Las técnicas fotónicas para aplicación en ciencias de la vida y la salud avanzan

Las investigaciones biológicas basadas en la luz, especialmente la luz láser, están en pleno auge. ¿Quién no ha observado su mano iluminada por detrás por una bombilla y ha atisbado huesos y venas? ¿O quién no ha mirado a través de un microscopio tradicional para descubrir lo que no se detecta a simple vista? Sobre estas mismas bases, con la ayuda de los conocimientos biológicos, la tecnología, las matemáticas y el láser, avanzan los microscopios para ver órganos y células con detalle antes inalcanzable y para aplicar esas técnicas de imagen biológica al diagnóstico, el seguimiento y la terapia en campos médicos como la neurología y la oncología.

La microscopía óptica se desarrolla más rápidamente que nunca
La espectroscopia de infrarrojo cercano (con diodos láser), por ejemplo, proporciona un método no invasivo para medir de forma continua el grado de oxigenación de los tejidos, el metabolismo y el flujo de la sangre en el cerebro.
Estos datos permiten estudiar el desarrollo del cerebro en bebés sanos, como están haciendo Clare E. Elwell y sus colegas del University College de Londres, con sensores ópticos aplicados en forma de casco. Se trata de tener una alternativa a la resonancia magnética funcional, que permite ver las áreas del cerebro que se encienden con cada actividad y que no se puede aplicar a los niños pequeños. Algo que se adivina muy útil, por ejemplo, en el diagnóstico precoz del autismo. Las aplicaciones terapéuticas, todavía experimentales, especialmente en bebés prematuros en unidades de cuidados intensivos, y otras no terapéuticas, como las relacionadas con la oxigenación muscular en atletas de élite, son el fruto de los grandes avances recientes en instrumentación y métodos de análisis.
"De cara a los próximos juegos olímpicos en Londres, estamos probando un sensor óptico que se sujeta al muslo de los patinadores de velocidad, para saber cual es la mejor estrategia de calentamiento", explicó Elwell en el congreso internacional L4H (Luz para la Salud) que se ha celebrado en el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en Castelldefels (Barcelona). Las aplicaciones biológicas de la física de la luz constituyen uno de los tres programas básicos del ICFO, junto a la energía y la información cuántica, explica su director, el físico Lluis Torner.
En oncología, los métodos de óptica difusa se están desarrollando, entre otras cosas, para caracterizar tumores de mama y predecir el efecto de cada terapia. "Hay necesidad de métodos funcionales, baratos, portátiles y no ionizantes para hacer un seguimiento constante de las pacientes", indica Regine Choe (Universidad de Rochester). La técnica no es tan fácil como iluminar con láser la mama y recoger la información. Son necesarios complicados algoritmos para medir exactamente lo que se quiere, en este caso la hemoglobina, la oxigenación y el flujo de la sangre, ya que donde crece un tumor aumentan los vasos sanguíneos que necesita para alimentarse. Los experimentos hechos en pacientes en combinación con técnicas más contrastadas son prometedores, entre otras cosas, para distinguir entre tumores benignos y malignos.
La base de los experimentos de Romain Quidant, de ICFO, es mucho más compleja, ya que se trata de desarrollar nanoherramientas basadas en la óptica cuántica, para su aplicación en biología avanzada. Su equipo estudia, con programas europeos, la utilización de nanoesferas de oro como método mínimamente invasivo para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. Estas nanoesferas, excitadas por láser, son fuentes puntuales de luz y de calor. Pueden, por ejemplo, detectar bajas concentraciones de marcadores tumorales en suero.
Por un lado se pretende construir un chip que sea un laboratorio completo para diagnóstico precoz y seguimiento de tratamientos. Por otro, se piensa en utilizar las nanopartículas como caballos de Troya con control remoto. El objetivo es que se adhieran exclusivamente a las células tumorales y las destruyan selectivamente por calor.
En las matemáticas se basa también el nuevo sistema comercial de microscopía STORM de Nikon, capaz de una resolución 10 veces superior a la de los más avanzados microscopios ópticos. Se introduce en el reino de lo diminuto, ya que puede hacer imágenes de detalles de células vivas, con ayuda de moléculas fluorescentes, con una resolución de 20 nanómetros, gracias a la gran cantidad de fotones que se emiten. Es una tecnología nacida en la Universidad de Harvard que ya se estaba utilizando en los laboratorios, y ahora se presenta, en forma compacta, como prueba de que "la microscopía óptica se desarrolla más rápidamente que nunca", en palabras de Peter Drent, director general de Nikon Instruments en Europa. El primero que se instala en el continente está desde la semana pasada en el ICFO (Universidad Politécnica de Cataluña), que ha sido elegido como centro de excelencia europeo para rodarlo, especialmente en el desarrollo del software.
Con más de 200 científicos y técnicos en la actualidad, el ICFO pretende, desde su creación en 2002, estar en la vanguardia mundial de las ciencias fotónicas experimentales. Torner explica que la fotónica es un campo muy amplio, una tecnología básica para el avance en otras áreas. Han elegido tres programas principales de investigación: energía, salud e información cuántica, siempre con la intención de ser líderes mundiales. Ya han publicado más de 25 artículos en el grupo Nature y a pesar de sus pocos años de existencia ya tienen un puesto en el mapa mundial.

*Publicado en "EL PAIS"

Low-carbohydrate, high-protein diets may reduce both tumor growth rates and cancer risk

Eating a low-carbohydrate, high-protein diet may reduce the risk of cancer and slow the growth of tumors already present, according to a study published in Cancer Research, a journal of the American Association for Cancer Research. The study was conducted in mice, but the scientists involved agree that the strong biological findings are definitive enough that an effect in humans can be considered.
"This shows that something as simple as a change in diet can have an impact on cancer risk," said lead researcher Gerald Krystal, Ph.D., a distinguished scientist at the British Columbia Cancer Research Centre.
Cancer Research editor-in-chief George Prendergast, Ph.D., CEO of the Lankenau Institute for Medical Research, agreed. "Many cancer patients are interested in making changes in areas that they can control, and this study definitely lends credence to the idea that a change in diet can be beneficial," said Prendergast, who was not involved with the study.
Krystal and his colleagues implanted various strains of mice with human tumor cells or with mouse tumor cells and assigned them to one of two diets. The first diet, a typical Western diet, contained about 55 percent carbohydrate, 23 percent protein and 22 percent fat. The second, which is somewhat like a South Beach diet but higher in protein, contained 15 percent carbohydrate, 58 percent protein and 26 percent fat. They found that the tumor cells grew consistently slower on the second diet.
As well, mice genetically predisposed to breast cancer were put on these two diets and almost half of them on the Western diet developed breast cancer within their first year of life while none on the low-carbohydrate, high-protein diet did. Interestingly, only one on the Western diet reached a normal life span (approximately 2 years), with 70 percent of them dying from cancer while only 30 percent of those on the low-carbohydrate diet developed cancer and more than half these mice reached or exceeded their normal life span.
Krystal and colleagues also tested the effect of an mTOR inhibitor, which inhibits cell growth, and a COX-2 inhibitor, which reduces inflammation, on tumor development, and found these agents had an additive effect in the mice fed the low-carbohydrate, high-protein diet.
When asked to speculate on the biological mechanism, Krystal said that tumor cells, unlike normal cells, need significantly more glucose to grow and thrive. Restricting carbohydrate intake can significantly limit blood glucose and insulin, a hormone that has been shown in many independent studies to promote tumor growth in both humans and mice.
Furthermore, a low-carbohydrate, high-protein diet has the potential to both boost the ability of the immune system to kill cancer cells and prevent obesity, which leads to chronic inflammation and cancer.

**Source: American Association for Cancer Research

Extensive TV watching linked with increased risk of Type 2 diabetes, CVD and all-cause death

In an analysis of data from several studies, watching television for 2-3 hours per day or more was associated with a higher risk of type 2 diabetes, fatal and nonfatal cardiovascular disease and all-cause death, according to a study in the June 15 issue of JAMA. Television (TV) viewing is the most commonly reported daily activity apart from working and sleeping in many populations around the world. In the United States, the average number of daily hours of TV viewing has recently been reported to be 5 hours. "Beyond altering energy expenditure by displacing time spent on physical activities, TV viewing is associated with unhealthy eating (e.g., higher intake of fried foods, processed meat, and sugar-sweetened beverages and lower intake of fruits, vegetables, and whole grains) in both children and adults," according to background information in the article. "Physical inactivity, various dietary factors, and smoking are well-established independent risk factors of type 2 diabetes, cardiovascular disease, and all-cause mortality. Because TV viewing is the most prevalent and pervasive sedentary behavior, there is a great deal of interest in quantifying its independent association with health outcomes. However, a systematic and quantitative assessment of published studies is not available."
Anders Grontved, M.P.H., M.Sc., of the University of Southern Denmark, Odense, and Frank B. Hu, M.D., Ph.D., of the Harvard School of Public Health, Boston, conducted a meta-analysis to summarize data from published prospective cohort studies on the association between TV viewing and the incidence of type 2 diabetes, nonfatal or fatal cardiovascular disease and all-cause mortality. The researchers performed a search of the medical literature for relevant studies from 1970 to March 2011 and identified 8 studies that met criteria for inclusion in the analysis.
For type 2 diabetes (4 studies), the total number of individuals was 175,938 with 6,428 incident cases during an average follow-up of 8.5 years. For fatal or nonfatal cardiovascular disease (4 studies), the total number of individuals was 34,253 with 1,052 incident cases during an average follow-up of 10.4 years; and for all-cause mortality (3 studies), the total number of individuals was 26,509 with 1,879 deaths during an average follow-up duration of 6.8 years.
An analysis of data indicated that per 2 hours of TV viewing time per day was associated with a 20 percent higher risk for type 2 diabetes; a 15 percent increased risk for fatal or nonfatal cardiovascular disease; and a 13 percent higher risk for all-cause mortality. "While the associations between time spent viewing TV and risk of type 2 diabetes and cardiovascular disease were linear, the risk of all-cause mortality appeared to increase with TV viewing duration of greater than 3 hours per day," the authors write.
Based on incidence rates in the United States, the researchers estimated that the absolute risk difference (cases per 100,000 individuals per year) per 2 hours of TV viewing per day was 176 for type 2 diabetes, 38 for fatal cardiovascular disease, and 104 for all-cause mortality.
"It is biologically plausible that prolonged TV viewing is associated with type 2 diabetes, cardiovascular disease, and all-cause mortality. Numerous prospective studies have reported associations of TV viewing with biological risk factors for these outcomes including obesity, adverse lipid levels, and clustered cardiovascular risk; however, some studies did not report these associations. Furthermore, associations of sedentary behaviors analogous to TV viewing (e.g., sitting during work or while driving) with type 2 diabetes, fatal or nonfatal cardiovascular disease, and all-cause mortality have been reported in cohort studies," the authors write.
"Additional research quantifying the mediating influence of diet and physical inactivity is warranted. Future research also should assess the association of prolonged daily use of new media devices on energy balance and chronic disease risk."

**Source: JAMA and Archives Journals

EEUU: Las cremas solares no son resistentes al agua

¿Hasta qué punto podemos fiarnos de las cremas solares actuales? La Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU (FDA en sus siglas en inglés) ha tardado 33 años en examinar y tomar las medidas oportunas en forma de normativa para evitar "confusiones" en las etiquetas que explican el grado de protección de las cremas solares.
Entre estas disposiciones, que entrarán en vigor el próximo año, destacan tres: la prohibición de anunciar la crema como "resistente al agua", el establecimiento de un factor mínimo de protección de 15 y la lucha contra los ultarvioleta de tipo A y B.
Respecto a esta última medida, se buscará que los productos de las empresas de protección solar salvaguarden de igual manera contra los rayos ultravioleta tipo B -causantes de las quemaduras y, a largo plazo, del cáncer de piel-, así como contra de los ultravioleta A, responsables del envejecimiento prematuro de la piel y, en menor medida, también de la aparición del melanoma.
Para que los fabricantes de cremas solares consigan la codiciada etiqueta que les designe como protectores fiables, y contra el "amplio espectro" de los daños del Sol, tendrán que suprimir las pegatinas que indiquen que son resistentes al agua o al sudor, ya que "tales afirmaciones son una exageración", según indica el FDA.
En su lugar, "se permitirá que expliquen cuántos minutos resiste el producto al agua", dependiendo del resultado de las pruebas por los que estas cremas pasan antes de salir al mercado.

-Un factor, como mínimo, del 15
Igualmente, no se permitirán protectores con un factor mínimo de 15; grado que este organismo considera "el mínimo necesario para prevenir de forma segura las quemaduras solares o los riesgos de sufrir un cáncer de piel o el envejecimiento cutáneo prematuro".
Ante estas nuevas medidas, los dermatólogos estadounidenses se muestran encantados ya que "ahora vamos a ser capaces de contestar a todas las dudas y decirles a los pacientes cuáles son los protectores solares más seguros", explica el doctor Henry W. Lim, jefe de Dermatología del Hospital Henry Ford de Detroit (EEUU).
Unas dudas que han sido objeto de examen desde 1978 cuando, a raíz de un programa radiofónico de gran éxito en EEUU que hablaba sobre las lociones adecuadas para ponerse morenos, pero no para protegerse, se empezó a debatir sobre cómo regular el mercado de los fotoprotectores.
"Creemos que, con la nueva normativa, esto va a ser mucho más fácil de entender para el consumidor", asegura la doctora Janet Woodcock, directora del Centro de Evaluación de Madicamentos de la FDA. "Todo lo que vamos a tener que hacer es elegir el factor de protección adecuado y asegurarnos de que es una loción que protege en un amplio espectro", explica.
Esta medida es necesaria en un país donde más de 68.000 personas son diagnosticadas de melanoma. "Si la crema solar no incluye la etiqueta de protección amplia, el producto tendrá que advertir de que no se ha demostrado que prevenga del cáncer de piel o el envejecimiento precoz de la misma", se asegura desde el FDA.

**Publicado en "EL MUNDO"

Según un estuido tras una cirugía, los fumadores tienen más riesgo de sufrir complicaciones

Numerosos estudios han demostrado que, tras una cirugía, los fumadores tienen más riesgos de complicaciones que quienes no han probado un cigarro en su vida. Por eso, los cirujanos siempre recomiendan dejar el hábito antes de ponerse en manos del bisturí. Sin embargo, hasta ahora, no estaba claro, cuál era el mejor momento para hacerlo.
Un estudio publicado en 1989 sugería que abandonar el tabaco pocos días antes de una operación no sólo era insuficiente para evitar problemas posteriores, sino que incluso podría provocarlos. El artículo señalaba que, en ese momento, perder la propensión a toser que provoca el tabaco podría generar una mayor retención de secreciones y, por tanto, provocar mayores complicaciones pulmonares.
En función de esos datos, muchas guías establecieron que los pacientes debían dejar de fumar al menos ocho semanas antes de una intervención para garantizar su seguridad. Ahora, sin embargo, una revisión de estudios pone en duda esa recomendación.
Con el objetivo de aclarar de una vez por todas el asunto, un equipo de investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres ha repasado toda la literatura científica sobre el tema.

-Falta de evidencias
Después de analizar nueve investigaciones, estos autores concluyen que no hay evidencias que respalden la creencia de que dejar de fumar pocas semanas antes de una cirugía puede tener un impacto negativo sobre el paciente.
"Es una creencia infundada", comentan los investigadores, quienes subrayan que "debe aconsejarse a los pacientes que dejen de fumar cuanto antes, pero no hay datos que sugieran que deba advertirse a los enfermos que abandonen el tabaco en un preciso momento antes de la cirugía".
Pese a todo, en el trabajo que publica esta semana la revista ‘Archives of Internal Medicine’ reconocen que su investigación tampoco pondrá punto y final al debate. Su análisis tiene importantes limitaciones –como un escaso número de participantes y el hecho de que está basado en observaciones- que impiden que sus conclusiones puedan tomarse como definitivas.

**Publicadom en "EL MUNDO"

Seis tratamientos distintos contra el sudor

¿Te pones una camiseta y al minuto tienes las axilas como José Antonio Camacho en el Mundial de Corea y Japón? ¿Te da vergüenza estrechar la mano a alguien porque tus palmas están siempre mojadas? El exceso de sudor puede convertirse en un grave problema cuando interfiere en la calidad de vida de una persona. Esta patología, denominada hiperhidrosis, afecta a entre el 1 y el 3% de la población, y se agrava con la llegada del calor. La buena noticia es que existen varios tratamientos, algunos de ellos definitivos.
Pero, ¿a qué se debe ese exceso de transpiración? «Sudar más o menos es una cuestión genética y emocional», explica el doctor Jorge Soto, jefe del grupo de Dermatología Cosmética de la Academia Española de Dermatología (AEDV). El miedo, la ansiedad, el pensar que se va a sudar, el esfuerzo físico, el calor exterior, el alcohol, el café, el té y los alimentos muy especiados son algunos factores que estimulan la sudoración. «Hay que evitar todo lo que eleve la temperatura corporal», advierte el especialista.
Si aún así seguimos sufriendo esa sudoración excesiva existen distintas soluciones, dependiendo de la intensidad del problema y del lugar del cuerpo donde se sufra. Palmas de las manos y axilas son las zonas más comunes, aunque también aparece en las plantas de los pies y en la cara.
Antes de pasar a técnicas más complejas, el doctor Soto recomienda probar primero con antitranspirantes de uso tópico, como los desodorantes con sales de aluminio que pueden encontrarse tanto en farmacias como en supermercados. Los hay solo para axilas y otros específicos para manos y pies. Si el sudor tiene que ver con estados emocionales, las terapias de relajación o conductuales también pueden ayudar a aminorar el problema.
El siguiente paso, en caso de que la recomendación anterior no funcione, sería la iontoforesis, una técnica que consiste en introducir en la piel sustancias que inhiben la transpiración a partir de una corriente eléctrica que pasa a través del agua desde un polo eléctrico. «Es eficaz, barato y se pude hacer en casa. La única pega es que es un poco incómodo, especialmente en el caso de las axilas», advierte el doctor Soto.
La toxina botulínica es el «tratamiento favorito» a día de hoy, sobre todo a nivel axilar, asegura el doctor José Carlos Moreno, presidente de la AEDV. En opinión de este experto, se trata de un excelente método para tratar la hiperhidrosis axilar y palmar, aunque tiene varios inconvenientes: el precio, el dolor que provoca la infiltración (que puede reducirse utilizando una crema anestésica), y que solo es efectivo entre cuatro y seis meses, por lo que es necesario realizar entre dos y tres tratamientos al año. A pesar de estos pequeños «peros», es lo más solicitado actualmente por los pacientes. «Aunque no hay demasiados trabajos, también en la hiperhidrosis facial resulta eficaz», afirma el doctor Moreno.

-Lo último, el láser
Si al paciente no le funciona ninguno de los anteriores métodos, el siguiente paso sería la cirugía. La simpatectomia transtorácica es un tratamiento que consiste en eliminar los ganglios encargados de estimular la sudoración de axilas y manos. La practica un cirujano torácico y los resultados son «excelentes» y «definitivos», según el presidente de la AEDV. El principal inconveniente de esta intervención es que aparece una «hipehidrosis compensatoria» (aumenta la sudoración en otras zonas del cuerpo).
Otro intervención definitiva es la cirugía local, que elimina las glándulas sudoríparas de una zona concreta a través e un curetaje subcutáneo.
Pero lo más novedoso en herramientas para controlar la sudoración es el láser, que elimina las glándulas sudoríparas por calentamiento. En España ya hay algunos centros que ofrecen esta técnica, pero los especialistas consultados por ABC se muestran cautos con su uso. «La experiencia con láser es muy reciente y se necesita más tiempo para comprobar su eficacia y efectos secundarios», advierten.
La inhibición del sudor excesivo en determinadas zonas «no es contraproducente para la salud» y puede realizarse en cualquier época del año, afirma el doctor Soto, quien advierte: «Lo que no se puede es eliminar la transpiración de todo el cuerpo. Sudar es necesario porque es una forma de liberar calor y mantener la temperatura corporal».

**Publicado en "ABC"

Dear 16-year-old Me ( Querida yo a los dieciséis) sobre el melanoma

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