Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

Estamos familiarizados con el hecho de que orugas y mariposas provienen de especies de los mismos insectos en diferentes etapas de sus ciclos vitales. Igualmente, las reinas de abejas y hormigas, las únicas capaces de poner huevos y reproducirse, poseen el mismo genoma que las obreras, que no pueden hacerlo. La manera en que reinas y obreras seleccionan los genes que las hacen posibles es mediante la puesta en marcha o detención del funcionamiento de determinados de ellos que les capacitan para realizar las funciones que les son propias. En condiciones normales esta selección es irreversible pero existen algunas especies de avispas sociales que cuentan con obreras que pueden convertirse en reinas incluso cuando son adultas. Éste era un misterio que un nutridísimo grupo de investigadores de varios países europeos, incluido España, consideraron que merecía la pena investigar.

Las células madre generan células hijas que, en el proceso, adquieren las propiedades que les permiten realizar una función concreta en el organismo. Por ejemplo, los glóbulos rojos realizan la función de transportar el oxígeno en la sangre y los linfocitos desarrollan una función de defensa. Su destino final se materializa poniendo en marcha los genes necesarios para una función concreta, y apagando los que no son necesarios para dicha función. Para que se produzca correctamente este proceso de transformación es fundamental que las células madre se comuniquen entre sí, a medida que van multiplicándose y transformándose, y decidan todas juntas cómo generar el número adecuado de cada tipo de células hijas. Muy bien, pero ¿cómo se lleva a cabo esta comunicación?

Los elefantes poseen alrededor de cien veces más células que un ser humano, y gozan de una longevidad similar a la nuestra, por lo que si todo lo demás fuera igual, tendrían cien veces más probabilidades que nosotros de desarrollar cáncer a lo largo de su vida. Sin embargo, sufren mucha menor incidencia de cáncer que nosotros. Se estima que solo un 5% de los elefantes desarrollan cáncer, en comparación con el 11-25 % de los humanos, cuando por su talla no debería ser así. ¿Qué protege a los elefantes de desarrollar cáncer? Jorge Laborda lo explica hoy en “Quilo de Ciencia”

El virus VIH posee un genoma de solo 9.719 letras y produce tan solo 15 proteínas. En comparación con los genomas de animales o plantas complejas podemos decir que es un organismo bastante simple. Para maximizar su efectividad, parece hoy cada vez más claro que las proteínas que el virus VIH produce, desde el punto de vista de sus funciones, se parecen mucho a esas navajas suizas de múltiples usos. Una de las proteínas muy importantes para la reproducción del virus VIH es la proteína llamada Nef. Los virus VIH carentes del gen Nef se reproducen mal, aunque en ocasiones el virus puede reproducirse sin problemas en determinadas células. Ahora, investigadores de la Universidad de Ginebra, en Suiza, han eliminado el gen Nef del virus VIH y han infectado con él varios tipos de células en el laboratorio con resultados muy interesantes que pueden ayudar en la lucha contra el SIDA.

Durante la evolución de las especies, debido a la dificultad de conseguir comida, el cerebro desarrolló un mecanismo regulador del apetito, que el gran escritor y divulgador científico estadounidense Isaac Asimov denominó el “apestato”. El “apestato” detectaba mucho más frecuentemente disminuciones de peso corporal que aumentos del mismo, y daba las órdenes necesarias para estimular la búsqueda de alimento. Hasta finales del siglo XX no comenzó a comprenderse cómo funcionaba el “apestato”. Para ello, fue fundamental el descubrimiento de la hormona leptina, llamada así a partir de la palabra griega “lepto”, que significa delgado, ligero. Ahora, un nuevo trabajo de investigación coliderado por Ana Domingos, del Instituto Gulbenkian de Ciencia, en Oeiras, (Portugal), y por Jeffrey M. Friedman –uno de los descubridores de la leptina– de la Universidad Rockefeller, de Nueva York, revela que la leptina actúa sobre el propio tejido adiposo blanco que la produce a través del sistema nervioso.

El creciente envejecimiento de la población amenaza nuestro futuro, sea cual sea nuestra edad. Se estima que para el año 2050 el número de personas mayores de 80 años se habrá triplicado y será superior a los 400 millones. Sin embargo, el problema, en realidad, no es el envejecimiento, sino el envejecimiento en malas condiciones de salud. Una hipótesis defendida por investigadores de la universidad de Duke, EE.UU. defiende que, contrariamente a lo que se piensa, no todas las personas envejecen a la misma velocidad, a pesar de que el tiempo transcurra igual para todos.

Las relaciones genéticas son fundamentales para determinar la forma corporal y facial de los organismos. Así, gatos, linces, leopardos, e incluso tigres o leones, aunque especies diferentes, poseen rostros muy parecidos en su forma general. Lo mismo sucede con caballos, burros y cebras, por poner otro ejemplo, e igualmente sucede entre numerosas especies de primates. Sin ir más lejos, no me negará que chimpancés y gorilas guardan un cierto aire de familia. No obstante, a pesar de que los chimpancés están genéticamente más relacionados con nosotros que con los gorilas, por extraño que pueda parecer, no es a nosotros a quien más se parecen los parientes de Chita ¿Por qué somos los humanos tan diferentes a otros primates en lo que al rostro se refiere?

La aspirina podría ayudar a impedir que los tumores fueran tolerados por el sistema inmune. Recientes conocimientos sobre los mecanismos puestos en marcha por las células tumorales para evadir al sistema inmune están siendo utilizados para desarrollar inmunoterapias anticancerosas que persiguen bloquearlos. En experimentos realizados con ratones de laboratorio en los que se induce el crecimiento de melanoma y otros tumores, la administración de aspirina a los animales, combinada con la utilización de otra estrategia que impide la inhibición de la actividad inmune contra las células tumorales, ha conseguido que los tumores sean erradicados. Aunque no es frecuente que la misma estrategia utilizada con animales funcione igual de bien en pacientes humanos, los resultados son muy prometedores.

Numerosos estudios realizados tanto con animales de laboratorio como con seres humanos han confirmado el hecho de que la estructura química de las grasas, es decir, que posean más o menos átomos de hidrógeno (saturación) en las cadenas de átomos de carbono que las forman, puede ser cuestión de vida o muerte. Así, se ha demostrado que comer grasas saturadas, presentes sobre todo en productos derivados de animales de granja, como la carne o la leche, en exceso resulta perjudicial para la salud, mientras que las grasas poliinsaturadas, presentes sobre todo en alimentos animales de origen marino o vegetal, ejercen efectos beneficiosos. Sin embargo, nada se conoce verdaderamente hasta que no se comprende no solo por qué, sino también cómo funcionan y se producen las cosas.

La tecnología de la resonancia magnética utiliza fuertes campos magnéticos y ondas de radio para conseguir imágenes del interior del cuerpo humano, o también de los cuerpos de animales de investigación, mientras continúan vivos y coleando. Resultaría, sin duda, interesante poder utilizar las máquinas de resonancia magnética no solo como herramientas diagnósticas, sino también terapéuticas. Investigadores de la universidad de Sheffield, en el Reino Unido, deciden investigar si sería posible dirigir hacia los tumores a macrófagos cargados con virus llamados oncolíticos, que resultan eficaces para matar a células tumorales, mediante campos magnéticos generados por una máquina de MRI.

Hace más de 40 años, el psicólogo Paul Ekman llevó a cabo trabajos con personas de diferentes etnias y culturas, mostrándoles fotografías de expresiones faciales indicativas de diferentes emociones, con el objeto de comprobar si cualquier ser humano era capaz de detectarlas en las expresiones de los demás. Esto fue lo que Ekman descubrió, lo cual le permitió definir cinco emociones básicas (miedo, ira, tristeza, disgusto y alegría), a las cuales algunos añaden una sexta emoción: la sorpresa. Con el advenimiento de las técnicas de neuroimagen, comenzaron a realizarse estudios para averiguar qué regiones del cerebro estaban involucradas en la percepción de las diferentes emociones, unos estudios que ahora ofrecen nuevas formas de explicar las emociones.

La anorexia nervosa, la peligrosa propensión a privarse de alimentos que conduce a la malnutrición y a la delgadez extrema, es un problema de tal magnitud que países como Francia han promulgado leyes prohibiendo que las y los modelos de las firmas de moda sean demasiado delgados. La razón es, en parte, que se cree que la anorexia está causada por factores psicosociales. No obstante, los científicos dedicados a la investigación de procesos biológicos saben que estos, incluso si son de índole psicosocial, deben a la postre involucrar algún desequilibrio genético, hormonal y molecular. Por esa razón, investigadores de la universidad de Rouen (Francia) exploran una hipótesis científica que postula que los trastornos del comportamiento alimenticio pudieran estar causados por problemas del sistema inmune. (Ver en el Blog)

La vida es un fenómeno difícil de definir. Probablemente por esta razón se han propuesto varias definiciones para ella. Todas tienen aspectos positivos y negativos, pero ninguna es plenamente satisfactoria. Sin embargo, los descubrimientos sobre los mecanismos moleculares íntimos de la vida nos permiten, si no definirla, sí al menos apreciar sus características más fundamentales. En este sentido, la biología molecular permite afirmar, según propone hoy Jorge Laborda, que la vida es una “guerra de información”.

La ciencia, en base a lo descubierto hasta ahora, puede preguntarse si la Tierra es el mejor de los mundos posibles o, al menos, si es el mejor de los mundos habitables. Los astrónomos René Heller y John Armstrong han decidido analizar esta cuestión y proponen las condiciones óptimas que debería poseer el planeta ideal, uno aun más adecuado para la vida que la misma Tierra. Los científicos plantean que el planeta ideal debería ser telúrico, como la Tierra, formado por silicatos y con abundante agua líquida, pero de dos a tres veces más masivo que la Tierra. Eso supondría que su diámetro sería un 20 a un 30% superior y su gravedad también algo mayor. No deja de ser una hipótesis interesante (Ver en el Blog)”:http://jorlab.blogspot.com.es/2015/07/peces-gordos-de-las-cavernas.html.

Los peces de las cavernas rara vez pueden llegar a ser peces gordos, debido a que el alimento escasea, y mucho. En la oscuridad de las grutas, las plantas no son capaces de crecer, faltas de toda luz, y no pueden ser ellas, por tanto, las que proporcionen el alimento que los peces necesitan. Estos se nutren a partir de las sustancias orgánicas arrastradas en los fangos y aguas de lluvia que llegan a las cavernas desde la superficie, o a partir de alimentos tan apetitosos como los excrementos de los murciélagos. ¿Cómo han evolucionado estos peces para adaptarse a estas terribles condiciones? (Ver en el Blog).

¿Cómo está afectando el calentamiento global a la distribución de los insectos polinizadores? Un grupo de investigadores han estudiado los cambios de distribución geográfica de las especies de abejorros, uno de los grupos de insectos que más contribuyen a la correcta polinización de numerosas especies de plantas. Estos insectos son, además, fácilmente visibles y se han recopilado datos desde hace más de un siglo por distintos organismos americanos o europeos sobre los lugares y fechas donde se han visto. Los investigadores han recopilado alrededor de 423.000 observaciones realizadas con 67 especies de abejorros en Europa y Norteamérica desde el año 1901 al 2010. Haciendo uso de esos datos han descubierto que estos animales no se adaptan bien a los cambios inducidos por el reciente calentamiento global. (Ver en el Blog).

Aunque parezca mentira, no solo es falso que el ser humano posea una tendencia natural hacia la agresión al otro, sino que, al contrario, como han demostrado también estudios de psicología social, su tendencia natural es la de preferir hacerse daño sí mismo antes que hacérselo a los demás. Esta disposición tan humana y humanitaria se ha denominado hiperaltruismo y, sin duda, está relacionada con valores morales que participan en la evaluación de lo que está bien y de lo que está mal. De nuevo, desde el punto de vista del funcionamiento del cerebro, es posible que esta tendencia natural nuestra dependa también del correcto equilibro homeostático de los mismos neurotransmisores que afectan a nuestra agresividad (Ver en el Blog).

Casi la mitad de la población de los países avanzados sufrirá al menos una lesión benigna cancerosa de colon a lo largo de su vida. Los estudios moleculares del cáncer colorrectal han revelado que del 80 al 90% de ellos contienen mutaciones en el gen denominado Apc (Adenomatous polyposis coli). Las personas con la mala suerte de haber heredado un gen Apc mutado que no funciona desarrollan cáncer colorrectal invariablemente antes de los 35 años de edad, lo que da una idea de la importancia de contar con un gen Apc normal. Investigadores del Centro de Investigación Memorial Sloan Kettering, en Nueva York, abordan el estudio de las mutaciones de este gen y su papel en el desarrollo del cáncer con ratones modificados genéticamente de manera que se puede encender o apagar el funcionamiento del gen Apc mediante la administración de un fármaco en su alimentación.

La ingeniería de tejidos en una tecnología biomédica intenta generar en el laboratorio órganos o tejidos que puedan servir para sustituir o reparar los que pueden haberse dañado debido al envejecimiento o a lesiones. Por ejemplo, persigue generar hueso, cartílago, órganos funcionales completos, como el páncreas, el hígado o el corazón. La generación de estos tejidos y órganos se pretende realizar a partir de células madre aisladas del propio paciente, con lo que se evitaría el problema del rechazo. Sin embargo, la generación de nuevos tejidos en el laboratorio a partir de células madre no es tarea fácil, éstas necesitan un continuo aporte de nutrientes y oxígeno. Una nueva investigación busca desarrollar un nuevo método para almacenar oxígeno y facilitárselo a las células madre.

¿De dónde y cómo surge el veneno de algunos seres vivos tan agradables como las arañas, las escolopendras o las serpientes? El estudio de los componentes de los venenos de estos y otros animales ha revelado que están compuestos por numerosas sustancias, las cuales, en general, poseen una potente actividad neurotóxica. Al impedir el funcionamiento de las neuronas, las presas envenenadas mueren o son inmovilizadas, y son así fácilmente capturadas. Desde un punto de vista evolutivo, tiene sentido que algunas especies pudieran desarrollar esta estrategia para sobrevivir. No obstante, no todo lo que tiene sentido es posible y esta ponzoñosa habilidad, que hasta ahora no era completamente comprendida, comienza a tener sentido gracias a una nueva investigación realizada en la universidad de Queensland, en Australia.