¿Cómo regula el cerebro las ganas de vomitar?

Por María Ximena Perez para AGENCIA DE NOTICIAS CIENTÍFICAS UNQ

Nuevo estudio sobre los mecanismos moleculares y celulares de las náuseas podrían ayudar a mejorar los medicamentos contra los vómitos.

Sabores desagradables u olores repugnantes, ver sangre, tener miedo, ansiedad, dolor y hasta un mero pensamiento es capaz de hacer vomitar al ser humano o, al menos, hacer que experimente náuseas. La cantidad de estímulos capaces de desencadenar el vómito parece no tener fin. Pero no todos los vómitos son iguales, ni mucho menos. Los médicos se refieren genéricamente a las náuseas y a los vómitos como emesis o como síndromes eméticos.

¿Por qué se producen? ¿Qué mecanismos se activan en el cerebro al vomitar? Los humanos son omnívoros, capaces de comer casi de todo. Por eso, son múltiples las ocasiones de toparse con alguna sustancia tóxica de origen animal, vegetal o mineral. Así, el envenenamiento es un riesgo real para su vida. Sin embargo, la naturaleza dotó a hombres y mujeres de un mecanismo de protección: un sensible sistema de vómito, que está impreso desde el nacimiento en los circuitos automáticos del sistema nervioso

Las náuseas pueden tener causas que no se deben a una enfermedad subyacente. Créditos: Medicalnewstoday.

La prueba de su hipersensibilidad está en la variedad de estímulos que son capaces de activarlo. Prácticamente no existe una sola enfermedad o medicamento de los que no se pueda predicar que las náuseas y los vómitos están entre sus posibles síntomas o efectos adversos.

¿Cómo se producen los vómitos?

El mecanismo del vómito está regulado por dos centros nerviosos: el centro del vómito (CV) y la zona gatillo quimioreceptora (ZGQ).

El CV es el “coordinador” del vómito. Hasta él llegan fibras nerviosas procedentes de todos los lugares capaces de inducirlo. Por supuesto las distintas partes del tubo digestivo, pero también otros lugares como el órgano del equilibrio situado en el oído interno o la corteza cerebral. Y de él parten otras fibras nerviosas hacia todos esos otros lugares que han de actuar coordinadamente para vomitar: el estómago que se contrae, la musculatura abdominal que colabora presionando el abdomen, el esófago que se mueve al revés de lo que suele para impulsar el contenido gástrico desde el estómago hacia la boca y, por último, la laringe, que al cerrarse impide el paso del vómito hacia la tráquea y los pulmones.

La ZGQ tiene la misión de empaparse de todas las sustancias químicas contenidas en la sangre, registrar a cada instante si contiene algún veneno o sustancia peligrosa y si es así, enviar inmediatamente una señal de alarma al CV para que éste desencadene la reacción del vómito.

Nuevos estudios

Cuando se ingieren alimentos contaminados por bacterias potencialmente dañinas, el vómito es una forma clave en que el cuerpo expulsa las toxinas. Para observar más de cerca el proceso desde el lanzamiento hasta el lanzamiento, un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Ciencias Biológicas de Beijing, rastreó un proceso similar en ratones, desde el intestino hasta el cerebro.

Aunque los ratones en realidad no vomitan, quizás porque en comparación con el tamaño de su cuerpo, su esófago es demasiado largo y la fuerza muscular es demasiado débil, sí tienen arcadas. Y esto permite estudiar las señales biológicas detrás de la intoxicación alimentaria.

“El mecanismo neural de las arcadas es similar al de los vómitos”, dice el neurobiólogo Peng Cao , del Instituto Nacional de Ciencias Biológicas de Beijing. Y agrega: “En este experimento, construimos con éxito un paradigma para estudiar las arcadas inducidas por toxinas en ratones, con el que podemos observar las respuestas defensivas del cerebro a las toxinas a nivel molecular y celular”.

Después de dar a los ratones una muestra de la toxina bacteriana Staphylococcal Enterotoxin A (SEA), que es producida por Staphylococcus aureus y también provoca enfermedades transmitidas por los alimentos en humanos, los investigadores observaron acciones inusualmente amplias de apertura de la boca en los animales, así como contracciones de la boca, diafragma y músculos abdominales (algo que también se ve en los perros cuando están vomitando).

A través de un proceso de marcaje fluorescente, se demostró que el SEA en el intestino activaba la liberación del neurotransmisor serotonina. Luego, la serotonina inicia un proceso químico que envía un mensaje a lo largo de los nervios vagos, los principales conectores entre el intestino y el cerebro, a células específicas conocidas como neuronas Tac1+DVC en el tronco encefálico.

Cuando los investigadores desactivaron artificialmente estas neuronas Tac1+DVC, las arcadas disminuyeron. Lo mismo sucedió con las náuseas inducidas por la doxorrubicina, un fármaco de quimioterapia común: cuando se apagaron las neuronas Tac1+DVC o se detuvo la producción de serotonina, los ratones tuvieron muchas menos arcadas en comparación con un grupo de control.

“Con este estudio, ahora podemos comprender mejor los mecanismos moleculares y celulares de las náuseas y los vómitos, lo que nos ayudará a desarrollar mejores medicamentos”, dice Cao .

Los investigadores encontraron que los tejidos intestinales formados por las llamadas células enterocromafines son responsables de la liberación de serotonina en el intestino. Por eso, los estudios futuros podrían analizar cómo las toxinas interactúan con estas células en particular para desencadenar el proceso de vómitos.

El mapa detallado resultante del estudio podría dar pistas sobre la intoxicación alimentaria y la quimioterapia, ya que los resultados sugerirían que el cuerpo produce respuestas defensivas similares a ambos.

Así, la investigación podría abrir el camino a mejores medicamentos contra las náuseas para las personas que se someten a ciclos de quimioterapia, lo que permitiría que los medicamentos recetados combatan el cáncer con menos efectos secundarios adversos.

Fuente: Agencia de Noticias Científicas UNQ

Comprueban la estimulación cerebral profunda como terapia para mejorar la depresión grave

La realización del estudio combinó un trabajo interdisciplinario entre investigadores en salud mental y neurocirujanos para ofrecer esta alternativa terapéutica dirigida a los pacientes con trastornos depresivos graves.

Un nuevo estudio publicado por un equipo científico del instituto de investigación del Hospital Sant Creu i Pau de Barcelona en la revista The Journal of Clinical Psychiatry, demostró que la estimulación cerebral profunda del giro subcalloso cingulado es efectiva en el largo plazo en pacientes con depresión resistente a los tratamientos convencionales.

La depresión, cuyos síntomas se calcula que pueden alcanzar a casi 300.000.000 de personas en todo el mundo, es una de las principales causas médicas de discapacidad. Generalmente, los tratamientos convencionales tienen éxito, sin embargo se estima que para entre un 15 y un 20 por ciento de los pacientes no son suficientes ya que esta enfermedad continúa evolucionando hasta su más grave expresión: la depresión crónica. Esta forma de depresión resistente, presenta un riesgo de discapacidad funcional mucho mayor y tiene tasas más elevadas de complicaciones e incluso de mortalidad.

El estudio es el resultado del seguimiento de pacientes más extenso de la historia, quienes recibieron estimulación cerebral profunda del giro subcalloso cingulado de forma crónica durante un período de hasta 11 años (desde enero de 2008 hasta junio de 2019). Durante todos esos años se recopilaron datos demográficos, clínicos y del funcionamiento general de cada paciente para compararlos con los datos obtenidos antes de la cirugía.

La técnica de estimulación cerebral profunda consiste en la realización de una cirugía para implantar electrodos ultrafinos en el cerebro que se conectan por cables que van por debajo de la piel hasta un neuroestimulador que se coloca normalmente en la región pectoral o abdominal del paciente. Este dispositivo genera impulsos eléctricos, que correctamente modulados pueden restablecer el funcionamiento de circuitos cerebrales que resultan clave en la persistencia de un cuadro depresivo grave. Para la colocación de los electrodos se requiere de un estudio previo de neuroimagen minucioso ya que la intervención quirúrgica requiere de enorme precisión y complejidad. Adicionalmente, luego de la práctica, los pacientes requieren de un plan de intervención farmacológico, psicoterapéutico y rehabilitador integral complementario.

En este marco, pacientes sometidos a este tratamiento experimentaron mejoras clínicas sostenidas con resultados que muestran una importante disminución de los síntomas depresivos a lo largo del tiempo, alcanzando hasta un 75% de pacientes que respondieron al tratamiento y un 50% que pudieron alcanzar finalmente la reducción de los síntomas por debajo del umbral considerado patológico.

La disminución de la frecuencia de las recurrencias depresivas o la atenuación de la intensidad de los síntomas representan un suceso muy importante para los pacientes quienes pueden volver a disfrutar de su tiempo de ocio o de su vida social y familiar, en algunos casos, como era antes del inicio de la enfermedad. Los efectos no son inmediatos, pero suelen ser percibidos a lo largo de los primeros meses, calculado en una media de 139 días después de la intervención quirúrgica.

Fuente: Infobae.

Dentro del reactor, a 14 metros de profundidad: el operativo para reparar la Central Nuclear Atucha II

La intervención fue realizada íntegramente por personal de la empresa Nucleoeléctrica Argentina utilizando las herramientas y los procedimientos de ingeniería diseñados por la compañía junto a proveedores locales.

Corría el mes de octubre de 2022 y en las instalaciones de la Central Nuclear Atucha II, personal especializado se disponía a realizar inspecciones de rutina. Durante la tarea, el equipo detectó que uno de los cuatro separadores internos del reactor de Atucha II se había desprendido y desplazado de su lugar de instalación. Si bien el inconveniente se trataba de una falla mecánica de la central que no implicaba riesgos para la seguridad de las personas o el ambiente, se evaluó la necesidad de diseñar un operativo especial para realizar su reparación y se decidió interrumpir el funcionamiento de la central.

Central Nuclear Atucha II. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina.

Para planificar y llevar a cabo el operativo se conformó un equipo científico técnico interdisciplinario que mediante estudios mecánicos, hidráulicos y el análisis de variables documentadas, comenzó por realizar un diagnóstico preciso de la situación. Luego de ese proceso, se definió que se realizaría la extracción del separador, pero antes de abordar esta tarea, se comenzó a considerar el uso de métodos de ingeniería de última generación para la implementación de herramientas robóticas y tecnológicas que permitieran realizar la reparación optimizando los tiempos y la seguridad de los trabajadores involucrados. Además, las estrategias debían contemplar un desafío más, dado que el separador desprendido se encontraba a 14 metros de profundidad dentro del reactor, por lo que fue necesario que el diseño de los dispositivos fuera desarrollado teniendo en cuenta esta condición.

Así las cosas, mediante la intervención de un equipo multidisciplinar se procedió al diseño de todo el instrumental necesario para realizar el procedimiento, entre otros, una la herramienta de corte, un dispositivo de sujeción, una pinza de agarre, un canasto para colocar y extraer la pieza y un equipo de iluminación y visión para poder monitorear la maniobra. Para la fabricación de todas estas piezas, se trabajó en conjunto con empresas proveedoras nacionales.

Antes de la reparación se desarrollaron equipos de tecnología y herramientas especiales. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina

Con todos estos pasos previos cumplidos, y con el objetivo de practicar las maniobras de corte y extracción y poder probar las herramientas y los métodos desarrollados, se diseñó, fabricó e instaló un modelo a escala real del sector del reactor en el que se realizaría la intervención. Esto fue fundamental para el entrenamiento del personal que estaría encargado de realizar la tarea. 

Finalmente a principios del mes de julio, el personal realizó los trabajos de corte y extracción del separador de manera exitosa, resolviendo el desperfecto mecánico detectado en la inspección y dió por finalizada la etapa más desafiante de la reparación

La intervención fue realizada íntegramente por personal de la empresa Nucleoeléctrica Argentina. Foto/créditos: Nucleoeléctrica Argentina.

Habrá una próxima etapa que estará enfocada en la implementación de mejoras en el diseño de la planta para reforzar la fijación de los separadores restantes, antes del retorno a la operación segura de la central.

Te compartimos esta brillante explicación:
@jdragones

La reparación de Atucha II fue un hito fascinante de ingeniería que me llena de orgullo y quería compartirlo con un video! 🤔 Qué pasó? Un disco se desprendió de su lugar original y estaba bloqueando un canal refrigerante en el reactor, así que había que sacarlo. 🤷‍♀️ Por qué tanto lío? El agujero por donde había que sacarlo era mucho más chico que el disco y no existían herramientas para cortarlo y sacarlo a tanta profundidad y con agua irradiada. 🦾 Qué se hizo? Se crearon las herramientas que no existían y se resolvió el problema, asegurando además otras piezas para que no vuelva a suceder. 🧠 Qué nos dejó? Muchísimo conocimiento, experiencia y herramientas de última generación que ahora son parte de la industria nacional ❤️🇦🇷 Gracias @nucleoelectricaargentina por permitirme observar el proceso y compartirlo!

♬ original sound – Juli Romero
¿Sabés cómo funciona una central nuclear? Mirá este video: