria después del covid-19 en una gran muestra comunitaria



Investigadores del Imperial College de Londres (ICL) en un estudio, publicado en la revista New England Journal of Medicine en febrero 2024, decidieron evaluar el funcionamiento cognitivo entre adultos que experimentaron COVID-19.

Según señalan los autores, desde 2020 se comenzaron a reportar ciertos déficits cognitivos asociados al COVID-19. En estos primeros casos se hablaba de “niebla mental”, con síntomas como mala memoria, concentración alterada y dificultad para pensar. No obstante, aunque este fenómeno hoy en día está confirmado, aún falta información sobre su persistencia en el tiempo y las áreas de funcionamiento cognitivo que se pueden ver más afectadas.

Los investigadores analizaron la relación entre los déficits cognitivos observados y otras variables como la gravedad y duración de la enfermedad. Para ello, realizaron un estudio de cohorte rastreando la prevalencia de la infección por SARS-CoV-2 entre 3.099.386 individuos mayores de 18 años. La muestra final quedó constituida por 141.583 participantes, de los cuales 112.964 completaron la batería de 8 pruebas cognitivas. Estos individuos fueron comparados con personas que no habían experimentado COVID-19.

Los resultados muestran que el COVID-19 está asociado con déficits cognitivos medibles, los cuales pueden persistir a largo plazo. Asimismo, los datos avalan la hipótesis formulada por los autores que sostiene que las personas con síntomas prolongados de COVID-19 muestran un deterioro de la memoria y la función ejecutiva más evidente, incluida la niebla mental y la mala memoria.

Los autores señalan que la cepa parece influir en el deterioro cognitivo asociado, al no disponer de tratamientos eficaces en los momentos iniciales. Asimismo, las reinfecciones no parecen tener ningún efecto, mientras que la vacunación (particularmente dos o más dosis) puede mitigar el impacto del deterioro cognitivo.

Debido a posibles limitaciones en el sesgo de la muestra, los autores animan a la comunidad científica a realizar estudios adicionales para proporcionar información sobre las implicaciones a más largo plazo de estos hallazgos.

En conclusión, el estudio proporciona información crucial sobre los posibles efectos a largo plazo del COVID-19 en la función cognitiva de los pacientes. Comprender estos efectos resulta fundamental para proporcionar una atención adecuada y desarrollar estrategias de intervención para aquellos que experimentan síntomas cognitivos persistentes después de la recuperación de COVID.


El deterioro cognitivo que genera el COVID prolongado puede medirse




Investigadores del Imperial College de Londres (ICL) en un estudio, publicado en la revista New England Journal of Medicine en febrero 2024, encontraron en una investigación que las personas con COVID persistente obtuvieron menos puntaje en los tests de coeficiente intelectual respecto a quienes nunca se habían infectado.

En el estudio, casi 113.000 completaron una prueba cognitiva en línea durante los últimos cinco meses de 2022. La prueba consistió en ocho tareas diseñadas para evaluar habilidades como la planificación espacial, el razonamiento verbal, la definición de palabras y la memoria. El estudio midió el rendimiento en un solo momento, por lo que era imposible saber si otras tensiones en la vida de las personas habían desempeñado un papel en el resultado de las pruebas.

Se encontró que las personas con COVID persistente obtuvieron 6 puntos de coeficiente intelectual más bajos que las personas que nunca se habían infectado con el virus. Incluso las personas que no sufrieron síntomas persistentes después de un episodio de COVID obtuvieron puntuaciones ligeramente más bajas que las personas que nunca se habían infectado, en este caso, por 3 puntos de coeficiente intelectual.

Aun así, las diferencias en las puntuaciones fueron pequeñas, y los expertos enfatizaron que los hallazgos no significan que COVID provoque déficits profundos en el pensamiento y la memoria. Estos hallazgos emergentes y coalescentes en general resaltan que sí hay un deterioro cognitivo en los supervivientes de COVID prolongado.

Afortunadamente, el estudio sugiere que si los síntomas de COVID prolongado de las personas se resuelven por sí solos, los trastornos del pensamiento relacionados también podrían aliviarse. Los voluntarios del estudio que tuvieron COVID prolongado durante meses antes de recuperarse, finalmente tuvieron puntuaciones de prueba similares a las de los que habían experimentado una recuperación rápida.

Es importante destacar que la variación estándar en una puntuación de CI es de unos 15 puntos, por lo que un cambio de 3, o incluso 6 puntos por lo general no se considera significativo.

En general, las puntuaciones más bajas se observaron en personas que tuvieron infecciones al principio de la pandemia, antes de que las vacunas y los tratamientos antivirales estuvieran disponibles. Mientras tanto, las personas que habían sido vacunadas tuvieron un desempeño algo mejor que las no vacunadas.


El COVID puede provocar cambios en el cerebro incluso en los casos leves




Investigadores del Departamento Nuffield de Neurociencias Clínicas de la Universidad de Oxford en un estudio, publicado en Nature de marzo 2022, detectaron que la infección causa efectos a largo plazo, como mayor deterioro cognitivo. Además, observaron alteraciones en las áreas relacionadas con el olfato y una reducción en el tamaño del órgano cerebral.

Los estudios anteriores que analizaron el impacto del COVID-19 en el cerebro en su mayoría se han centrado en pacientes hospitalizados con enfermedad grave y se han limitado a datos posteriores a la infección. Hasta ahora se desconocían los efectos del SARS-CoV-2 en el cerebro en los pacientes más leves y más comunes, y la investigación de estos casos podría revelar posibles mecanismos que contribuyen a la enfermedad o al daño cerebral.

Los científicos investigaron los cambios en los cerebros de 785 participantes en UK Biobank, una base de datos biomédica y recurso de investigación a gran escala. Los participantes tenían entre 51 y 81 años y se sometieron a dos escáneres cerebrales, con un promedio de 38 meses de diferencia, así como a pruebas cognitivas.

El estudio identificó en los participantes infectados con SARS-CoV-2 una serie de efectos, en promedio 4,5 meses después de la infección, incluida una mayor reducción en el grosor de la materia gris en las regiones del cerebro asociadas con el olfato.

Los participantes mostraron evidencia de un mayor daño tisular en las regiones conectadas con la corteza olfativa primaria, un área relacionada con el olfato, y una reducción en el tamaño del cerebro completo.

En promedio, los participantes también mostraron un mayor deterioro cognitivo entre sus dos escaneos, asociado con la atrofia de una parte específica del cerebelo, una estructura cerebral relacionada con la cognición.

Los investigadores detectaron para el 96% de los participantes una mayor pérdida de volumen de materia gris y un mayor daño tisular. También mostraron una mayor disminución de sus capacidades mentales para realizar tareas complejas, y este empeoramiento mental estaba relacionado en parte con estas anomalías cerebrales. Todos estos efectos negativos fueron más marcados a edades más avanzadas.

Estos hallazgos pueden permitir comprender las características de la propagación degenerativa de COVID-19, ya sea a través de vías relacionadas con el sentido del olfato, la inflamación o la respuesta inmunitaria del sistema nervioso, o la falta de información sensorial debido a la pérdida del olfato. La futura vulnerabilidad de las regiones cerebrales afectadas en estos participantes requiere más investigación.

Esta nueva visión de los efectos dañinos de COVID-19 contribuirá a la comprensión general de cómo se propaga la enfermedad a través del sistema nervioso central. Si estos efectos persisten a largo plazo o se revierten parcialmente son dos temas que requieren más investigación.


Un estudio demuestra la relación entre la venta de alcohol y los ingresos hospitalarios relacionados con el alcohol durante la pandemia de COVID-19


Investigadores del Centro de Ciencias de la Salud Sunnybrook y de la Universidad de Toronto en un estudio, publicado en la revista NEJM Evidence de febrero 2025, analizaron la relación entre las ventas de alcohol y los ingresos hospitalarios relacionados con el alcohol durante la pandemia COVID-19.

Cuando se declaró la pandemia de COVID-19 hace cinco años, el distanciamiento social, las restricciones a la hora de reunirse y la incertidumbre eran moneda corriente. Lo mismo ocurría con las compras de alimentos enlatados, papel higiénico y, como muestra este estudio, alcohol.

Este estudio analizó seis años de datos de ventas de alcohol en Ontario, Canadá, para comparar las tendencias de las ventas antes y después de la pandemia, así como las visitas a urgencias relacionadas con el alcohol, los ingresos hospitalarios y las muertes relacionadas con intoxicaciones.

Los investigadores llevaron a cabo un análisis transversal de series temporales de ventas de alcohol y acontecimientos adversos relacionados con el alcohol. Analizaron seis años de datos sobre ventas de alcohol y el número mensual de visitas a urgencias, ingresos hospitalarios y muertes relacionadas con el alcohol. Utilizando modelos lineales mixtos y regresión de Poisson, compararon las ventas de alcohol y los acontecimientos adversos antes y durante la pandemia COVID-19.

Los resultados indican una tendencia hacia un aumento significativo del consumo de alcohol y de los daños relacionados con el alcohol durante los dos primeros años de la pandemia, así como la posibilidad de consecuencias negativas para la salud persistentes y a largo plazo en los años venideros.

El estudio se basa en otro publicado en 2021 que muestra los mismos aumentos en las compras de alcohol, pero con un descenso marginal de las visitas a urgencias relacionadas con el alcohol en los cuatro primeros meses de la pandemia.

Sólo en el primer año de la pandemia, las ventas de alcohol en Ontario aumentaron en más de 500 millones de dólares, lo que equivale a alrededor de 1,5 millones de dólares en exceso de compras de alcohol cada día en toda la provincia.

Utilizando datos del Ministerio de Sanidad de Ontario sobre visitas a urgencias y hospitalizaciones relacionadas con el alcohol, así como datos sobre ventas de alcohol de la Junta de Control de Licores de Ontario (LCBO), el equipo de investigación comparó el periodo comprendido entre marzo 2020 y febrero 2022 con el periodo de cuatro años anterior a la pandemia. Además de un aumento significativo en las ventas de alcohol, el equipo de investigación encontró un aumento del 7% en las visitas a urgencias relacionadas con el alcohol en los dos primeros años de la pandemia, así como un aumento del 21% en los ingresos hospitalarios relacionados con el alcohol y un aumento del 33% en las muertes relacionadas con el alcohol.

Más allá de los resultados medibles del consumo de alcohol durante la pandemia, los investigadores expresaron su preocupación por los riesgos a largo plazo asociados al consumo de alcohol, como trastornos relacionados con el alcohol, daños en los órganos y ciertos cánceres, que sólo pueden aparecer tras varios años de aumento del consumo de alcohol.

Según los investigadores, se trata de un preocupante periodo de dos años durante el cual se ha observado un aumento de la compra de alcohol, un aumento de los daños relacionados con el alcohol, y no saben qué ocurrirá en el futuro, si estos hábitos de consumo han persistido o han provocado efectos retardados sobre la salud.


Un consorcio internacional para descubrir cómo el virus COVID-19 consigue afectar al cerebro


Investigadores de la Asociación de Alzheimer de Estados Unidos estudian la aparición de signos de demencia en determinados pacientes mayores de 60 años.

La ansiedad, así como los signos de psicosis y demencia, forman parte de una larga lista de patologías y síntomas que persisten en las personas con síndrome post-COVID-19. Estos efectos ponen de manifiesto la naturaleza compleja del coronavirus, que no ataca simplemente a las vías respiratorias.

Los datos actuales muestran que alrededor del 20% de los pacientes mayores de 60 años que han padecido COVID han experimentado síntomas de demencia, como pérdida de memoria o confusión.

Este organismo estadounidense sin ánimo de lucro ha unido en 2023, sus competencias a las de investigadores de más de 30 países – con el apoyo técnico de la Organización Mundial de la Salud – para crear un consorcio internacional. El objetivo de este imponente esfuerzo científico es comprender cómo el virus COVID logra penetrar en el cerebro, pero sobre todo evaluar el riesgo de que cause daños duraderos a medio o largo plazo, en particular enfermedades neuro-degenerativas como el Alzheimer.

El Dr. Gabriel de Erausquin, neurólogo, psiquiatra e investigador en enfermedades neuro-degenerativas de la Universidad de Texas, dirige el consorcio, creado por él mismo. Cree que el COVID se convertirá en otro factor de riesgo en la aparición de la demencia.

Desde el inicio de la pandemia, los investigadores han confirmado mediante autopsias que el virus penetra en la cavidad nasal y se infiltra en las neuronas hasta el bulbo olfatorio, situado en el cerebro, puerta de entrada al resto de estructuras. Se ha demostrado que también puede pasar de la sangre al sistema nervioso, ya que ataca la barrera hematoencefálica. Esta barrera natural bloquea la entrada de toxinas y agentes patógenos de la sangre a las células cerebrales. Se cree que el virus COVID provoca una reacción inflamatoria que hace que la barrera sea menos impermeable.

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La pandemia de SARS-CoV-2 produjo a su paso millones de personas afectadas por COVID persistente, algunas de las cuales han tenido o tienen actualmente problemas cognitivos. Una comprensión más profunda de la biología de la disfunción cognitiva después de la infección por SARS-CoV-2 y la mejor manera de prevenirla y tratarla es fundamental para abordar las necesidades de las personas afectadas y preservar la salud cognitiva de las poblaciones.

Por lo tanto, en el futuro será crucial identificar qué individuos corren más riesgo. También será crucial comprender mejor cómo podría afectar esta situación al rendimiento educativo de niños y jóvenes, así como a la productividad económica de los adultos en edad laboral. También hay que tener en cuenta que la epidemiología de la enfermedad de Alzheimer u otras enfermedades que conducen a la demencia podría verse afectada, aunque todavía no se sabe en qué medida.

Una cosa es cierta: un número creciente de investigaciones confirma ahora que el Covid-19 debe considerarse un virus con un impacto significativo en el cerebro. Esto tiene implicaciones de gran alcance, no sólo para la salud de los individuos, sino también para las poblaciones y las sociedades en su conjunto, con su potencial impacto en la economía.




Desentrañar las causas de estos trastornos cognitivos, y en particular
 el origen de la niebla cerebral, requerirá años, si no décadas, 
de esfuerzos concertados, en los que participarán investigadores 
de todo el mundo. Por desgracia, ante esta situación sin precedentes, 
mientras el virus siga circulando, todos seremos conejillos de indias.





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junio 29, 2019

Nanotecnología y Cerebro





Biotecnología

la Biotecnología tradicional consiste en la utilización de seres vivos sencillos  bacterias y levaduras  y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre.

La Biotecnología moderna permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminación.

Biotecnología roja : se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la biotecnología tradicional de la moderna. La biotecnología tradicional empleaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos, como el pan, queso, vino o cerveza. En cambio, hoy en día utiliza microorganismos modificados genéticamente, mediante técnicas de Ingeniería Genética.

Ingeniería Genética

Es una parte de la Biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el hombre. Se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo y barato de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.

Una de sus aplicaciones en medicina más esperanzadora es la Terapia Génica, que permite tratar a personas con enfermedades genéticas. Mediante este tipo de terapia se puede curar enfermedades debidas a la presencia de un gen defectuoso. La técnica empleada consiste en introducir el gen sano en el individuo y que luego sus células produzcan la proteína que necesita. En el campo de la nano-biotecnología se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madres.

La nanotecnología

Un cabello humano mide alrededor
de cien mil nanómetros
La nanotecnología, un término mencionado por primera vez en 1959 por Richard Feman, es una tecnología que estudia lo pequeño, lo diminuto pues hace referencia a las ciencias y técnicas a nivel atómico y molecular, es decir trabaja a escalas nanométricas.

El termino nano significa enano (del latín nanus). Es una unidad de medida que equivale a una millonésima parte. Un nanómetro equivale a 1/1000 micras, aproximadamente 1/80000 del diámetro de un cabello humano.

Nano-robótica: ciencia minúscula

La nano-robótica es el campo de la nanotecnología encargada de estudiar la robótica a una escala nano-métrica; pero no solo estudia los robots cuyas dimensiones son nano-métricas, también a los robots grandes que son capaces de manipular objetos de dimensiones nano-métricas. La nano-robótica es un campo multidisciplinario puesto que involucra la química, la informática, la ingeniería, la biología y otras ciencias afines, para lograr controlar o modificar las propiedades o forma y tamaño de los nano-objetos y nano-estructuras.

Los nano-robots son sistemas inteligentes de dimensiones nano-métricas en un rango entre 1 a 100nm, son construidos para realizar tareas específicas. Esta disciplina trabaja en el diseño de un ejército de dispositivos que miden apenas la millonésima parte de un milímetro.

Aplicaciones de los nano-robots

Tiene varias aplicaciones en áreas como la ingeniería espacial, la biología, la industria manufacturera, la medicina.

En el campo de la medicina

Los nano-robots médicos son dispositivos de dimensiones nano-métricas desarrollados para ser utilizados en diversas ramas de la medicina, están formados por nano-componentes, diseñados para permitir nuevas metodologías en el diagnóstico, tratamientos médicos y cirugía mínimamente invasiva.

Los nano-robots se desarrollan con el propósito de que sean capaces de diagnosticar, monitorear y tratar enfermedades en partes especificas del cuerpo. Además que puedan realizar tareas predefinidas en algunos procedimientos médicos.

La nano-robótica médica comprende grandes desafíos para su construcción, pero brindaría grandes beneficios para el tratamiento de enfermedades gracias a que trabaja a nivel atómico, tratando el problema desde la célula o en lugares específicos del cuerpo. Los dispositivos estarían básicamente diseñados para para reconocer patógenos utilizando sus nano-sensores para recolectar información y ayudarían al diagnóstico de las enfermedades, además podrían suministrar fármacos de manera muy precisa lo cual ayudaría al tratamiento de las diferentes enfermedades.

Nano-robots con biosensores navegando

Los nano-robots podrían ser introducidos en nuestro cuerpo a través del sistema vascular u otros cavidades y viajar libremente en el cuerpo humano. El alcance de esta tecnología podría llegar al punto en el cual los nano-robots posean la capacidad de tomar decisiones propias sin necesidad de ningún elemento externo, por ende adaptarse y tratar cualquier problema de salud de las personas.

Centros especializados, universidades e institutos de investigación a nivel mundial están haciendo enormes inversiones en materia de nano-robótica, lo que ha permitido desarrollar trabajos que confirman las posibilidades a futuro de esta disciplina.

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Nano-robots para viajar al interior del cerebro

Científicos de la Universidad de Montreal en Canadá, según un artículo publicado en ScienceDirect de marzo 2015, han desarrollaron un grupo de “agentes nano-robóticos” capaces de penetrar la barrera hematoencefálica y viajar en lo profundo del cerebro, con el objetivo de liberar moléculas terapéuticas, por ejemplo, para el tratamiento de tumores.

La barrera hematoencefálica es una formación densa de células endoteliales y glíales entre los vasos sanguíneos y el sistema nervioso central que protege al cerebro, la cual impide que muchas sustancias tóxicas la atraviesen, al tiempo que permite el pasaje de nutrientes y oxígeno. Sin embargo, también impide que al cerebro lleguen cerca del 98% de las moléculas terapéuticas.

De no existir esta barrera muchas sustancias nocivas llegarían al cerebro afectando su funcionamiento y tornando inviable al organismo.

En el caso de estos agentes nano-robóticos, sus nano-partículas son expuestas a radiofrecuencia, lo que provoca un aumento de su temperatura, con la consecuente disipación de calor.

Ese calor genera un estrés mecánico sobre la barrera hematoencefálica, lo que hace que ésta se abra temporalmente  durante unas dos horas , esto es lo que permite una apertura temporal y localizada de la barrera para la difusión de agentes terapéuticos en el cerebro.

El avance es importante porque, en la actualidad, este punto solo puede conseguirse con cirugía. Pero a veces ésta tampoco es suficiente, porque ciertos tipos de tumores se encuentran en el tronco cerebral, entre los nervios, lo que hace imposible alcanzarlos.

Aunque hay muchos obstáculos que superar antes de que esta tecnología pueda ser utilizada para el tratamiento de seres humanos, el equipo de investigación es optimista: aunque están en una fase inicial sus resultados actuales son prometedores, están en el camino de alcanzar el objetivo de desarrollar un mecanismo de administración local de fármacos capaz de tratar trastornos oncológicos, psiquiátricos, neurológicos y neurodegenerativos, entre otros.


Microrobots atacan tumores cerebrales

Dos equipos de investigadores del Centro de Investigación Inserm en la Universidad de Angers, y del Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas (INSA) Centro-Val de Loire, coordinan un proyecto  seleccionado en octubre 2018 para recibir fondos del Plan de Cáncer de Inserm durante tres años  y combinarán sus conocimientos para desarrollar una solución terapéutica innovadora contra el glioblastoma multiforme.

El glioblastoma multiforme es un cáncer cerebral muy agresivo que no se puede curar en la actualidad. Pero mañana, podrá ser curado por nano-partículas magnéticas remotas para destruirlo desde el interior.

Los microrobots una vez inyectados en el torrente sanguíneo, son guiados de forma remota al cerebro para alcanzar un tumor cerebral. Luego ingresan a las células cancerosas y depositan un tratamiento que las destruye desde dentro.

El origen de este ambicioso proyecto se remonta al trabajo del equipo de Inserm sobre elementos esenciales del citoesqueleto de las neuronas: los neurofilamentos. Estos investigadores han demostrado que un componente de algunos neurofilamentos, un péptido compuesto por unos quince aminoácidos, penetra en las células de glioblastoma in vitro pero también in vivo en modelos experimentales de este tipo de cáncer cerebral. Este péptido se introduce en las células cancerosas, pero no ingresa a las neuronas sanas.

El péptido (en verde) en la célula de glioblastoma (centro)
 causa la destrucción de la red de microtúbulos (en rojo)

Los investigadores tuvieron la idea de usarlo para inyectar productos contra el cáncer específicamente en las células del glioblastoma y así salvar el tejido no afectado. Para este propósito, desarrollaron nano-cápsulas.

Este tipo de cápsulas a nano-escala, mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello, están compuestas por una envoltura lipídica que contiene sustancias terapéuticas. La adición del péptido a su superficie les permite penetrar las células del glioblastoma más fácilmente. El trabajo en ratones modelo de este tipo de cáncer también ha confirmado que cuando estas nano-cápsulas presentan este péptido en su superficie, un mayor número de ellas penetra en las células cancerosas, lo que reduce aún más el tamaño de las células cancerosas de estos roedores.

El equipo de investigadores está tratando de conferir propiedades magnéticas a las nano-cápsulas que han desarrollado para que puedan reorientarse hacia el torrente sanguíneo. Esto se puede hacer mediante la integración, por ejemplo en el corazón de las nano-cápsulas, de la magnetita, un óxido de hierro naturalmente magnetizado.


Electroimanes utilizados para controlar
de forma remota partículas magnetizadas
en los modelos experimentales

Paralelamente, el equipo de INSA Centro-Val de Loire de Tours desarrolla otro tipo de nano-partículas basadas en silicio poroso, un elemento biocompatible que se disuelve lentamente en el cuerpo. El silicio tiene la ventaja de ser fotoluminiscente, lo que permite ubicarlo en los tejidos mediante un método no invasivo. Y al igual que las nano-cápsulas lipídicas, sus propiedades magnéticas se pueden ajustar gracias a las partículas de hierro.

Gracias a estos estudios sobre modelos experimentales, los investigadores pronto sabrán si estos microrobots podrán cumplir plenamente su misión. En este caso, el grado de toxicidad del péptido deberá establecerse antes de considerar los ensayos clínicos. En los próximos tres años, los investigadores esperan contribuir a la lucha contra este cáncer. Pero no solamente. Si se demuestra este concepto, se puede encontrar muchas aplicaciones en la medicina, por ejemplo, en la lucha contra la enfermedad de Alzheimer o en el tratamiento del accidente cerebrovascular.


Un robot de ADN ordena moléculas ‘pasito a pasito’

Bioingenieros del Instituto de Tecnología de California (Caltech) han creado un nano-robot de ADN que tiene una mano para recoger moléculas y dos pies para llevarlas al lugar deseado. Los detalles del sistema, que en el futuro se podría emplear para ensamblar compuestos químicos o reorganizar nano-partículas en circuitos, se publicaron en la revista Science de setiembre 2017.

El nano-robot está fabricado con solo una cadena de ADN y puede ‘caminar’ de forma autónoma, recogiendo moléculas en una zona de una superficie y colocándolas en otra. De momento es un poco lento, ya que tarda cinco minutos en dar un pequeño paso de 6 nanómetros, pero sus creadores confían en acelerar este novedoso sistema, que algún día podría operar en el interior del cuerpo humano.

A los investigadores les gustaría enviar estos robots moleculares a lugares minúsculos donde los humanos no pueden viajar, como el torrente sanguíneo. En concreto, su objetivo fue diseñar y construir este nano-robot para realizar una tarea sofisticada: la ordenación de un cargamento  moléculas en este caso .

Para montar el robot de ADN los investigadores construyeron tres piezas: una especie de ‘pierna’ con dos ‘pies’ para caminar, un ‘brazo’ con una ‘mano’ para coger la carga, y un tercer segmento que reconoce un punto específico donde dejarla, indicando a la ‘mano’ que la suelte. Cada uno de estos componentes está hecho con unos pocos nucleótidos dentro de una sola hebra de ADN.

En principio, estos bloques de construcción modulares se podrían ensamblar de muchas formas para ejecutar tareas diferentes. Por ejemplo, un robot de ADN con varios brazos y manos se podría usar para transportar multitud de moléculas a la vez.

Pero, de momento, los autores han fabricado un nano-robot que explora una superficie molecular en la que puede recoger dos tipos de moléculas: un colorante amarillo fluorescente y otro rosa  también fluorescente , para luego distribuirlas en dos regiones distintas.

El uso de moléculas fluorescentes permitió a los autores comprobar que las moléculas acababan cada una en su lugar. El robot ordenó con éxito seis moléculas dispersas (tres rosas y tres amarillas) en sus zonas correctas en 24 horas. Si se ponían más robots en la superficie se acortaba el tiempo y se completaba antes la tarea. En conjunto, la probabilidad de que cada robot realizara con éxito la entrega del cargamento rondaba el 80%.

Nano-tablero

Por otra parte, usando los mismos principios físico-químicos, el equipo ha diseñado no solo robots, también ‘patios de recreo’ moleculares donde ponerlos a prueba. En este estudio han trabajado con un tablero cuadrado de 58 nanómetros de lado en el que, como si fueran clavijas, se insertaron hebras individuales de ADN complementario al de la pierna y el pie del robot.

Este se une a una ‘clavija’ con su pierna y uno de sus pies. El otro pie flota libremente, y cuando las fluctuaciones moleculares aleatorias hacen que este pie libre encuentre una clavija cercana, tira del robot hacia ella y se libera el otro pie. Este proceso continúa con el robot moviéndose en una dirección aleatoria en cada paso.


En la imagen : un robot de ADN clasificando dos tipos de cargas (izquierda) y una pareja de robots de ADN recogiendo moléculas fluorescentes y colocándolas en otro lado según su color (derecha).

Puede llevar un día entero que el robot explore todo el tablero. A lo largo del camino, cuando se encuentra moléculas de carga atadas a las clavijas, las agarra con su mano y las lleva hasta que detecta la señal de punto de bajada. El proceso es lento, pero permite un diseño de nano-máquina muy simple y con muy poco consumo de energía química.

Se espera que otros investigadores puedan utilizar estos principios para aplicaciones interesantes, como usar un robot de ADN para sintetizar un producto químico terapéutico a partir de sus componentes en una fábrica molecular artificial, administrando un medicamento solo cuando se active una señal específica en la célula o la corriente sanguínea, o incluso para clasificar componentes moleculares desechables para reciclarlos.


Nano-robots son capaces de viajar al interior del cuerpo humano

Investigadores de los EPFL y ETH Zurich han conseguido desarrollar nano-robots con la increíble cualidad de poder transformar su propia forma para adaptarse a las situaciones y al entorno. Es decir, que en caso de que dichos robots necesiten optar por una forma en espiral en cierta parte de nuestro flujo sanguíneo, podrán hacerlo sin problemas.


La composición de estos robots así lo permite. Los microrobots están hechos de capas de hidrogel biocompatible plegado como el origami (arte de doblar el palpel), una estrategia que, además de haberse visto en anteriores ocasiones en el mundo de la biorobótica, es usado con frecuencia en la robótica generalizada. Las partículas magnéticas diminutas están incrustadas en el material, por lo que pueden ser expulsadas desde el exterior del cuerpo mediante un campo electromagnético variable.

Estos robots cambian de forma según el entorno en el que se encuentren; pueden plegarse y desplegarse a placer para que puedan realizar sus funciones de forma más eficiente. Uno de los ejemplos que descubrieron los investigadores dejó claro que para navegar en un líquido de baja viscosidad la forma ideal era la de un cuerpo de forma de tubo y una cola plana. En caso de que el líquido sea más viscoso, lo ideal es que la forma del cuerpo sea en hélice. Para permitir que el robot realice la transición entre las dos formas por sí mismo, el equipo lo diseñó para que se activara con una mayor concentración de sacarosa.

Los robots tienen una composición y estructura especiales que les permiten adaptarse a las características del fluido por el que se mueven. Por ejemplo, si encuentran un cambio en la viscosidad o la concentración osmótica, modifican su forma para mantener su velocidad y maniobrabilidad sin perder el control de la dirección del movimiento.

Para probar los entornos en los que los nano-robots debían moverse, los investigadores sometieron a los aparatos haciéndolos pasar por tubos de vidrio estrechos diseñados para imitar los vasos sanguíneos, donde nadaban en fluidos de diferentes viscosidades que fluían a diferentes velocidades.

Este logro es muy importante por diversos motivos. Para empezar, la suministración de medicinas mejoraría enormemente debido a la posibilidad de que estos robots lleguen a todas las partes de nuestra anatomía. Incluso en un futuro más lejano podrían realizar cirugías invasivas. Todo un avance que sentará, posiblemente, unas nuevas bases en la industria de la biorobótica.


Fármacos inteligentes: viaje al interior del cuerpo humano

En el ámbito médico, la nanotecnología ha posibilitado la denominada liberación controlada de fármacos, mediante la cual el principio activo que se desea hacer llegar a una región del organismo se une a un dispositivo de tamaño nanométrico que lo dirige al lugar adecuado. Así aumenta su eficacia y se evitan los efectos secundarios en otras partes del cuerpo.


Los nano-tubos de carbono
 se usan como vehículos
en los fármacos inteligentes
Sin embargo, este ‘nano-vehículo’ debe cumplir varios requisitos, como ser resistente en los medios biológicos, tener una vida media relativamente elevada y, evidentemente, no ser tóxico.

Cuando funciona, el sofisticado tándem  principio activo del fármaco y vehículo que lo transporta  es capaz de atravesar capilares, poros y membranas celulares. En otras palabras, los fármacos inteligentes funcionan de manera análoga a un misil que rastrea el calor hasta llegar a su objetivo. En este caso el medicamento se mueve por el torrente sanguíneo o el interior de las células hasta llegar a su destino para liberar total o parcialmente su principio activo.

Nano-vehículo
Para ello se utilizan nano-transportadores como los dendrímeros  moléculas artificiales que encapsulan la medicina  o los nano-tubos de carbono  conductos diminutos de láminas de átomos de carbono enrolladas por los que circula el medicamento . Estos ‘vehículos’ incorporan sustancias, por ejemplo proteínas, que reconocen otras proteínas específicas de la célula o tejido enfermo. En otros casos, si el nano-transportador es magnético puede ser guiado hasta la zona afectada mediante campos magnéticos externos, igual que movemos un clip sobre una superficie de papel con un imán.

Aunque esta estrategia parezca ciencia ficción, en la actualidad ya se comercializan alrededor de 200 fármacos que emplean diversos tipos de vehículos nanométricos para su administración por vía oral, intravenosa, inhalada o tópica.

Hay otras propuestas como las terapias térmicas basadas en las nano-partículas o la medicina regenerativa a partir de nuevos biomateriales.


‘Nano-básculas’ para pesar virus y bacterias en la detección de enfermedades

Cada virus y bacteria tiene una masa diferente. El simple hecho de poder pesarlos nos permitiría identificarlos y distinguirlos y, con ello, detectar de forma altamente precoz las enfermedades que provocan. Los recientes avances en nanotecnología han permitido la creación de unos nuevos dispositivos, los sensores nano-mecánicos, que actúan como básculas a escala nanométrica, permitiendo detectar estos objetos con una precisión mucho mayor que los métodos convencionales de diagnóstico de estas enfermedades.

La detección de estas partículas mediante sensores nano-mecánicos se obtiene estudiando los cambios en su vibración. Estos sensores vibran igual que las cuerdas de una guitarra: cuando pulsamos una cuerda de una guitarra, esta vibrará y las ondas se transmitirán por el aire, lo que percibiremos como sonido. Además, si unimos un objeto a la cuerda, ésta pesará más y, en consecuencia, su movimiento será más lento, lo que dará lugar a un sonido más grave. Esta diferencia en el tono del sonido se puede relacionar directamente con la masa del objeto unido.

De la misma manera, los sensores nano-mecánicos vibrarán más lentamente cuando se une a ellos una partícula (virus o bacteria). Esto se comprueba fácilmente adhiriendo un pequeño imán a un diapasón. Sin embargo, en estos sensores las vibraciones no son perceptibles por el oído y se necesitan métodos ópticos muy avanzados  similares a los utilizados en la detección de ondas gravitacionales, pero a escala nanométrica  para detectar estos cambios en la vibración del sensor.

Estos dispositivos también permiten medir otra propiedad muy interesante de las partículas depositadas: la rigidez. Conocer la rigidez de las partículas biológicas (virus, bacterias o células) puede ser de gran utilidad, ya que, por una parte, la rigidez junto con la masa permite una identificación todavía más precisa de los distintos virus o bacterias. Asimismo, podría permitir diferenciar entre células cancerígenas y sanas, ya que se ha descubierto que aunque ambas tienen una masa similar  lo que no permite distinguirlas a través de su masa  muestran una rigidez distinta: las células cancerígenas son menos rígidas que las células sanas. Por último, medir la rigidez de los virus hace posible distinguir su estado de maduración y conocer su capacidad infecciosa.

En un futuro no muy lejano, este tipo de sensores estarán implantados directamente en el interior de nuestro cuerpo, preparados para detectar cualquier infección en el mismo momento de contraerla, lo que permitirá actuar contra ella de manera mucho más eficaz.


Cómo instalar micro-laboratorios dentro de células vivas

Un grupo de investigadores del Centro de Investigaciones biológicas (CSIC), España, cuyos resultados se publicaron en la revista Small en 2010, ha demostrado en una serie de experimentos que la actual tecnología ya permite crear chips de silicio, más pequeños que células vivas, introducirlos en las mismas e interaccionar con ellas.

El desarrollo de las técnicas e instrumentos de laboratorio para analizar el funcionamiento de las células y los tejidos ha evolucionado con una rapidez vertiginosa en los últimos 50 años. Así hemos aprendido cómo funcionan las células, y también cómo se deterioran con la enfermedad o con la edad.

Microchips en el interior
 de células humanas
En estos últimos años, científicos y tecnólogos de diversos campos  físicos, químicos, biólogos, médicos, ingenieros…  se han unido para alcanzar una meta común: llevar los equipos de laboratorio al interior de la célula viva y, así, realizar el análisis de los procesos que tienen lugar a lo largo del tiempo en una misma célula.

Los investigadores han desarrollado microchips de silicio, como los de las computadoras, diseñados y estructurados de forma precisa para incluir, por ejemplo, dispositivos mecánicos que responden a fuerzas o estímulos diversos. O para depositar sobre ellos, de manera ordenada, diferentes moléculas químicas que actúen como sensores, siendo capaces de reaccionar con otras moléculas presentes dentro de la célula y proporcionar información.

El siguiente reto ha sido llevar estos micro-equipos, de 20 a 50 veces más pequeños que el grosor de un cabello, al interior de células vivas, sin que ello suponga la muerte de la célula o que se altere su normal funcionamiento.

De momento, solo se ha logrado en experimentos con células en placa de cultivo y bajo un microscopio. Sin embargo, su aplicación en medicina podría ser posible en los próximos años, a medida que evolucionen los aparatos capaces de leer la información que proporcionen cuando estén introducidos en el cuerpo humano.

Los próximos años verán el desarrollo de estos microchips nano estructurados en paralelo a los instrumentos de detección, de modo que será posible insertar una red de chips que puedan detectar, por ejemplo, el inicio del glaucoma en el ojo mucho antes de que haya pérdida de células de la retina; o introducir, en un tumor inoperable, chips que nos informen en tiempo real de la efectividad del tratamiento aplicado.

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Peligros y riesgos de la nanotecnología

A pesar de los avances que la nanotecnología trae a nuestras vidas, también presenta enormes peligros para los seres vivos. Los industriales que trabajan con estas nuevas tecnologías son los primeros en verse afectados. Esto afectará a muchas más personas en los próximos años, porque la nanotecnología es una ciencia del futuro: todos tendrán la oportunidad de explotarla. Las consecuencias de estas nuevas tecnologías llevan a muchos debates en los que las opiniones difieren entre el progreso y el medio ambiente.

Este esquema de pieza del cuerpo humano presenta
 las principales zonas de acceso de nano-partículas

Las principales entradas en el cuerpo de un ser humano son la piel, el tracto respiratorio  por lo tanto, los alvéolos pulmonares , así como los órganos irrigados como el hígado, los riñones, etc. Y para las nano-partículas más pequeñas, del orden de 1nm, pueden atravesar las barreras naturales del cerebro y así llegar a diferentes áreas de este último. En mujeres embarazadas, la nanotecnología puede alcanzar el área placentaria y, por lo tanto, tener consecuencias en el feto.

Esta nueva tecnología puede ayudar en el campo de la medicina, pero será necesario que esté perfectamente dominada para evitar cualquier tipo de accidente como un no control de estos robots en el cerebro que podrían causar un daño enorme.

Se han realizado otros estudios para establecer los riesgos que plantea esta novedad, por ejemplo con la inhalación de nano-tubos de carbono. Estos nano-tubos se definen como un filamento con una resistencia 100 veces mayor que la del acero, y esto con resistencia inusual a altas temperaturas. AFSSET (la Agencia Francesa para la Seguridad Sanitaria del Medio Ambiente y el Trabajo) ha demostrado que la inhalación de nano-tubos de carbono suprime ciertas funciones inmunes en ratones. Durante catorce días, seis horas por día, los ratones fueron expuestos respectivamente a concentraciones de nano-tubos de carbono de 1 mg/m3. Estos animales expuestos a esta dosis perdieron sus defensas inmunes. A pesar de que el sistema inmunológico del hombre es ciertamente más resistente, se deduce que el sistema inmunológico puede ser más resistente. Si el nano-tubo de carbono se degrada, puede dejar pasar varios tipos de virus, infecciones, etc.