Actualidad

Los nanoplásticos alteran el microbioma intestinal y pueden afectar la salud de los organismos acuáticos y la salud humana

Un estudio de revisión liderado por la UAB y el CREAF concluye que los nanoplásticos cambian la composición y diversidad funcional del microbioma intestinal en vertebrados e invertebrados. Los efectos podrían ser aplicables a los humanos.  

Vivimos en un mundo invadido por el plástico. Su versatilidad y estabilidad química lo han convertido en un producto muy rentable, ampliamente utilizado en numerosos procesos de producción, pero a la vez también en un contaminante y, por todo ello, de controvertida legislación. Al descomponerse en diminutas nanopartículas, los plásticos entran con facilidad en la cadena alimentaria, están presentes en el agua que bebemos, en el aire que respiramos y en casi todo lo que tocamos, por lo que la entrada de nanoplásticos en nuestro organismo puede llegar a alterar nuestro metabolismo y provocar efectos no deseados sobre la salud.

Un estudio de revisión liderado por la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y el CREAF publicado en Science Bulletin constata que los nanoplásticos afectan a la composición, diversidad y funcionalidad del microbioma intestinal, tanto en organismos vertebrados como en invertebrados. Cuando se modifica la composición del microbioma intestinal, en situaciones de exposición reiterada y persistente a nanoplásticos, surgen alteraciones en los sistemas inmunitario, endocrino y nervioso. Debido a esto, el estudio alerta de que el estrés en el microbioma intestinal podría afectar a la salud, aunque aún no se conocen suficiente los mecanismos fisiológicos concretos de estas alteraciones en la especie humana.

Los efectos sobre la salud de la exposición a nanoplásticos se han evaluado tradicionalmente en especies acuáticas de moluscos, crustáceos y peces. Los análisis in vitro recientes, utilizando cultivos celulares de peces y mamíferos, han permitido analizar los cambios asociados a la presencia de nanoplásticos en la expresión genética desde el punto de vista de la toxicología. La mayoría de vías neurológicas, endocrinas e inmunológicas de estos vertebrados son muy similares a las humanas, por lo que los autores alertan de que algunos de los efectos observados en estos modelos podrían aplicarse también a los humanos. Conocer y analizar el proceso mediante el cual los fragmentos de plásticos penetran en el organismo y lo dañan es fundamental, pero también lo es determinar de manera precisa la cantidad y tipologías de nanoplásticos diseminados en el medio. Por ello los investigadores remarcan no solo la necesidad de seguir estudiando los mecanismos y efectos concretos en modelos celulares humanos, sino también la unificación de las metodologías de análisis para llevar a cabo una correcta medición de la cantidad de nanoplásticos presente en los distintos ecosistemas.

nanoplasticos_celulas
Nanoplásticos (en verde) dentro de una célula de pez cebra.

Mariana Teles, investigadora de la UAB, junto a otros investigadores como Josep Peñuelas, profesor del CSIC en el CREAF, comenta “el artículo no pretende generar alarmismo, pero sí busca advertir de que el plástico está presente en casi todo lo que nos rodea, no se degrada y nos exponemos a él de forma continua. En estos momentos, solo podemos especular sobre sus efectos a largo plazo en la salud humana, pero ya existen indicios de varios estudios que describen alteraciones hormonales e inmunes en peces expuestos a nanoplásticos que podrían aplicarse en humanos”.

Invasivo y tóxico

El artículo presenta las principales fuentes ambientales mediante las cuales los nanoplásticos llegan al cuerpo humano y resume cómo son capaces de penetrar en el cuerpo humano: ingiriéndolos, inhalándolos ocasionalmente o, muy raramente, incorporándolos por contacto con la piel.

Una vez ingeridos, hasta el 90% de los fragmentos de plástico que alcanzan el intestino serán excretados. Sin embargo, una parte se fragmentará en nanoplásticos, capaces, debido a su pequeño tamaño y propiedades moleculares, de penetrar en las células y causar efectos dañinos. El estudio constata que se han descrito alteraciones en la absorción de nutrientes, reacciones inflamatorias en el revestimiento intestinal, cambios en la composición y funcionalidad del microbioma intestinal, efectos sobre el metabolismo y la capacidad de producir energía del cuerpo, y por último, alteraciones en las respuestas inmunitarias. En el artículo se alerta sobre la posibilidad de que una exposición a nanoplásticos a largo plazo, acumulada generación tras generación, pueda dar lugar a cambios impredecibles hasta en el mismo genoma, como se ha observado en algunos modelos animales.

El equipo del que forma parte Mariana Teles (Grupo de Inmunología Evolutiva, IBB-UAB) también ha publicado recientemente un segundo artículo analizando los efectos de los nanoplásticos en peces. Este estudio, fruto de la tesis doctoral de Irene Brandts y que fue liderado por Nerea Roher ha sido publicado en Environmental Science: Nano y analiza las consecuencias de una exposición a nanoplásticos para el sistema inmune del pez cebra (un pequeño pez tropical usado ampliamente como especie modelo en investigación). Los investigadores constatan que los nanoplásticos se pueden acumular tanto en células como en embriones de pez cebra, causando además cambios en los niveles de genes relevantes en el funcionamiento del sistema inmune del animal. A pesar de esto, la capacidad de los embriones de pez cebra de sobrevivir a una infección bacteriana no se vio afectada por la exposición a nanoplásticos. El equipo defiende la necesidad de seguir investigando en este campo, ya que la presencia de microplásticos y nanoplásticos en los ecosistemas es un tema de extrema relevancia ambiental y se necesitan respuestas para conocer el alcance de las consecuencias que ello puede tener.

Uso responsable

El artículo de revisión reconoce que se están probando diferentes técnicas para eliminar los nanoplásticos del agua, como son la filtración, la centrifugación y floculación con lastre de las aguas residuales, o los tratamientos de aguas pluviales. Aunque los resultados son prometedores, se limitan a partículas de plástico más grandes y, por lo tanto, hasta la fecha, no existe una solución eficaz para eliminar los nanoplásticos del ambiente.

“Para resolver el problema de la contaminación plástica, las rutinas humanas deben cambiar y las políticas deben basarse en decisiones informadas sobre los riesgos conocidos y las alternativas disponibles. Las acciones individuales como el uso de productos más respetuosos con el medio ambiente y el aumento de las tasas de reciclaje son acciones importantes”, comenta Mariana Teles.

“Las autoridades pueden promover estas acciones proambientales a través de estímulos económicos, en forma de beneficios fiscales para la reutilización de los plásticos como materia prima para las industrias, así como en las estrategias de devolución de depósitos de los consumidores para envases”, recomiendan los investigadores.


Artículos de referencia: 

  • Teles, M.; Balasch, J.C.; Oliveira, M.; Sardans, J.; Peñuelas, J. Insights on nanoplastics effects on human health (2020). Science Bulletin. DOI: 10.1016/j.scib.2020.08.003
  • Brandts, I.; Garcia-Ordoñez, M., Tort, L., Teles, M., Roher, N. Polystyrene nanoplastics accumulate in ZFL cell lysosomes and in zebrafish larvae after acute exposure, inducing a synergistic immune response in vitro without affecting larval survival in vivo (2020). Environ. Sci.: Nano.  DOI: 10.1039/D0EN00553C

Fuente: UAB y CREAF

Imagen destacada: Parte del equipo de investigación, en los laboratorios del IBB-UAB. De izquierda a derecha: Roger Solà, Nerea Roher, Irene Brandts y Mariana Teles. (Foto: UAB).

Plan de Incentivación Horizonte Europa

El Ministerio de Ciencia e Innovación ha presentado el «Plan de Incentivación» para la participación española en el próximo Programa Marco de Investigación Europeo, “Horizonte Europa”, con el objetivo de promover la participación española y el liderazgo en los programas de I+D+I europeos optimizando el uso de los recursos disponibles, de acuerdo con las prioridades, fortalezas e intereses de nuestro país.

El documento recoge las principales medidas que serán gestionadas por las agencias de financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación y que están dirigidas a mejorar y facilitar la participación del sistema de ciencia e innovación nacional en Horizonte Europa.

Análisis de la participación española en el programa horizonte 2020

El plan incluye un análisis de la participación española en el programa horizonte 2020. Cabe destacar que en las convocatorias de Horizonte 2020 (H2020) adjudicadas en el periodo 2014-2019 las entidades españolas han conseguido 4.761,6 millones de euros para desarrollar actividades de investigación e innovación en nuestro país, alcanzando un retorno del 10,1% UE-28 y situando a España como el cuarto país con mayor subvención captada, por detrás de Alemania, Reino Unido y Francia.

En cuanto a los resultados en las áreas/temáticas que conforman H2020, España está muy bien posicionada en muchos ámbitos, destacando especialmente el primer puesto en “Innovación en las PYME”, con un retorno del 16,7% UE-28 gracias a los excelentes resultados del “Instrumento PYME”, y en “Ciencia con y para la Sociedad” (12,2% UE-28) y también la magnífica segunda posición en “Nanotecnologías, materiales avanzados, biotecnología y fabricación y transformación avanzadas (NMBP)” (15,0% UE-28).

Cifras de subvención total y de retorno (2014-2019, UE28) en cada una de las áreas/temáticas de H2020. Fuente: CDTI, junio 2020

Objetivo de las medidas de incentivación

El objetivo principal del Plan de incentivación es seguir avanzando en el posicionamiento de las instituciones españolas en los programas de investigación e innovación europeos, concretamente en Horizonte Europa, en línea con los excelentes resultados obtenidos en su predecesor Horizonte 2020. Se trata, pues, de involucrar en mayor medida aún al sector público dedicado a la investigación y la innovación y al sector empresarial en el desarrollo de nuevo conocimiento y en su traslación al mercado, maximizando las oportunidades de la financiación europea.

Con todo ello, se quieren incrementar las tasas de éxito de las propuestas españolas, tanto de las nuevas entidades que participen por primera vez en programas europeos como de las que ya tienen experiencia. Para la medición del éxito del Plan de Incentivación, se seleccionan los siguientes indicadores:

  • Liderar al menos el 17% del total de los proyectos financiados en convocatorias competitivas de Horizonte Europa.
  • Conseguir que al menos 2.800 actuaciones del Programa Marco UE estén coordinadas por instituciones españolas.
  • Incrementar la intensidad de participación en actividades de Horizonte Europa, pasando de un 10% de retornos en el H2020 hasta alcanzar un 11% en el conjunto de Horizonte Europa.
  • Obtener una tasa de éxito de propuestas aprobadas y financiadas de al menos la media obtenida por los países de la UE28.

Medidas de impulso a la participación

Las medidas de incentivación a la participación española en los programas de I+I europeos responden, entre otros, a la necesidad de identificar las acciones que permitan aumentar la tasa de éxito nacional en Horizonte Europa (HE). Se distinguen básicamente dos tipos de acciones, que se articularán siguiendo el formato de programas definido en el Plan Estatal:

  • Acciones dirigidas a aprovechar los mecanismos de cofinanciación comunitaria que plantea Horizonte Europa para la financiación de la I+D+I y,
  • Acciones facilitadoras para mejorar la participación de los diferentes agentes del SECTI en proyectos e iniciativas comunitarias.

Las medidas que se estructuran en torno a los cuatro ejes definidos en el Plan y la Estrategia Estatal de Investigación:

  • Eje 1: Fortalecimiento institucional
  • Eje 2: Agentes Investigadores e Innovadores
  • Eje 3: Relaciones entre los Agentes
  • Eje 4: Ciencia e Innovación en la sociedad

Dentro del eje 3 encontramos el Impulso de las plataformas tecnológicas para coordinación de sectores estratégicos y su participación en Programa Marco. El objetivo de esta medida es antener el apoyo a las plataformas españolas y fomentar un mayor alineamiento entre la ECCTI y el Programa Horizonte Europa, para asegurar así su mejor posicionamiento y capacidad de influencia, especialmente en grandes iniciativas del Programa como las futuras Asociaciones y Misiones.

Más información  aquí.

Desarrollan biosensores para la mejor detección del hongo P. jirovecii, responsable de la neumonía por Pneumocystis

Investigadores del CIBER-BBN han logrado desarrollar sistemas de detección de Pneumocystis jirovecii,un hongo atípico responsable de neumonías muy graves en enfermos inmunodeprimidos. Estos resultados, publicados en la revista Nanomaterials son fruto de la colaboración entre los grupos del CIBER-BBN liderados por Laura LechugaRamon Eritja y Ramón Martínez Máñez, y el grupo del CIBERESP que lidera Enrique J. Calderón.

La detección del hongo en pacientes, que pueden ser portadores asintomáticos hasta que desarrollan la neumonía, se realiza actualmente mediante la técnica de PCR, necesitando para su detección varias horas, instalaciones adecuadas y personal cualificado. Ahora, la aplicación de la Nanotecnología ha permitido desarrollar biosensores más sensibles y eficaces para detectar secuencias específicas correspondientes a patógenos responsables de enfermedades infecciosas en un tiempo más corto y sin necesidad de grandes infraestructuras.

En este caso, se ha detectado una secuencia concreta correspondiente al gen perteneciente a la subunidad ribosomal (mtLSU rRNA) del hongo P.  jirovecii utilizando sondas de captura en forma de horquilla. Estas sondas específicas tal como apunta la Dra Aviñó investigadora del CIBER-BBN en el IQAC-CSIC, «son más eficaces y son capaces de reconocer una secuencia genómica concreta del hongo y formar unas estructuras de triplex muy estables que se pueden detectar en distintas plataformas biosensoras».

El equipo de Laura Lechuga en el ICN2, mediante el uso de un biosensor óptico basado en la tecnología de SPR, ha detectado en tiempo real y sin el uso de marcadores, P. jirovecii en lavados broncoalveolares y aspirados nasofaríngeos con un límite de detección a nivel nM y en tan solo unos minutos.

Asimismo, el grupo de Ramón Martínez-Máñez, director científico de CIBER-BBN e investigador principal del grupo IQMA-IDM en la Universitat Politècnica de València, ha utilizado la estrategia de puertas moleculares compuestas de una matriz de albúmina anódica para desarrollar un sensor capaz de detectar de manera eficaz muestras reales de P. jirovecii sin etapas de amplificación previas en tan solo una hora.

«Estos avances en el diagnóstico de la PcP tienen un gran potencial para el desarrollo de dispositivos de tipo point-of-care de gran sensibilidad utilizando muestras directas de pacientes y aplicables en una gran variedad de entornos», señala el jefe de grupo del CIBERESP Enrique J. Calderón del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla.

Los investigadores destacan también que estas técnicas son muy selectivas pudiendo discriminar pacientes con otras patologías respiratorias derivadas de otros microorganismos, permitiendo de este modo un diagnóstico más fiable de las enfermedades infecciosas.


Artículos de referencia: 

  • Calvo-Lozano, O., Aviñó, A., Friaza, V., Medina-Escuela, A., S Huertas, C., Calderón, E. J., Eritja, E., Lechuga, L. M. (2020). Fast and accurate pneumocystis pneumonia diagnosis in human samples using a label-free plasmonic biosensor. Nanomaterials10(6), 1246. https://doi.org/10.3390/nano10061246
  • Pla, L., Santiago-Felipe, S., Aviñó, A., Eritja, R., Ruiz-Gaitán, A., Pemán, J., Friaza, V., Calderón, E.J. Martínez-Máñez, R., Aznar E. (2020). Triplex hybridization-based nanosystem for the rapid screening of Pneumocystis pneumonia in clinical samples. Journal of Fungi6(4), 292. https://doi.org/10.3390/jof6040292

Fuente: CIBER

Un nuevo proyecto del CIBER-BBN desarrollará un dispositivo para detección de hormonas en tratamientos de fertilidad

Investigadores del CIBER-BBN del grupo Nb4D, liderado por Pilar Marco en el IQAC-CSIC, junto con la empresa Droplite Technologies han obtenido un proyecto Retos-Colaboración financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, para el desarrollo de un biosensor para detección y cuantificación rápida de hormonas, vinculadas a tratamientos de fertilidad in-vitro.

La medida de la hormona estradiol es un indicador clave, tanto de la madurez como del grado de la estimulación ovárica, muy importante en un proceso de fertilización de éxito. Pero no hay herramientas que permitan un monitorización precisa y sensible.

Así, el consorcio formado por Nb4D-Droplite propone como solución un nuevo dispositivo para hacer el control y cuantificación de hormonas, en particular estradiol, en menos de 30 minutos, sin necesidad de un laboratorio central y solamente utilizando una gota de sangre, que se obtiene simplemente pinchando el dedo del paciente.

Según apuntan los participantes en el proyecto la prueba es muy fácil de realizar y el médico podría llevarla a cabo directamente durante la consulta de control.

Con una financiación de 388.531€, la estrategia del proyecto consiste en una colaboración transversal entre la empresa Droplite y el centro de investigación CIBER-BBN, a través del grupo Nb4D, soportada por el Hospital Clínic de Barcelona, lo que permite una evaluación continuada y optimización del prototipo en base al intercambio de experiencias y conocimientos.

Dentro del proyecto, los investigadores del grupo Nb4D serán los responsables de la producción de anticuerpos monoclonales de alta sensibilidad, para lo que cuentan con la experiencia en este campo de Juan Pablo Salvador, coordinador del proyecto y Núria Pascual, y Mª Pilar Marco y con la participación de la ICTS Nanbiosis.

Por otro lado, Droplite, liderada por sus cofundadores André Guedes y Rafael Porcar, aporta su experiencia en el desarrollo de un sistema de detección óptica basado en nanotecnología, que permitirá detectar y monitorizar, de forma automática y cuantitativa, diferentes marcadores y proporcionar resultados en apenas 10 minutos. Droplite se dedica al sector de la biotecnología surgida como una spin-off del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO).

La convocatoria Retos Colaboración 

Las ayudas de esta convocatoria, gestionada por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación, tienen por objetivo apoyar proyectos de desarrollo experimental en cooperación entre empresas y organismos de investigación, con el fin de promover el desarrollo de nuevas tecnologías, la aplicación empresarial de nuevas ideas y técnicas, y contribuir a la creación de nuevos productos y servicios.


Fuente: CIBER

El Ministerio de Industria lanza una consulta pública para identificar proyectos tractores que modernicen la industria española

  • Los proyectos deberán tener un impacto significativo en la competitividad y contribuir a la doble transición verde y digital establecidos por la Unión Europea.

  • Se podrán presentar proyectos hasta el 20 de enero de 2021

El Ministerio de Industria, Comercio y Turismo ha lanzado hoy un aviso de manifestación de interés (Call of interest) para identificar áreas de interés dentro del Programa de Impulso de proyectos tractores de Competitividad y Sostenibilidad Industrial. Estas actuaciones se plantean como proyectos tractores con efectos a largo plazo, realizados de forma cooperativa, involucrando a todos o casi todos los eslabones de la cadena de valor industrial en la que tenga intención de insertarse y con un carácter vertebrador del territorio, así como implicación de PYMES. A su vez, deben tener un impacto significativo en la competitividad, y contribuir a la doble transición verde y digital establecidos por la Unión Europea.

El secretario general de Industria y Pyme, Raül Blanco, explica que el objetivo de este llamamiento es “movilizar proyectos verdaderamente tractores con capacidad de transformación sectorial y con amplio impacto sobre la productividad, el empleo y el territorio. También se tendrán en cuenta los objetivos de digitalización y transición ecológica marcados por la Comisión Europea. Los resultados nos permitirán elaborar el mapa de los posibles grandes proyectos para la modernización de la industria española para el período 2021-2023 que serán financiados con fondos europeos en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia”.

Tras el análisis y evaluación de todas las propuestas recibidas, el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo definirá las áreas de interés para la realización de futuras convocatorias de ayudas para proyectos estratégicos
para la transición industrial.

La participación en este aviso no genera ningún derecho al acceso a la potencial financiación que pueda convocarse por la Administración para el apoyo de proyectos tractores, ni ninguna obligación a la Administración.

El plazo para la presentación de propuestas finalizará el 20 de enero de 2021. Las propuestas podrán remitirse a la dirección de correo: pertes_sgipyme@mincotur.es indicando en el asunto ‘PROYECTO TRACTOR’.

Requisitos que deben cumplir los proyectos presentados a esta manifestación de interés:

• Debe involucrar a una parte sustancial de una determinada cadena de valor industrial que deberá identificarse. Esta representatividad se justificará mediante un número suficiente de empresas y entidades de dicha cadena, incluyendo PYMES, y su adecuada representación territorial.

• El proyecto debe ser tractor y cooperativo. Para ello se exigirá que se detalle una empresa líder vertebradora del proyecto conjunto, así como un número mínimo adicional de 5 entidades participantes. Adicionalmente del
conjunto de empresas o entidades interesadas en realizar el proyecto, al menos el 40% deberán responder a la categoría de PYME.

• Entre las entidades participantes deberá existir al menos una que sea proveedora de conocimiento, y que, como tal, tenga la capacidad técnica y organizativa suficiente para la realización de las actividades de I+D que
incorpore el proyecto tractor.

• El proyecto debe tener un marcado carácter innovador y/o aportar un importante valor añadido en términos de I+D+i, que permita que se desarrollen productos o servicios nuevos con un elevado contenido de investigación o que se desarrolle un proceso de producción fundamentalmente innovador.

• El proyecto debe tener carácter vertebrador en el territorio, con impacto en
más de una comunidad autónoma.

• Los proyectos deben tener entre sus objetivos la eficiencia energética, la mejora de la sostenibilidad de su proceso o producto, la descarbonización de su actividad, la incorporación de aspectos de economía circular, el mejor aprovechamiento de recursos o la digitalización de la cadena de valor.

• Los beneficios del proyecto no deben limitarse a las empresas o al sector directamente involucrados en el proyecto, sino que deben ser de mayor relevancia y aplicación en la economía o sociedad a través de efectos de arrastre positivos definidos claramente, de manera concreta e identificable.

• Los beneficiarios deben participar en la cofinanciación del proyecto.

• La empresa líder del proyecto y las entidades participantes deben comprometerse a difundir los nuevos conocimientos adquiridos en el contexto del trabajo financiado más allá de sus únicos clientes y proveedores. El proyecto debe permitir la amplia difusión de los conocimientos adquiridos, estén o no protegidos por un título o un derecho de propiedad intelectual.

• Las empresas que conformen cada propuesta de proyecto tractor deberán estar válidamente constituidas en España, no estar sujetas a una orden judicial para recuperar ayudas que se haya considerado ilegales e incompatibles en el contexto de una decisión de la Comisión Europea. Ninguna de las entidades involucradas en el proyecto debe tener dificultades en el sentido de las directrices de la Comisión Europea sobre ayudas para el rescate y la reestructuración de empresas en crisis.

• El presupuesto mínimo de los proyectos será de 40.000.000€


Fuente: Ministerio de Industria, Comercio y Turismo

Vuelve a ver el webinar sobre la convocatoria «EuroNanoMed3»

El pasado 9 de diciembre, la plataforma NanomedSpain organizó un seminario online sobre la convocatoria 2021 de Euronanomed3, abierta hasta el 21 de enero. Ignacio Baanante, responsable de programas internacionales del Instituto Carlos III, compartió todos los detalles de la convocatoria y nos habló sobre el futuro del partenariado en Horizon Europe.

Si te perdiste el webinar, puedes volver a verlo aquí: