Prótesis con sentido del tacto

Un grupo de científicos acaba de lograr un importante avance hacia la posibilidad de crear extremidades sensibles, restableciendo el sentido del tacto en dos pacientes con brazos artificiales.

Para conseguir esto, se recondujeron hacia el pecho los nervios que quedaron de las extremidades, de modo que si se aplicaba presión sobre sus pechos, los dos pacientes podían sentir los brazos y manos que perdieron, hasta el punto de poder identificar incluso el lugar de la mano que era tocado.

Este descubrimiento es el primer paso para llevar estos nervios perdidos a prótesis como manos, pies y brazos artificiales, dotándolos de sentido del tacto.

En los dos pacientes a los que se les han realizado las pruebas (uno de ellos, Claudia Mitchell, en la imagen) ya contaban con electrodos instalados el arnés del hombro permitiendo detectar los mensajes emitidos desde el cerebro hasta el músculo del pecho y conducirlos hasta el brazo. El paso siguiente abre la puerta al sentido del tacto, cuya carencia es la principal limitación de las extremidades artificiales.

El siguiente vídeo explica el funcionamiento de los brazos biónicos.

Crean un cemento biológico para reparar fracturas vertebrales

Ingenieros de las universidades británicas de Leeds y Queens están desarrollando un cemento biológico para reparar fracturas en la espina dorsal. Esta investigación abre nuevas vías de cura a las víctimas de accidentes de tráfico, que son quienes más sufren este tipo devastador de fracturas.

Los cementos para los huesos, similares a los que se usan en la cirugía para reemplazar articulaciones, se está utilizando ya en la actualidad para reforzar vértebras dañadas en pacientes con enfermedades óseas como la osteoporosis. Esta técnica es conocida como vertebroplastia.

Aunque otras operaciones, como las de rodilla o cadera, se practican de manera habitual en los hospitales y con una elevado porcentaje de éxito, las operaciones que afectan a las vértebras se puede decir que están mucho menos desarrolladas.

Cuando el paciente tiene, sin embargo, una vértebra "reventada" por una accidente, por ejemplo, su tratamiento es mucho más complicado. En el Reino Unido se contabilizan alrededor de 1.000 de estos casos cada año, y suelen requerir cirugía invasiva muy compleja y largas estancias en el hospital.

El equipo de la Universidad de Queens es experto en desarrollar y probar biomateriales sintéticos para reparar los huesos. "Los materiales que estamos desarrollando pueden ser inyectados directamente en la fractura y son capaces de imitar la composición química del hueso", asegura el doctor Fraser Buchanan, de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, en un comunicado.

El proyecto de este grupo de ingenieros, que ha recibido una ayuda de 500.000 libras por parte del Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) para examinar qué efectos tiene el nuevo material, intenta evitar ambas situaciones.

"Estas fracturas causan el estallido de la vértebra y, en los casos más graves, los fragmentos de hueso pueden penetrar en la espinal dorsal", comenta la doctora Ruth Wilcox, del Instituto de Ingeniería Médica y Biológica de la Universidad de Leeds. "Los cirujanos pueden unir los fragmentos de huesos y estabilizar la espina dorsal con el uso de barras y tornillos, pero los pacientes que se someten a este clase de operaciones suelen estar en malas condiciones, por lo que cuanto menos invasiva sea la operación, mejor".

El equipo de Leeds, por su parte, está especializado en crear modelos computacionales de la espina dorsal. Este trabajo proporcionará a sus colegas de Queens datos para el desarrollo de los nuevos biomateriales. Los modelos serán usados para simular cómo actuarían exactamente sobre los pacientes.

"Se trata de un trabajo a largo plazo, pero con la ayuda de modelos computacionales esperamos que una cirugía menos invasiva pueda ser aplicada, además, a pacientes con dolor de espalda a partir de 2020", asegura Wilcox en un comunicado de la Universidad de Leeds.

El desarrollo de biomateriales sintéticos es esperanzador para los pacientes con problemas vertebrales, pero si no se testan bien clínicamente antes de aplicarlos, pueden causar más daños que beneficios.

Nos puede doler la espalda por muchas razones, y la estructura de la espina dorsal de cada persona es única. Para complicar más las cosas, nuestros huesos son tejido vivo que va cambiando a lo largo del tiempo debido a la edad, a una enfermedad o a nuestro estilo de vida. Sólo un modelo computacional puede tener en cuanta todas estas variables.

Para ayudar a generar esos modelos, Wilcox y su equipo contarán con restos de espinas dorsales donadas a la Universidad y con aportaciones de grandes museos de toda Europa.

Estadísticamente, las fracturas vertebrales son más típicas de los jóvenes, y no se conocen en toda su extensión las consecuencias a largo plazo que el uso de los cementos actuales puede tener. Sí hay evidencias de pacientes con osteoporosis que desarrollan fracturas en las vértebras tratadas con vertebroplastia.

"Creemos que es porque los cementos actuales son más duros que el propio hueso, cansando un desequilibrio en cómo la espina dorsal aguanta el peso. Esto puede provocar que las vértebras circundantes carguen con más peso, con el consiguiente daño", afirma Wilcox.

Situaciones como esta son las que han motivado este proyecto. "Tenemos que desarrollar biomateriales que coincidan lo más posible con las propiedades del propio hueso. Este proyecto es una oportunidad perfecta para usar conocimientos complementarios que nos permitan predecir los efectos de nuevos cementos e incorporar agentes biológicos que ayuden al cuerpo en su proceso de sanación", dice el doctor Buchanan.

Fuente: Tendencias 21

Piel cultivada para grandes quemados

El Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de Madrid y el Centro Comunitario de Sangre y Tejidos de Asturias (CCSTA) han desarrollado una técnica que ha alcanzado a perfeccionar en cierta medida un tejido cutáneo más complejo y similar al natural, con dos de sus capas: epidermis y dermis. Ambos centros llevan años en la búsqueda de una piel natural con la que tratar a los grandes quemados, cuyas tasas de mortalidad por infección son muy elevadas.

Según José Luis Jorcano, director del proyecto, la piel lograda por este procedimiento se ha trasplantado con éxito en varias decenas de pacientes con quemaduras muy graves. "Al ser piel cultivada a partir de una muestra de tejido sano", explica, "que se obtiene por biopsia del propio afectado, no existe el menor problema de rechazo. Pero aún nos falta mucho por hacer en cuanto al aspecto estético y en conseguir que esa piel tenga pelo y glándulas sudoríparas".

El tamaño de la muestra cultivada varía según la extensión que se desee obtener, pero se suele partir de unos dos centímetros cuadrados y la piel cultivada puede alcanzar, en diferentes tiempos, hasta 20.000 (dos metros cuadrados), que sería toda la superficie del organismo humano.

Según explica el internista Álvaro Meana, del CCSTA, se fragmenta la biopsia y se van liberando células, queratinocitos de la epidermis y fibroblastos de la dermis: "Lo sometemos a un complejo proceso, que dura de 15 a 30 días, según la superficie que deseemos obtener, con el fin de generar un tejido lo más parecido a la piel humana. El cultivo puede realizarse en varios tiempos y aplicarse, de acuerdo con las necesidades del paciente, en diferentes momentos quirúrgicos".

Hay que tener en cuenta, advierte Meana, que a veces el autoinjerto "no prende". "Son pacientes muy graves, que pueden pasar hasta 10 meses en el hospital, ya que al menos están dos meses en la unidad de vigilancia intensiva, otros dos en planta y otros dos en rehabilitación", añade. El CCSTA se encarga de realizar estos cultivos celulares de piel para las unidades de quemados de los nueve hospitales de referencia del Sistema Nacional de Salud: Getafe y La Paz, de Madrid; Vall d'Hebron, de Barcelona; Cruces, de Bilbao; La Fe, de Valencia; Virgen del Rocío, de Sevilla; Miguel Servet, de Zaragoza, Carlos Haya, de Málaga, y Juan Canalejo, de A Coruña.

"En nuestra unidad este procedimiento sólo se aplica de momento en pacientes que tienen quemada más del 50% de la superficie corporal", aclara Purificación Holguín, jefa del servicio de Cirugía Plástica del hospital de Getafe, donde se realizó por primera vez en España este tipo de intervención en el año 2000.

"Por debajo del 50%", añade, "recurrimos a otras técnicas más rápidas, aunque los resultados estéticos son inferiores. También obtenemos piel sana del propio enfermo, que se expande mediante un sistema de mallas. Este procedimiento, aunque mucho más rápido, suele dar lugar a una piel de aspecto enrejillado. Pero lo más importante es luchar contra el tiempo para salvar la vida a estos pacientes y aproximarnos a que la cobertura cutánea conseguida posea funcionalidad".

La estructura de los huesos es muy diferente a lo que se había pensado hasta ahora

Investigadores de la Universidad de Cambridge y del Instituto Federal de búsqueda y prueba de materiales de Berlín han descubierto que la estructura de los huesos es muy diferente de lo que previamente se había creído, hasta el punto que podría afectar al modo en como tratar algunos trastornos óseos como la osteoporosis.

Se ha sostenido durante mucho tiempo la opinión de que el colágeno y otras proteínas eran las moléculas clave en la estabilización de la estructura ósea, y en consecuencia, esa creencia ha sido la base para algunas de los tratamientos en los trastornos de los huesos, mientras que no se había prestado atención a las funciones de los azúcares (hidratos de carbono) en el complejo proceso de crecimiento óseo.

Parece ser que estos azúcares si tienen un importante papel en la estructura ósea. Los investigadores estudiaron la mineralización en los huesos de caballos utilizando el análisis por resonancia magnética nuclear (RMN), descubriendo que los azúcares, en particular los proteoglicanos (PGs) y glicosaminoglicanos (GAGs), parecen desempeñar un papel que es tan importante como las proteínas en el control de la mineralización ósea, es decir, el proceso mediante el cual el hueso recién formado se endurece con minerales como el fosfato de calcio.

La osteoporosis es una enfermedad crónica y generalizada que altera la formación de minerales volviendo frágiles a los huesos, lo que supone un gran dolor y el aumento de las fracturas. Este problema aumenta considerablemente a medida que la población envejece. La artritis, que supone la inflamación de las articulaciones sería otro ejemplo. Gracias a este importante descubrimiento, se podrían desarrollar vías de curación en la que si se tenga en cuenta a estos azúcares.

Fuente: Novedades Científicas

El Homo erectus y el Homo habilis convivieron juntos durante medio millon de años

Un antiguo cráneo y maxilar superior de dos primitivas ramas del árbol de la familia humana, el Homo erectus y el Homo habilis, sugieren que estos ancestros humanos pueden haber convivido durante medio millón de años, dijeron el miércoles investigadores.

Los fósiles, descubiertos en el este de África, desafían el concepto según el cual los humanos evolucionaron de uno a otro, como una línea de dominó, desde el antiguo Homo habilis al Homo erectus y, eventualmente, al Homo sapiens o gente moderna.

"Hay una opinión que sugirió que el habilis evolucionó lentamente hacia el erectus," enunció Susan Anton, profesora de antropología en la New York University. "Ahora tenemos que los dos cohabitaron, así que ese ya no puede ser el caso."

La investigación, publicada en la revista Nature, fue llevada adelante por nueve científicos, incluyendo Anton, la paleontóloga Meave Leakey y su hija Louise Leakey, ambas exploradoras miembro de la National Geographic Society, y Fred Spoor del University College London.

Ambos fósiles fueron hallados en el 2000 al este del lago Turkana, en Kenia, como parte del proyecto de investigación Koobi Fora, que está afiliado como los Museos Nacionales de Kenia.

Su proximidad sugiere que las dos especies usaron diferentes fuentes de alimentación y comportamiento para vivir de manera tan cercana sin extinguirse.

"Es a una distancia caminando de dos o tres minutos," dijo Patrick Gathogo, candidato para un doctorado de la University of Utah, quien ayudó a estudiar las capas geológicas.

"Deben haber interactuado uno con otro," agregó en una entrevista telefónica.

Especies humanas

El hueso de un maxilar superior de un Homo habilis data de hace 1,44 millones de años, lo cual es anterior a otros fósiles conocidos de dicha especie.

"El nuevo maxilar fósil sugiere que el Homo habilis fue una especie hermana del Homo erectus, que vivieron en general al mismo tiempo, más que la especie madre que la engendró," consideró Spoor en un comunicado.

El segundo fósil, hallado en la misma región del norte de Kenia, es un cráneo bien preservado de un Homo erectus, que data de aproximadamente 1,55 millones de años de antigüedad.

El fósil es sorprendente por su tamaño. Es el cráneo de Homo erectus más pequeño hallado hasta el momento.

Fuente: Reuters España