For a long time researchers have focused on studying the effect of low-dose radiation throughout life and whether this would indeed pose a risk. One of the sources of low-dose radiation is medical imaging, such as a CT scan. Early diagnosis, certain procedures, and post-surgical follow-up require nowadays the use of imaging technology, increasing our exposure to low-dose radiation on a regular schedule. For example, for certain types of tumors and cancer.

Acute exposure to radiation causes leukemia. But how does a small dose affect us if delivered over time for relatively long periods of time?. What are the effects of cumulative doses on our bodies, our cells, and our tissues?. There are a number of studies trying to address this question and that should shed some light in the future. These studies will help the medical community make a fair assessment when establishing the frequency of these procedures.

Recientemente ha hecho público una nueva prueba diagnóstica para los tumores de cabeza y cuello utilizando la saliva en lugar del plasma. Este tipo de tumores está compuesto mayoritariamente por carcinoma de células escamosas, un tipo celular del epitelio de estas regiones afectadas. La tasa de curación de estos tumores suele ser mayor del 50% aunque la enfermedad se diagnostica en un estado avanzado en la mayoría de los pacientes.

Esta nueva prueba diagnóstica utiliza la saliva y se basa en la identificación del llamado “ADN tumoral”. Actualmente, la prueba diagnóstica de referencia se realiza con una muestra de sangre. Obtener una muestra de saliva es más fácil y más barata y parece ser más eficaz en el diagnóstico de muestras positivas. Estos resultados son muy prometedores y podrían dar lugar a un nuevo marcador biológico para esta enfermedad.

 

There is a new test for head and neck tumors, located in the oral cavity and neck. These tumors are mostly squamous cell carcinomas, which originate in the cell epithelium. The cure rates are usually high although most patients are diagnosed in advanced stages.

This new test is performed on a saliva sample and is based on identifying the so-called “tumor DNA”. The gold standard now involves drawing a blood sample for testing. Obtaining a saliva sample is easier and more cost-effective than drawing blood and it seems to be more efficient in detecting positive samples than the traditional test so far. These promising results could lead to this type of “tumor DNA” to become a new biomarker for head and neck tumors.

Los cardiomiocitos son un tipo celular que se encarga de formar el tejido muscular del corazón. Durante el desarrollo embrionario, las células pluripotenciales son capaces de diferenciarse en tipos celulares específicos. Este proceso se puede estudiar en el laboratorio porque las células expresan diferentes marcadores celulares dependiendo de su destino final. Hasta el momento, los marcadores específicos para cardiomiocitos no se habían encontrado. Esta semana, un estudio de investigación publicado ha conseguido desvelar uno de estos marcadores. Este hallazgo es extremadamente útil en investigación básica. Gracias a este marcador, se podrán estudiar los cardiomiocitos y su regeneración con más detalle en campos tan importantes como la regeneración cardiaca.

 

 

Cardiomyocytes are a type of muscle cells that create the cardiac muscle. Pluripotent cells have the capacity to differentiate into specific cell types during embrionic development. This process can be tracked in the laboratory because there are specific markers that these cells express.

A recent study has identified for the first time one of these markers for cardiomyoctes. This discovery allows researchers to identify the cells that will eventually become cardiomyocytes in the adult. This finding opens many avenues for therapeutic strategies that include heart muscle regeneration.

 

 

Un estudio publicado recientemente ha demostrado que se puede, literalmente, poner una red sobre el cerebro. En un estudio preclínico, han conseguido insertar una red compuesta por polímeros biocompatibles con el tejido cerebral que no produce rechazo o alteración aparente de las funciones cerebrales. Esta red está compuesta por nanomateriales conductores, nanosensores y electrodos que envían y recogen señales neuronales. La tecnología actual sólo permite investigar las conexiones neuronales en un número limitado de neuronas. El objetivo principal de este estudio es facilitar el estudio de amplias superficies cerebrales in situ. Esta red es extremadamente flexible y suave y se injecta con una aguja extremadamente fina, tras lo cual se repliega sobre las células del tejido.

Esta solución tan innovadora permite recoger información en directo y de manera casi continua de la actividad neuronal en respuesta a diferentes estímulos y condiciones. El uso de esta tecnología abre nuevas avenidas en la investigación básica en neurociencia. Si se demuestra su eficacia y seguridad, podría considerarse su uso en el tratamiento de infartos cerebrales o de enfermedades crónicas como la enfermedad de Alzheimer.

 

A recent study has published an innovative way to literally cast a physical wide net over a mammalian brain. It’s biocompatible and, apparently, it does not produce inflammatory responses that could alter brain functionality. The main purpose of this study is to better understand neuronal transmissions on larger scales, brain connectivity in situ, and eventually, be able to treat certain conditions by using this net. Current methodologies allow to study a limited number of neuronal connections and certainly not live, in real time. With this in mind, a group of interdisciplinary researchers found an innovative solution. They designed a mesh made of a conductive biocompatible polymer that features nanoscale sensors and electrodes. This mesh is extremely flexible and seamlessly blends with cells, which arrange themselves among it without apparent signs of being disturbed. To incorporate this mesh into the brain, it is injected with an extremely fine needle, after which it unfolds.

With this design, live and constant recording of neuronal activity could be obtained in response to different stimuli and conditions. If feasible, it would potentially bring light into some big brainy questions in the neuroscience field. It could also be used to treat conditions and diseases such as Alzheimer’s disease and strokes.

En determinados tipos de cáncer cerebral, uno de los mayores retos es delinear con precisión el límite entre las células sanas y las cancerígenas durante la resección quirúrgica. No es fácil y los neurocirujanos ponen al límite su destreza con ayuda de la última tecnología en imagen. A simple vista es prácticamente imposible distinguir las células “buenas” de las “malas” en la mayoría de los casos. En investigación básica, el uso de fluoróforos y nanopartículas permite avanzar en el descubrimiento de vías de señalización y tratamientos en la clínica pero el uso de estos compuestos no está autorizado para uso en pacientes. ¿Qué herramientas tecnológicas tenemos a nuestro alcance para mejorar la tasa de detección de células “malas”, lograr márgenes de resección totales o casi totales y aumentar así la tasa de supervivencia y de calidad de vida después de pasar por el quirófano?.

En los últimos años se ha impulsado el desarrollo clínico de técnicas de imagen microscópica que no requieren la utilización de agentes de contraste como método alternativo en el quirófano. Estas técnicas son las candidatas perfectas para convertirse en herramientas intraoperatorias indispensables, combinadas con la destreza del cirujano. Una de estas técnicas es la microscopía de Raman. Es una modalidad de imagen que no requiere contraste, ya que detecta vibraciones moleculares producidas por estadíos de energía de fotones estimulados por la luz monocromática de un láser.

Un estudio reciente ha demostrado que esta tecnología se puede adaptar en el quirófano y permite distinguir entre células sanas y cancerosas en el cerebro de pacientes que padecen estadíos avanzados de glioblastoma, uno de los tipos más agresivos de cáncer cerebral. Esta tecnología es capaz incluso de distinguir entre diferentes grados de glioblastoma; cuanto más alto es el grado, peor es el pronóstico de la enfermedad. Para adaptar esta tecnología a la mesa de operaciones se diseñó un instrumento que contiene los elementos necesarios para esta técnica a escala reducida y que asemeja el tamaño de un portaagujas y que puede ser manipulado por el cirujano con una sóla mano. El cirujano lo utiliza durante la resección quirúrgica para distinguir el margen tumoral y también para hacer una clasificación in situ de la agresividad del tumor y el estado del tejido.

La adopción de esta tecnología es un paso muy importante en este tipo de cirugías y para pacientes afectados por esta enfermedad, donde es frecuente pasar varias veces por el quirófano para poder realizar una resección casi total y lograr un mejor pronóstico a largo plazo.

 

 

 

For some types of brain cancer, one of the biggest challenges in the operating room is being able to delineate the limits of the cancerous tissue for a total resection. It is not easy task and neurosurgeons do their very best aided with today’s technology. To the naked eye, it is usually difficult to successfully distinguish the line between the “good” cells and the “bad” cells. The use of fluorescent dyes and imaging nanoparticles which are commonly used in preclinical research is often restricted as they are not cleared for safe use in patients. How can we improve our detection rate, therefore improving the resection margins, and increasing the post-surgical survival and general outcome?

For years now, several label-free imaging techniques have emerged as potential candidates. With adequate funding for research projects and technology development, they could become vital instruments for neurosurgeons in the operating room. One of these techniques is called Raman spectroscopy. It is a contrast-free imaging modality which uses monochromatic light from a laser beam to capture molecular vibrations, which produce energy states of the photons.

A recent study has shown that this technology, when used intraoperatively, is able to distinguish effectively between healthy and cancer cells in the brain in patients with advanced glioblastomas, one of the most aggressive types of brain cancer. Moreover, it can distinguish with high sensitivity between different stages or “grades” in the tumor, which define how aggressive the tumor is and invasive the cells behave. The higher the grade, the worse the prognosis. Enclosed in the tip of a small hand-held device, this technology aids right during surgical resection and allows surgeons to classify the type of tumor in situ (its malignancy and advanced status); therefore assisting in a near-total resection of the margins. Certainly, this is an important step for patients with this type of brain cancer, who often need to undergo several surgeries in time to achieve complete or almost complete resection.

 

 

In every disease, the etiologic factors are many and they all contribute in some way or another to the development of the condition. A sleep disorder of some sort is a common thread in several conditions of the brain, such as dementia and Alzheimer’s disease.

One of the reasons for this association could be linked to a “cleaning” function attributed to the cerebrospinal flow, which been shown in primates and laboratory animals so far. The cerebrospinal fluid is a clear liquid that circulates through the brain and the nervous system and provides mechanical and immunological protection for the brain, among other functions. During our sleep, it seems that the flow circulation rate increases dramatically in the brain as if it were in a “cleaning mode”. It is thought that the reason why is to wash away waste products, such as toxins and probably, beta amyloid, which is responsible for plaques in Alzheimer’s disease.

People with sleep disorders could have an impaired cleaning of the toxic products. The accumulation of this products in the brain over time could contribute to developing brain conditions. That is why we all should be getting our beauty sleep!.

 

 

 

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