He aquí la sorpresa, una serie de entradas invitadas que comienzan hoy. La temática de estas entradas será sobre temas de investigación científica o problemas medioambientales y técnicos actuales, en lugar de la ciencia cotidiana sobre la que trata este blog desde hace cuatro años.
La primera de ellas trata sobre la neuroprotección con cannabonoides y la ha escrito Mike, que trabaja en el Grupo en investigación en cannabinoides de la Universidad Complutense de Madrid . Os dejo con él:
Neuroprotección con Cannabinoides
Las enfermedades neurodegenerativas son aquellas donde en un área específica del sistema nervioso central se produce la pérdida de función y muerte de neuronas. Son el gran reto de la medicina del siglo XXI, ya que si bien es cierto que pueden aparecer a cualquier edad, su incidencia se dispara a partir de los 50-60 años, y debido a que cada vez la esperanza de vida en las sociedades desarrolladas es mayor, aparecen más casos de estas enfermedades. Son altamente incapacitantes, ya que producen diferentes tipos de demencias y trastornos motores, afectando no sólo a los pacientes sino a todo su entorno de familiares y conocidos. De casi todas ellas se desconoce exactamente el porqué aparecen ni porqué provocan la muerte neuronal y en la actualidad ninguna de ellas tiene cura, existiendo sólo para algunas de ellas tratamiento paliativo.
Según las neuronas perdidas, se producirán una serie de síntomas que diferencian a estas enfermedades entre sí, aunque su muerte comparta muchas causas en común. Así, en el Alzheimer se produce la degeneración y pérdida de neuronas de la corteza (la región más superficial del cerebro) en los lóbulos parietal y temporal, dando lugar a la demencia que todos conocemos. En el Parkinson, las neuronas afectadas son las neuronas dopaminérgicas, productoras del neurotransmisor excitatorio dopamina (el mismo encargado de generar los comportamientos de adicción en otro nucleo cerebral, el nucleo accumbens) de la substantia nigra, que forma parte del complejo circuito de los ganglios basales, relacionado entre otros aspectos con la coordinación del movimiento. En la enfermedad deHuntington, conocida por estar diagnosticada con ella la doctora "Trece" de la serie de TV House, las neuronas que mueren son las gabaérgicas (productoras de otro neurotransmisor llamado GABA), del estriado de los ganglios basales. En este caso los pacientes también presentan síntomas motores aunque de características diferentes al Parkison, denominado Corea de Huntington o con el folclórico nombre de "Baile de San Vito", por el movimiento característico de estos enfermos (corea viene del griego "khoreia" que era un tipo de danza). En la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que tiene postrado en una silla de ruedas al físico Stephen Hawking, las neuronas encargadas de inervar los músculos, las neuronas motoras, mueren dejando a éstos atrofiados y paralizados. En los EEUU también se conoce como enfermedad de Lou Gehrig, considerado mejor primera base de la historia del Baseball y que jugó 2130 partidos consecutivos con los New York Yankees en los años 30 hasta ser diagnosticado con ELA, muriendo 2 años después. De hecho la esperanza de vida de los pacientes diagnosticados con ELA es de 3 a 5 años. Stephen Hawking lleva más de 40 años diagnosticado, desde los 21 años, y nadie sabe a qué se debe su larga supervivencia.
Las causas por las que aparecen estas enfermedades se desconocen en la mayoría de los casos. Excepto en el Huntington, donde la enfermedad es debida a la mutación de un solo gen, que codifica para una proteina llama Huntingtina, el resto no se sabe por qué aparecen, aunque unos pocos casos se sabe que están asociados con ciertas mutaciones en uno o más genes. Además la muerte neuronal no depende exclusivamente de las neuronas, sino que tiene como cómplices al resto de células que rodean a las neuronas
En el Sistema Nervioso Central no sólo hay neuronas
Desde principios de siglo se sabe que aparte de las neuronas, en el sistema nervioso central existen otro tipo de células que se llamaron con el nombre genérico de glía, ya que se pensaba que contribuían a mantener "pegadas" a las neuronas. Desde hace relativamente poco tiempo se sabe que ésta no es su principal función, sino que además son indispensables para el correcto funcionamiento de nuestro sistema nervioso central. Esta glía esta compuesta por oligodendrocitos, que son las células que forman la vaina de mielina, imprescindible para la correcta transmisión del impulso nervioso a través del axón de la neurona (como el aislante plástico en un cable eléctrico), los astrocitos, encargados de ejercer de intermediarios entre la barrera hematoencefálica que aisla al sistema nervioso central del resto del organismo y las neuronas, y la microglía, macrófagos (como esaespecie de máquinas comecocos de Érase una vez...la vida) del sistema nervioso central encargados de mantener limpio el tejido nervioso.
En todas las enfermedades neurodegenerativas, la actividad de esta glía se ve alterada, potenciando en ocasiones el daño a las neuronas y contribuyendo a su muerte.
¿Y dónde entran los cannabinoides en todo esto?
Los cannabinoides se denominan así por ser moléculas derivadas de la Cannabis sativa (marihuana para los amigos). A mediados de los años 60, Yield Gaoni y su colega Raphael Mechoulam, "padre" de la investigación del sistema cannabinoide , describieron por primera vez la estructura del principal cannabinoide psicoactivo (esto es, que produce una alteración en la sinapsis neuronal), el THC. Posteriormente a finales de los años '80, se descubrió que el efecto del THC venía dado por un receptor, al que se denominó receptor cannabinoide tipo 1 o CB1 que es uno de los receptores de mayor expresión a lo largo de todo el cerebro. Más adelante se descubrió el receptor CB2. Dado que el THC es producido sólamente por una planta superior de entre las más de 400.000 especies conocidas, y que el receptor cannabinoide se encuentra en todos los animales, desde moluscos hasta humanos, los científicos dedujeron que el receptor no se encontraba en nuestro cerebro para poder colocarnos al fumar porros, si no que tenía que estar ahí por alguna otra razón. Los receptores son proteínas que unen otras moléculas, los ligandos, activando así una cascada de señalización. A principios de los años '90 por tanto, nuevamente el laboratorio de Raphael Mechoulam descubrió lípidos complejos que actuaban activando a dichos receptores, auténticos cannabinoides endógenos, de los cuales al más importante de ellos se le dió el sugerente nombre de anandamida cuyo nombre deriva de la palabra sánscrita "ananda" (alegría o felicidad suprema) y el enlace químico "amida". Además de los ligandos endógenos y los receptores cannabinoides, existen toda una serie de enzimas especializadas en sintetizar, transportar y degradar dichos endocannabinoides, por lo que forman en conjunto todo un sistema de señalización y comunicación intercelular al que se ha bautizado como Sistema Endocannabinoide Endógeno (SCE).
El sistema cannabinoide endógeno está implicado en el desarrollo del SNC, la relajación, la regulación de la ingesta de alimentos, el sueño, la capacidad de olvidar y la protección neuronal. Los endocannabinoides no se consideran neurotransmisores ya que funcionan hacia atrás, de manera retrógrada , al producirse en la neurona post-sináptica y activar a la neurona pre-sináptica. (una sinapsis, que es la comunicación que se da en la brecha entre neurona y neurona, se produce por la participación de neurotransmisores bien excitatorios como la serotonina, el glutamato o la dopamina o bien inhibitorios como el GABA, de una neurona pre-sináptica a otra post-sináptica). Sin embargo son moduladores de la sinapsis, ya que su actividad y la activación de los receptores cannabinoides altera la función de neurotransmisores.
En condiciones patológicas, el SCE juega un papel crucial, viéndose alterados los niveles de receptores, enzimas de síntesis y degradación y endocannabinoides de manera que pueden reducir o incrementar el daño producido en el entorno de la región afectada por la muerte neuronal.
En las enfermedades neurodegenerativas, se piensa que los cannabinoides pueden resultar beneficiosos a tres niveles diferentes que afectan a la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas:
- La propia estructura química de los cannabinoides es antioxidante . En condiciones normales, las moléculas oxidantes nocivas para las células (los llamados radicales libres o más específicamente los ROS (reactive oxygen species) y los RNS (reactive nitrogen species) se ven compensadas por parte de moléculas antioxidantes. Se sabe que en las enfermedades neurodegenerativas este equilibrio se ve alterado, inclinándose la balanza hacia las especies reactivas, que dañan lípidos, proteínas y ADN, causando la muerte celular. En este caso los cannabinoides, de una manera independiente de receptor neutralizarían la actividad de dichas especies reactivas reduciendo el daño neuronal.
- Una de las actividades del receptor CB1, que se encuentra sobre todo en neuronas, es regular la sinapsis excitatoria producida por el neurotransmisor glutamato. El problema es que en algunas enfermedades neurodegenerativas, la liberación de glutamato, que normalmente está estrictamente controlada, se desmadra, produciendo que la neurona post-sináptica muera. La activacion de CB1 inhibe la liberacion de glutamato y evita que ocurra este daño denominado excitotoxicidad.
- El receptor CB2 se encuentra sobre todo en las células gliales de las que hemos hablado antes. En condiciones normales la glía ayuda a las neuronas, pero en condiciones patólogicas, por multitud de señales tóxicas, la microglía que inicialmente se encarga de la limpieza de desechos tóxicos producidos por las neuronas, comienza ella misma a secretar sustancias tóxicas que contribuyen al daño neuronal. La activación de CB2 evita que se produzcan dichas sustancias tóxicas por parte de la microglía, evitandose de esta manera males mayores para las neuronas.
Existen toda una multitud de herramientas farmacológicas que permiten modular y estudiar al SCE en una investigación donde se dan la mano la bioquímica, las neurociencias y la biomedicina para buscar una solución que aunque puede que no logre curar estas enfermedades, si que logre o bien frenar o bien retardar el avance de los síntomas limitando el daño neuronal e incrementándose de esta manera la calidad de vida de los pacientes y sus allegados.
En la actualidad existen diversas enfermedades en las que se investiga la utilidad de medicamentos derivados de la marihuana y hay varios medicamentos que contienen THC sintético como el Marinol o la Nabilona usados para evitar las náuseas y vómitos derivados de la quimioterápia en tratamientos de diversos tipos de cáncer o el Sativex (r), un extracto botánico de THC y CBD, otro tipo de cannabinoide antioxidante y sin efectos psicoactivos, que se usa para tratar el dolor neuropático y la espasticidad que aparecen en la esclerosis múltiple y que recientemente se ha aprobado en nuestro país para su comercialización por la farmacéutica Almirall.
Video que muestra la formación de una sinapsis relacionada con el reconocimiento de un olor nuevo en el hipocampo de un ratón
Video del profesor Raphael Mechoulam hablando sobre cannabinoides y neuroprotección
Bueno sin mas que decir me despido espero les sirva la info! abrazo
La primera de ellas trata sobre la neuroprotección con cannabonoides y la ha escrito Mike, que trabaja en el Grupo en investigación en cannabinoides de la Universidad Complutense de Madrid . Os dejo con él:
Neuroprotección con Cannabinoides
Las enfermedades neurodegenerativas son aquellas donde en un área específica del sistema nervioso central se produce la pérdida de función y muerte de neuronas. Son el gran reto de la medicina del siglo XXI, ya que si bien es cierto que pueden aparecer a cualquier edad, su incidencia se dispara a partir de los 50-60 años, y debido a que cada vez la esperanza de vida en las sociedades desarrolladas es mayor, aparecen más casos de estas enfermedades. Son altamente incapacitantes, ya que producen diferentes tipos de demencias y trastornos motores, afectando no sólo a los pacientes sino a todo su entorno de familiares y conocidos. De casi todas ellas se desconoce exactamente el porqué aparecen ni porqué provocan la muerte neuronal y en la actualidad ninguna de ellas tiene cura, existiendo sólo para algunas de ellas tratamiento paliativo.
Según las neuronas perdidas, se producirán una serie de síntomas que diferencian a estas enfermedades entre sí, aunque su muerte comparta muchas causas en común. Así, en el Alzheimer se produce la degeneración y pérdida de neuronas de la corteza (la región más superficial del cerebro) en los lóbulos parietal y temporal, dando lugar a la demencia que todos conocemos. En el Parkinson, las neuronas afectadas son las neuronas dopaminérgicas, productoras del neurotransmisor excitatorio dopamina (el mismo encargado de generar los comportamientos de adicción en otro nucleo cerebral, el nucleo accumbens) de la substantia nigra, que forma parte del complejo circuito de los ganglios basales, relacionado entre otros aspectos con la coordinación del movimiento. En la enfermedad deHuntington, conocida por estar diagnosticada con ella la doctora "Trece" de la serie de TV House, las neuronas que mueren son las gabaérgicas (productoras de otro neurotransmisor llamado GABA), del estriado de los ganglios basales. En este caso los pacientes también presentan síntomas motores aunque de características diferentes al Parkison, denominado Corea de Huntington o con el folclórico nombre de "Baile de San Vito", por el movimiento característico de estos enfermos (corea viene del griego "khoreia" que era un tipo de danza). En la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que tiene postrado en una silla de ruedas al físico Stephen Hawking, las neuronas encargadas de inervar los músculos, las neuronas motoras, mueren dejando a éstos atrofiados y paralizados. En los EEUU también se conoce como enfermedad de Lou Gehrig, considerado mejor primera base de la historia del Baseball y que jugó 2130 partidos consecutivos con los New York Yankees en los años 30 hasta ser diagnosticado con ELA, muriendo 2 años después. De hecho la esperanza de vida de los pacientes diagnosticados con ELA es de 3 a 5 años. Stephen Hawking lleva más de 40 años diagnosticado, desde los 21 años, y nadie sabe a qué se debe su larga supervivencia.
Las causas por las que aparecen estas enfermedades se desconocen en la mayoría de los casos. Excepto en el Huntington, donde la enfermedad es debida a la mutación de un solo gen, que codifica para una proteina llama Huntingtina, el resto no se sabe por qué aparecen, aunque unos pocos casos se sabe que están asociados con ciertas mutaciones en uno o más genes. Además la muerte neuronal no depende exclusivamente de las neuronas, sino que tiene como cómplices al resto de células que rodean a las neuronas
En el Sistema Nervioso Central no sólo hay neuronas
Desde principios de siglo se sabe que aparte de las neuronas, en el sistema nervioso central existen otro tipo de células que se llamaron con el nombre genérico de glía, ya que se pensaba que contribuían a mantener "pegadas" a las neuronas. Desde hace relativamente poco tiempo se sabe que ésta no es su principal función, sino que además son indispensables para el correcto funcionamiento de nuestro sistema nervioso central. Esta glía esta compuesta por oligodendrocitos, que son las células que forman la vaina de mielina, imprescindible para la correcta transmisión del impulso nervioso a través del axón de la neurona (como el aislante plástico en un cable eléctrico), los astrocitos, encargados de ejercer de intermediarios entre la barrera hematoencefálica que aisla al sistema nervioso central del resto del organismo y las neuronas, y la microglía, macrófagos (como esaespecie de máquinas comecocos de Érase una vez...la vida) del sistema nervioso central encargados de mantener limpio el tejido nervioso.
En todas las enfermedades neurodegenerativas, la actividad de esta glía se ve alterada, potenciando en ocasiones el daño a las neuronas y contribuyendo a su muerte.
¿Y dónde entran los cannabinoides en todo esto?
Los cannabinoides se denominan así por ser moléculas derivadas de la Cannabis sativa (marihuana para los amigos). A mediados de los años 60, Yield Gaoni y su colega Raphael Mechoulam, "padre" de la investigación del sistema cannabinoide , describieron por primera vez la estructura del principal cannabinoide psicoactivo (esto es, que produce una alteración en la sinapsis neuronal), el THC. Posteriormente a finales de los años '80, se descubrió que el efecto del THC venía dado por un receptor, al que se denominó receptor cannabinoide tipo 1 o CB1 que es uno de los receptores de mayor expresión a lo largo de todo el cerebro. Más adelante se descubrió el receptor CB2. Dado que el THC es producido sólamente por una planta superior de entre las más de 400.000 especies conocidas, y que el receptor cannabinoide se encuentra en todos los animales, desde moluscos hasta humanos, los científicos dedujeron que el receptor no se encontraba en nuestro cerebro para poder colocarnos al fumar porros, si no que tenía que estar ahí por alguna otra razón. Los receptores son proteínas que unen otras moléculas, los ligandos, activando así una cascada de señalización. A principios de los años '90 por tanto, nuevamente el laboratorio de Raphael Mechoulam descubrió lípidos complejos que actuaban activando a dichos receptores, auténticos cannabinoides endógenos, de los cuales al más importante de ellos se le dió el sugerente nombre de anandamida cuyo nombre deriva de la palabra sánscrita "ananda" (alegría o felicidad suprema) y el enlace químico "amida". Además de los ligandos endógenos y los receptores cannabinoides, existen toda una serie de enzimas especializadas en sintetizar, transportar y degradar dichos endocannabinoides, por lo que forman en conjunto todo un sistema de señalización y comunicación intercelular al que se ha bautizado como Sistema Endocannabinoide Endógeno (SCE).
El sistema cannabinoide endógeno está implicado en el desarrollo del SNC, la relajación, la regulación de la ingesta de alimentos, el sueño, la capacidad de olvidar y la protección neuronal. Los endocannabinoides no se consideran neurotransmisores ya que funcionan hacia atrás, de manera retrógrada , al producirse en la neurona post-sináptica y activar a la neurona pre-sináptica. (una sinapsis, que es la comunicación que se da en la brecha entre neurona y neurona, se produce por la participación de neurotransmisores bien excitatorios como la serotonina, el glutamato o la dopamina o bien inhibitorios como el GABA, de una neurona pre-sináptica a otra post-sináptica). Sin embargo son moduladores de la sinapsis, ya que su actividad y la activación de los receptores cannabinoides altera la función de neurotransmisores.
En condiciones patológicas, el SCE juega un papel crucial, viéndose alterados los niveles de receptores, enzimas de síntesis y degradación y endocannabinoides de manera que pueden reducir o incrementar el daño producido en el entorno de la región afectada por la muerte neuronal.
En las enfermedades neurodegenerativas, se piensa que los cannabinoides pueden resultar beneficiosos a tres niveles diferentes que afectan a la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas:
- La propia estructura química de los cannabinoides es antioxidante . En condiciones normales, las moléculas oxidantes nocivas para las células (los llamados radicales libres o más específicamente los ROS (reactive oxygen species) y los RNS (reactive nitrogen species) se ven compensadas por parte de moléculas antioxidantes. Se sabe que en las enfermedades neurodegenerativas este equilibrio se ve alterado, inclinándose la balanza hacia las especies reactivas, que dañan lípidos, proteínas y ADN, causando la muerte celular. En este caso los cannabinoides, de una manera independiente de receptor neutralizarían la actividad de dichas especies reactivas reduciendo el daño neuronal.
- Una de las actividades del receptor CB1, que se encuentra sobre todo en neuronas, es regular la sinapsis excitatoria producida por el neurotransmisor glutamato. El problema es que en algunas enfermedades neurodegenerativas, la liberación de glutamato, que normalmente está estrictamente controlada, se desmadra, produciendo que la neurona post-sináptica muera. La activacion de CB1 inhibe la liberacion de glutamato y evita que ocurra este daño denominado excitotoxicidad.
- El receptor CB2 se encuentra sobre todo en las células gliales de las que hemos hablado antes. En condiciones normales la glía ayuda a las neuronas, pero en condiciones patólogicas, por multitud de señales tóxicas, la microglía que inicialmente se encarga de la limpieza de desechos tóxicos producidos por las neuronas, comienza ella misma a secretar sustancias tóxicas que contribuyen al daño neuronal. La activación de CB2 evita que se produzcan dichas sustancias tóxicas por parte de la microglía, evitandose de esta manera males mayores para las neuronas.
Existen toda una multitud de herramientas farmacológicas que permiten modular y estudiar al SCE en una investigación donde se dan la mano la bioquímica, las neurociencias y la biomedicina para buscar una solución que aunque puede que no logre curar estas enfermedades, si que logre o bien frenar o bien retardar el avance de los síntomas limitando el daño neuronal e incrementándose de esta manera la calidad de vida de los pacientes y sus allegados.
En la actualidad existen diversas enfermedades en las que se investiga la utilidad de medicamentos derivados de la marihuana y hay varios medicamentos que contienen THC sintético como el Marinol o la Nabilona usados para evitar las náuseas y vómitos derivados de la quimioterápia en tratamientos de diversos tipos de cáncer o el Sativex (r), un extracto botánico de THC y CBD, otro tipo de cannabinoide antioxidante y sin efectos psicoactivos, que se usa para tratar el dolor neuropático y la espasticidad que aparecen en la esclerosis múltiple y que recientemente se ha aprobado en nuestro país para su comercialización por la farmacéutica Almirall.
Video que muestra la formación de una sinapsis relacionada con el reconocimiento de un olor nuevo en el hipocampo de un ratón
Video del profesor Raphael Mechoulam hablando sobre cannabinoides y neuroprotección
Bueno sin mas que decir me despido espero les sirva la info! abrazo