Nanotoxicología

Nanotoxicología es definida como la ciencia  de la ingeniería de nanodispositivos y nanoestructuras que se ocupa de sus efectos en la vida de los organismos, que surge de la toxicología de la suspensión en el aire las partículas ultrafinas y ganando importancia cada vez mayor con el crecimiento de nanotecnológico aplicaciones.

Ha ganado importancia debido a que la gente esta preocupada de los posibles riesgos  que pueden tener y los posible efectos que causarían y contaminarían el medio ambiente y que podrían afectar a gran parte de la población.

 Principalmente en nanomedicina se tiene mucho en cuenta la toxicología, ya que es muy importante ver como afecta el cuerpo humano para no ponerlo en riesgo. Desde ver el efecto de las partículas en el medio ambiente, como entran al cuerpo humano y si estas son un riesgo, hasta checar la distribución y dosis de los fármacos. Se tienen que identificar los posibles daños y su biocompatibilidad con las celulas y las estructuras subcelulares que conforman el cuerpo humano.

Se deben llevar a cabo las pruebas in vitro o in vivo para identificar el posible daño de las dosis establecidad y sus efectos en el cuerpo humano. Se deben llevar experimentos donde se mida el nivel de exposición a los diferentes tipos de nanopartículas que serán usadas y como van modificando las estructuras del cuerpo humano, virus, bacterias, proteinas y demás. También se tomara en cuenta las condiciones del ambiente como contaminantes, impurezas o defectos que se puedan tener en la medicina, todo esto para conseguir que las nanopartículas sean seguras para su uso en la nanomedicina

 Referencia :
Oberdörster, G. G. (2010). Safety assessment for nanotechnology and nanomedicine: concepts of nanotoxicology. Journal Of Internal Medicine, 267(1), 89-105. doi:10.1111/j.1365-2796.2009.02187.x. Recuperado el 13 de Junio del 2012 en:
http://ehis.ebscohost.com/eds/pdfviewer/pdfviewer?sid=7d5ffe37-3bc6-4a8f-82d9-e599a1d8bee6%40sessionmgr110&vid=4&hid=102

Inhibición de IL-2 induce a la actividad de tirosin-cinasa(Itk): un nuevo concepto para la terapia de enfermedades inflamatorias dermatológicas  

Procesos mediados por células T juegan un rol importante en la patogenia de algunas enfermedades inflamatorias, como la dermatitis atópica, dermatitis por contacto y psoriasis.


IL2 inducida por tirosin-cinasa es una enzima que inhibe las células T, quienes intervienen en la inflamación; los ratones inoculados con la inhibición de tirosin-cinasa disminuyó considerablemente los síntomas de la inflamación en ratones con hipersensibilidad aguda.


 La administración contínua de la enzima, inhibe la tirosin cinasa con un rango nanomolar. 
Este compuesto redujo moléculas responsables de inflamación inmunológica in vitro e in vivo después de administraciones sistémicas en modelos CHS. 


Además, el silenciamiento de Itk por ARN interfiere en células T, bloqueando la secreción de linfocinas. 
 

von Bonin, A., Rausch, A., Mengel, A., Hitchcock, M., Krüger, M., von Ahsen, O., & ... Zügel, U. (2011). Inhibition of the IL-2-inducible tyrosine kinase (Itk) activity: a new concept for the therapy of inflammatory skin diseases. Experimental Dermatology, 20(1), 41-47. doi:10.1111/j.1600-0625.2010.01198.x

Inhibition of the IL-2-inducible tyrosine kinase activity

 Estrés Infantil: inhibidor del crecimiento

El estrés puede alterar el desarrollo de diversas partes del cerebro de niños y adolescentes, y perjudicar ciertas capacidades como la memoria espacial y a corto plazo, según revela un estudio publicado en Journal of Neuroscience.


Durante los primeros años de vida el cerebro continúa desarrollándose y es vulnerable a factores externos como el estrés. Los investigadores, de la Universidad de Wisconsin-Madison, evaluaron mediante entrevistas el nivel de estrés de 60 adolescentes de entre 9 y 14 años, a los que también se les realizó un escáner cerebral y diversos test de inteligencia. Los resultados revelaron que los niños que habían sufrido más episodios traumáticos a lo largo de su vida tenían menor memoria espacial y a corto plazo que sus compañeros. Además, algunas zonas como el córtex del cíngulo anterior estaban menos desarrolladas, y tanto las cantidades de materia gris como de materia blanca eran menores.


Sin embargo, estas diferencias no tienen porqué ser irreversibles. "Los resultados no están diciendo que el estrés perjudique permanentemente el cerebro", explica Jamie Hanson, uno de los autores. "Los efectos podrían ser solo temporales, ya que el cerebro es muy plástico, muy propenso al cambio, y puede re-adaptarse".
Las nuevas investigaciones irán encaminadas, precisamente, a buscar métodos para ayudar a estos adolescentes a `poner al día´ a su cerebro después de sucesivos episodios traumáticos.






 Estrés Infantil


 Bibliografía

Schechter, D. S., Willheim, E., McCaw, J., Turner, J., Myers, M. M., & Zeanah, C. H. (2011). The Relationship of Violent Fathers, Posttraumatically Stressed Mothers and Symptomatic Children in a Preschool-Age Inner-City Pediatrics Clinic Sample. Journal Of Interpersonal Violence, 26(18), 3699-3719.

El cáncer ha sido una de las enfermedades que ha afectado a millones de personas en los últimos años. Es por esto que la nanotecnología ha estado investigando diferentes opciones para combatir esta enfermedad. El National Cancer Institute nos muestra en el video siguiente parte de su busqueda en la lucha contra el cáncer. 

National Cancer Institute, (Productor). (2008). Nanotecnologia y cancer. [Video en línea]. Recuperado el 12 de Junio del 2012 de: http://www.youtube.com/watch?v=38DQR-2BwgY&feature=related

Terapia celular para el tratamiento de Diabetes: más allá de las células madre






La diabetes mellitus es una enfermedad crónica, de diferentes etiologías, cuya característica principal es lan hiperglucemia que resulta de un déficit en la secreción y/o acción de la insulina para incorporar la glucosa plasmática hacia el interior de las células. 


La hiperglucemia crónica puede condicionar, a largo plazo, el desarrollo de nefropatía, retinopatía, neuropatía y complicaciones cardiovasculares, lo que determina una alta morbilidad y mortalidad de los pacientes diabéticos respecto de la población general.


Las células madre son capaces de dividirse indefinidamente y diferenciarse a distintos tipos de células especializadas, no sólo morfológicamene, sino también en forma funcional. Se pueden clasificar según su potencial capacidad de diferenciación en: células madre totipotenciales, que son capaces de producir tejidos embrionarios y extraembrionarios, generando células de cualquier tejido del cuerpo.


No sólo se pretende utilizar las células madre como alternativa de terapia celular en la enfermedad diabetes tipo 1, obteniendo células capaces de producir insulina frente a estímulos de glucosa, sino también para evitar la respuesta inmune tanto en términos de autoinmunidad como en el rechazo de trasplantes alogénicos.


Sería posible que las células madre mesenquimales protejan a los islotes alogénicos trasplantados de dos fenómenos inmunológicos deletéreos: la activación de las células T alorreactivas por un lado, y la recurrencia de daño por autoinmunidad mediante células T persistentes.


Las células madre mesenquimales, por lo tanto, no sólo poseen capacidades multipotenciales, sino también inmunomoduladoras35, 36, y de producción de agentes pro-angiogénicos.
Estas capacidades permiten pensar en una nueva era para la medicina regenerativa, donde las células madre se podrían obtener de un paciente, expandirlas in vitro y trasplantarlas en el mismo paciente
sin correr el riesgo de rechazo inmunológico.

 Gimeno, M., Hyon, S., & Argibay, P. (2011). [Cell therapy for diabetes mellitus: beyond stem cells]. Medicina, 71(3), 267- 273


Cell therapy for diabetes mellitus: beyond stem cells. -

Farmacología molecular: Liposomas Furtivos

Los liposomas son vesículas preparadas artificialmente, de talla nanométrica y forma aproximadamente esférica con una fase acuosa interna rodeada por una o más bicapas lipídicas.

El uso de los liposomas como carriers de fármacos se ha dirigido a reducir los efectos tóxicos colaterales de las drogas en órganos sensibles, tales como corazón y riñones, y a lograr una direccionalización a tejidos específicos, como tumorales.

Los mecanismos mediante los cuales los liposomas se desintegran y liberan su contenido, una vez que interactúan con la superficie de las células, son aún especulativos.

Las moléculas pueden simplemente escapar de los liposomas y atravesar la membrana plasmática por difusión o formación de poros. De manera alternativa, estas vesículas pueden fusionarse con la membrana plasmática o pueden ser tomadas por las células mediante endocitosis o fagocitosis. En estos dos últimos eventos los liposomas pueden experimentar degradación en el entorno relativamente ácido del endosoma o fagosoma, o pudieran fusionarse directamente con la membrana endosomal o lisosoma

Un reto en el campo de la vacunología es el diseño de sistemas de liberación de antígenos a las APC que induzcan o potencien una respuesta inmune celular mediada por linfocitos T citotóxicos específica a antígenos, con relevancia para la prevención y tratamiento de enfermedades inducidas por patógenos intracelulares y células tumorales.

Lanio, M. E., Luzardo, M. C., Laborde, R. R., Sánchez, O. O., Cruz-Leal, Y. Y., Pazos, F. F., & ... Alvarez, C. C. (2009). Las vesículas liposomales: obtención, propiedades y aplicaciones potenciales en la biomedicina. (Spanish). Revista Cubana De Fisica, 26(1), 23-30. 

Liposomas 

Los genes causantes del cancer esconden moléculas que lo combaten

Un estudio que se publica de la revista Nature Structural  & Molecular Biology revela la existencia de una molécula antitumoral que se origina dentro de un gen que provoca cáncer.

Esta molécula es capaz de bloquear el crecimiento de los tumores humanos implantados en animales de investigación.

Los tumores producen, por un lado, la activación de oncogenes o genes responsables del cancer, y por otro lado, inhiben genes protectores, denominados antioncogenes. 
Los investigadores del Insituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (Barcelona), han identificado un antioncogén dentro de un oncogén llamado SMYD3. Se trata de una molécula de ARN que no produce proteínas, sin embargo regula la expresión de otras. 
Su función en las célulassanas consiste en inhibir la acción  pro-cancerosa del oncogén.

Los científicos comprobaron que este fragmento de ARN bloqueaba el avance del cáncer en células cancerosas crecidas en laboratorio o en tumores humanos implantados en animales de investigación.

Se cree que este descubrimiento será el punto de partida para encontrar muchos otros oncogenes y antioncogenes que cohabitan en regiones del genoma y que con la convivencia se deteriora, contribuyendo al desarrollon de tumores.  



MicroARN

Martin, R. C., Po-Pu, L., & Nonogaki, H. (2006). microRNAs in seeds: modified detection techniques and potential applications. Canadian Journal Of Botany, 84(2), 189-198. doi:10.1139/B05-141

OLEDS

Los OLEDs (organic light-emitting diodes) son las versiones orgánicas de los LEDs, con algunas diferencias muy importantes. En lugar de emitir en un único punto brillante, los OLEDs producen iluminación uniforme en una gran área. Además, consisten en un material fino, flexible, de tipo plástico, lo que representa una gran ventaja en usos en comparación con el LEDs que es rígido y más espacioso. El procesamiento para iluminación general podría resultar a un costo muy bajo. Los OLEDs podrán alcanzar múltiples aplicaciones comerciales en unos cuantos años cuando esta tecnología se desarrolle más y sea más accesible, así como su producción en gran escala se alcance.

Un diodo LED es un dispositivo semiconductor de estado sólido que es densamente de 100 a 500 nanométros que es capaz de emitir luz sólo cuando se aplica una tensión eléctrica entre sus extremos, es decir, es electro-luminiscente. Los OLEDs, o LEDs orgánicos, reciben este nombre al estar compuestos por dos finas capas orgánicas, una capa de emisión y otra capa de conducción, que a su vez están comprendidas entre una fina película que hace de ánodo (polo +) y otra igual que hace de cátodo (polo -).

Los OLEDs emiten luz de manera similar a los LEDs, a través de un proceso llamado electrofosforescencia. Cuando la electricidad se aplica a un OLED, los portadores de la carga (los huecos y los electrones) son inyectados desde los electrodos a las finas películas orgánicas. Estos emigran través del dispositivo bajo la influencia de un campo eléctrico. Los portadores de la carga entonces se recombinan, formando excitons (combinación de huecos con electrones).

Hay varios tipos de OLEDs, siendo los principales:

·         OLEDs de matriz pasiva

·         OLEDs de matriz activa

Estos a su vez se pueden dividir o pueden ser:

·         OLEDs transparentes

·         OLEDs de tapa emisiva

·         OLEDs plegables o flexibles

·         OLEDs blancos

Aplicaciones:

·         Radios para autos

·         Teléfonos móviles

·         Cámaras Digitales.

·         Reproductores de música.

·         Televisores

·         Teclados

 Los OLEDs aunque poco conocidos son utilizados hoy en día en múltiples dispositivos electrónicos, son usados principalmente como pequeños displays en dispositivos como celulares, cámaras digitales, mp3, entre otros. Sin embargo hay múltiples proyectos donde se usan los OLEDs de formas únicas, como las pantallas plegables o el papel luminoso para la pared. Los OLEDs proporcionan grandes ventajas en comparación con otras tecnologías como la tecnología LED o LCD en el caso de pantallas

 Para mayor información: P.M. Alemán, G.M. Males, “ESTUDIO DE LOS LEDs ORGÁNICOS (OLEDs), POSIBLES APLICACIONES Y COMPARACIÓN CON TECNOLOGÍAS DISPONIBLES PARA LA PRESENTACIÓN DE INFORMACIÓN EN PANTALLAS PLANAS,” M.S. thesis, Escuela politécnica nacional, Ecuador 2007. Dinponible el 6 de Junio del 2012 en el siguiente enlace

Nanopartículas de oro para diagnosticar cancer

De acuerdo a ensayos clínicos, se ha descubierto que estas nanopartículas pueden adherirse a células neoplásicas y funcionar como marcadores tumorales (p.ej: ACE en cáncer colónico).


Pueden viajar por todo el cuerpo, y dado que el oro es biocompatible, aún no se han descubierto efectos secundarios adversos; el material es calentado por medio de ondas, provocando apoptosis de todas las células cancerígenas, el tejido subyacente no sufre cambio alguno dadas las proporciones.


Sin embargo, aun hay preguntas que necesitan contestarse, como la farmacocinética, biodistribución y toxicidad in vivo, se ha hablado de implantar inmunoglobulinas, para crear un efecto "liposoma furtivo" para que de antemano el sistema inmune no los deseche.
Nanopartículas

Jain, S., Hirst, D., & O'Sullivan, J. (2012). Gold nanoparticles as novel agents for cancer therapy. The British Journal Of Radiology, 85(1010), 101-113. (Nanopartículas)