Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

Las paredes intestinales deben permitir la absorción de sustancias nutritivas, como sucede en el intestino delgado, o la reabsorción de líquidos, como sucede en el colon distal, la zona del intestino grueso donde se forman las heces. Esta última es la parte del intestino más sucia y más peligrosa. En ella vive una ingente cantidad de bacterias, virus y hongos que vierten al intestino sus deshechos y compuestos tóxicos. La absorción de líquidos y la formación de las heces es llevada a cabo por una capa de células epiteliales del colon distal que controlan el paso de las sustancias entre ellas. Ahora, un conjunto internacional de investigadores comprueban que los macrófagos, unas células que ejercen un control frente al crecimiento de hongos y bacterias, se colocan debajo de la barrera formada por las células epiteliales, emiten prolongaciones entre ellas y, si hay una cantidad de toxinas superior a lo aconsejable, avisan a las células epiteliales para limitar su absorción y preservar así su vida y la integridad de la barrera epitelial intestinal.

Los impresionantes avances en biología molecular de las últimas décadas han permitido el desarrollo de herramientas moleculares capaces de modificar incluso las leyes tradicionales de la genética. Una de estas leyes sostiene que, en la reproducción sexual, los nuevos organismos generados heredan de cada uno de los progenitores un gen. Algunas técnicas de manipulación de genes permiten soslayar esta ley y conseguir que, al menos en uno de los genes, un nuevo organismo generado por reproducción sexual sea genéticamente idéntico a solo uno de sus progenitores. Este proceso de manipulación se ha denominado genética dirigida o genética con impulso. La manipulación realizada permite dirigir la expansión de una variante determinada de un gen en la población de organismos de una especie dada. Sin embargo, la expansión excesiva puede ser peligrosa. Por esa razón, Científicos de la Universidad de California han conseguido desarrollar dos mecanismos genéticos que permiten “frenar” los genes con impulso.

Llevamos ya más de nueve meses desde el inicio de la pandemia de COVID-19 y a pesar de que se han publicado más de 31.000 artículos de investigación científica sobre la enfermedad y el virus que la causa, el SARS-CoV-2, todavía quedan muchas incógnitas por resolver. Una de esas incógnitas sigue siendo el origen del virus SARS-CoV-2. Los estudios realizados hasta ahora indican que este es idéntico en más de un 96% a un virus de murciélago, llamado RaTG13. Aún así, casi 4% de diferencia en el genoma entre RaTG13 y SARS-CoV-2 es importante. Otro de los asuntos de importancia crítica que todavía sigue siendo objeto de cierto debate es el modo de transmisión del SARS-CoV-2. Al inicio de la pandemia, se pensaba que el nuevo coronavirus se transmitía por contacto de superficies contaminadas con las manos. Sin embargo, los estudios posteriores revelaron que este también se puede contagiar por inhalación de aerosoles. Humanos y murciélagos tenemos muchas cosas en común, somos animales gregarios, vivimos en cuevas y no reunimos para hablar, toser y estornudar.

Cuando un paciente acude al hospital con potenciales síntomas de infarto, es muy importante diagnosticarlo con seguridad lo antes posible para administrarle el tratamiento adecuado. Los métodos diagnósticos incluyen un electrocardiograma y análisis bioquímicos para determinar la presencia en la sangre de proteínas que se liberan a ella desde la lesión cardíaca. Una de estas proteínas es la llamada troponina, una sustancia que liberan las células muertas del corazón durante el infarto. Una nueva investigación abre el camino para detectar la troponina en la saliva de una manera más rápida que con un análisis de sangre.

La actividad antitumoral del sistema inmunitario depende en gran medida de la activación de los conocidos como linfocitos T citotóxicos, o citolíticos, que son capaces de matar a las células que se encuentran enfermas y que, por esta razón, suponen una amenaza para la vida de todas las células del organismo. Las células T citolíticas no están normalmente activadas ni capacitadas para matar. Necesitan la presencia de células presentadoras de antígenos, ya que presentan a las células T los antígenos, las moléculas, extraños que provienen de los microorganismos y también de los genes mutados de las células tumorales. Las células presentadoras de antígenos se activan al detectar moléculas de microorganismos o daño en los tejidos causado por las células tumorales. Para su activación necesita de una proteína llamada STING. La activación de la proteína STING por medios farmacológicos se ha mostrado eficaz para activar a más células T citolíticas y disminuir el desarrollo de los tumores.

Algunos de los valles de Marte podrían haber sido formados por ríos; otros, por glaciares, y otros por procesos diferentes. Un grupo de investigadores de la Universidad de Vancouver, en Canadá, ha llevado a cabo un análisis comparativo de más de diez mil valles marcianos. Utilizando un nuevo algoritmo que permite estimar el proceso de erosión que originó el valle, los investigadores concluyen que la mayoría de los valles analizados fueron formados por glaciares. ¿Qué importancia puede tener esto? Pues resulta que la posible vida que pudo desarrollarse en Marte se vería favorecida por los glaciares y la capa de hielo que podría cubrir buena parte de ese planeta.

No todas las células de nuestro organismo pueden poseer la misma longevidad. Los neutrófilos que fagocitan bacterias, por ejemplo, llevan una vida intensa, pero corta, mientras que las neuronas forman redes conectadas cuya estructura debe ser mantenida toda la vida del organismo. El principal proceso que afecta a la longevidad de cada tipo celular es el proceso de muerte celular programada, llamado, en lenguaje científico, apoptosis. La investigación científica ha desvelado que el mecanismo de suicidio dispone de varias proteínas que lo regulan, producidas por la actividad de sus genes correspondientes. Algunas de esas proteínas son pro-suicidio y otras son anti-suicidio. Investigadores de la Universidad de California han descubierto recientemente que las neuronas poseen alguna proteína anti-suicidio que hace mucho mas difícil su muerte y que esta proteína proviene del mecanismo de procesamiento alternativo de un gen llamado BAK1.

Durante el pico de la epidemia, en Holanda, dos parejas hermanos con una edad media de 26 años necesitaron ser ingresadas en el hospital y sometidas a ventilación mecánica. Uno de los cuatro no sobrevivió. Esta situación era sorprendente y los científicos decidieron estudiarla. Los investigadores intentaron encontrar alguna mutación compartida por los hermanos que afectara a algún gen implicado en la respuesta defensiva del sistema inmunitario frente al coronavirus. Esta intuición se reveló cierta. La primera pareja de hermanos mostró una mutación que había eliminado unas cuantas “letras” en el ADN del gen llamado TLR-7. La segunda pareja de hermanos también poseía una mutación en el mismo gen, TLR-7 ¿Qué función inmunitaria desempeña el gen TLR-7? Este gen es uno de los diez genes TLR con los que contamos los humanos que producen proteínas especializadas en detectar componentes moleculares de los microorganismos. La proteína TLR-7 es la encargada de detectar ARN extraño y precisamente, el genoma del coronavirus SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, está formado por ARN.

¿Sería posible que microorganismos no terrestres pudieran causar pandemias si llegan hasta nuestro planeta? ¿Cómo respondería nuestro sistema inmunitario a su presencia aquí? Científicos británicos intentan estudiar en el laboratorio cómo responderían los linfocitos T a fragmentos de proteínas formados por aminoácidos no presentes en las proteínas terrestres. Utilizando péptidos, sintetizados artificialmente, que contienen dos aminoácidos poco abundantes en la Tierra, pero que sí abundan en los meteoritos, los investigadores han estudiado la respuesta de linfocitos T aislados de ratones de laboratorio, los cuales funcionan de manera muy similar a los linfocitos T humanos. Los resultados indican con claridad que los linfocitos T detectan de manera menos eficiente a los fragmentos de proteínas que contienen estos dos raros aminoácidos. Los autores del estudio concluyen que de existir microorganismos extraterrestres y ser transportados a la Tierra, podrían suponer una clara amenaza para la salud de la humanidad.

Unas 800 especies de piojos infestan a los mamíferos, incluido los mamíferos marinos. Resulta difícil imaginar cómo pueden estos insectos sobrevivir a lomos de focas, leones y elefantes marinos teniendo en cuenta que estos últimos animales pueden sumergirse hasta los dos mil metros de profundidad. Un grupo de investigadores argentinos ha realizado ahora una serie de experimentos para estudiar qué tipo de adaptaciones han adquirido las especies de piojos de los mamíferos marinos. Utilizando un aparato hidrostático, sometieron a varios piojos de elefantes marinos a presiones de 80 a 200 atmósferas en agua de mar y comprobaron que habían sobrevivido. Por el momento, los autores solo pueden especular sobre las razones de tan sorprendentes capacidades.

Los científicos han averiguado que los planetas, además de estar en zona habitable, donde sería posible la existencia de agua líquida, deben cumplir también otras condiciones. Una de ellas es que posea tectónica de placas. Simulaciones por ordenador, llevadas a cabo científicos australianos, han permitido estimar la proporción de planetas en la galaxia que poseería tectónica de placas de acuerdo con su temperatura, su composición química y otros factores. Los resultados indican que los planetas que se pudieron formar primero en la vida de la galaxia disponían de una composición química más favorable al desarrollo de la tectónica de placas. De estar en lo cierto, la galaxia era más favorable al desarrollo de la vida en el pasado que ahora.

¿Por qué la hemoglobina es tan adecuada para el transporte de oxígeno? La respuesta a esta pregunta reside en su estructura molecular. La hemoglobina está formada por cuatro proteínas iguales dos a dos. Cada una de las cuatro cadenas lleva unida una molécula que contiene un átomo de hierro. Esta molécula se denomina el grupo hemo, que da a la hemoglobina su nombre. El átomo de hierro del grupo hemo es el encargado de unir un átomo de oxígeno. Así, cada molécula de hemoglobina es capaz de unir cuatro átomos de oxígeno. Para intentar averiguar cómo pudo suceder, un grupo internacional de investigadores ha conseguido “resucitar”, mediante una combinación de técnicas bioinformáticas y de biología molecular, al ancestro más probable de la hemoglobina.

No es conocido por qué algunas personas desarrollan alergias a una sustancia concreta y otras no. Para intentar averiguar cuáles pueden ser las razones de las diferencias en la susceptibilidad a la alergia entre las personas, investigadores del Instituto de Inmunología de la Jolla, en California, analizaron los genes que se encuentran funcionando en el tipo de células del sistema inmunitario más importante para el desarrollo de las alergias: los linfocitos T. Los científicos averiguaron que las personas con asma y alérgicas a los ácaros poseen un exceso de un tipo ya conocido de linfocitos, llamado TH2-IL-9. Estos linfocitos producen elevadas cantidades de la citocina IL-9, que estimula las reacciones alérgicas. El descubrimiento supone un progreso importante en la comprensión del sistema inmunitario y de las alergias.

Abandonando toda tradición en mi manera de abordar la divulgación científica, hoy hago una excepción y voy mojarme para hacer una predicción sobre cómo la ciencia vencerá al coronavirus. Mi motivación para esta peligrosa empresa proviene de varias fuentes. La primera es que la eficacia media de las vacunas se sitúa en alrededor del 70%. La segunda fuente es un nuevo estudio que desvela, mediante un análisis por rayos X, la estructura tridimensional de una proteína del coronavirus que es esencial para que este pueda reproducirse e infectar. Esta proteína es una de las proteasas víricas del propio virus que es la encargada de separarse en sus piezas constituyentes para permitir que estas se ensamblen en una partícula vírica. El bloqueo de esa proteína maestra abre camino a la creación de fármacos eficaces para detener la reproducción del virus y evitar los contagios, incluso en ausencia de una vacuna eficaz.

La epidemia de coronavirus ha oscurecido u ocultado otras malas noticias. Una de ellas es la generación de un gran agujero en la capa de ozono en la región ártica, cercano a Groenlandia, tres veces más amplio que el área de esta enorme isla. Afortunadamente, este agujero de ozono duró solo unas pocas semanas. Se había cerrado espontáneamente para finales de abril. Ahora una investigación sobre las causas de la extinción masiva del periodo Devónico tardío, hace unos 370 millones de años, apunta a la posibilidad de que un agujero en la capa de ozono persistente provocara un incremento de radiación ultravioleta que muchos seres vivos de aquella época no pudieron resistir. Si la causa del agujero de ozono actual es el cambio climático ¿Podría suceder lo mismo en un futuro cercano?

Los virus dominan la biosfera. Su abundancia se debe a que infectan a las bacterias de la clase SAR11, que son las más numerosas del océano. Se estima que existen unos 10 virus por cada bacteria SAR11. Las bacterias se están continuamente reproduciendo, captando nutrientes del entorno. Al mismo tiempo los virus las infectan y las van matando mientras son ellos los que se reproducen ¿Cómo puede mantenerse el equilibro entre bacterias y virus, de manera que estos dejen vivir a suficientes bacterias y seguir reproduciéndose en ellas? Un grupo de investigadores de la Facultad de Oceanografía de la Universidad de Washington, en Seattle, USA, ha aislado dos cepas de bacterias SAR11 del Pacífico Norte y ha descubierto que contienen en su interior virus latentes. Estos virus permanecen “dormidos” mientras la bacteria tiene suficientes nutrientes, pero cuando estos escasean, “despiertan” y matan a la bacteria.

Dos eventos extraordinarios cambiaron el curso de la vida en el planeta: la Gran Oxidación y la primera Gran Glaciación. La Gran Oxidación se produjo tras la aparición de organismos fotosintéticos que liberaron enormes cantidades de oxígeno, un gas muy tóxico para muchos organismos, y consumieron dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero cuya disminución favorece el enfriamiento del planeta. Por otro lado, la primera Gran Glaciación cubrió de hielo la superficie terrestre y forzó a los organismos a evolucionar, lo que pudo provocar la aparición de organismos fotosintéticos que aprovechaban la luz del Sol como fuente de energía. Existe un debate en la comunidad científica sobre cuál de los dos acontecimientos sucedió antes. Ahora, un numeroso grupo de investigadores ha estudiado esta cuestión mediante el análisis de la oxidación de los átomos de azufre contenidos en sedimentos localizados en la península de Kola, al norte de Siberia. Los resultados de estos estudios sugieren que la Gran Oxidación precedió a la primera Gran Glaciación

El cambio climático está provocando un desfase en el inicio de las estaciones, en particular en la primavera. Este adelantamiento no sucede del mismo modo para todas las especies de seres vivos. Hasta que la longitud de los días no es la adecuada, muchas plantas no florecen. Sin embargo, algunos insectos, en particular los abejorros, pueden salir de su estado de hibernación espoleados por el cambio de temperatura para encontrarse en un entorno carente todavía de flores. Esto puede suponer un serio riesgo para la supervivencia de las colonias de estos inteligentes insectos. Sin embargo, para llegar hasta nuestros días los abejorros han desarrollado durante su evolución estrategias para luchar contra el desfase de la primavera que ahora sucede. Mordisquean las plantas de una forma peculiar para estimular su floración.

Algunas normas sociales son universales y absolutamente fundamentales para el funcionamiento de las sociedades. La investigación sobre el comportamiento ante estas normas ha revelado que ciertas sociedades siguen las normas sociales de una manera muy estricta, mientras que otras son mucho más laxas en su seguimiento ¿Cuáles son los factores que condicionan que diferentes sociedades mantengan grados muy desiguales de exigencia sobre el cumplimiento de las normas sociales? Sorprendentemente, el factor que mejor explica el diferente grado de rigidez con el que las culturas se adhieren a sus propias normas sociales es el grado de amenaza que las sociedades han vivido a lo largo de su historia, sea esta una amenaza natural, como huracanes, terremotos, hambrunas o epidemias, o una amenaza debida a factores humanos, como guerras o invasiones por los pueblos vecinos. El mundo vive hoy una amenaza sanitaria sin precedentes en tiempos modernos. Si estos estudios están en lo cierto, es muy probable que las normas sociales se hagan más rígidas en todas partes.

El ADN de cada una de nuestras células mide cerca de dos metros de longitud, aunque la anchura de esta molécula es de solo dos milmillonésimas de metro ¿Cómo consiguen las células guardar en su interior una cadena tan larga y hacer accesible la información que lleva? El ADN puede guardarse dentro de una célula enrollado en ovillos formados por ocho proteínas centrales, denominadas histonas. Alrededor de ellas se enrollan algo menos de dos vueltas de hebra de ADN. Millones de estos pequeños ovillos, denominados nucleosomas, se empaquetan con otras proteínas en una estructura más densa, llamada cromatina, que forma los cromosomas. La lectura de la información tiene lugar en el espacio entre dos ovillos, un espacio que va variando porque el ADN enrollado en los nucleosomas se va deslizando y dejando expuestas distintas letras del código genético. Una reciente investigación aporta luz a este proceso de lectura.

Aún queda mucho por averiguar de los virus, tanto del nuevo virus SARS-CoV-2, como de otros virus de la misma familia que han saltado del murciélago al ser humano antes que este y que todavía causan brotes epidémicos de vez en cuando. Uno de los más peligrosos es el virus causante de la enfermedad MERS, que mata a cerca del 35% de los que son contagiados por él. Una de las cuestiones más importantes es cómo se produce la evolución de estos virus para que desde alguna especie de murciélago salten a la especie humana. No resulta fácil estudiar los coronavirus de murciélago en tiempo real para analizar cómo mutan y evolucionan e intentar identificar qué mutantes son los que más probablemente puedan afectar al ser humano. Una estrategia alternativa para intentar averiguar las características del coronavirus original del murciélago que ha podido originar los virus del MERS es la “retroevolución”.

La enfermedad de Parkinson afecta a alrededor de siete millones de personas en el mundo y causa unas 120.000 muertes cada año. El Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa que, en las etapas más avanzadas, afecta a las neuronas motoras, la mayoría de las cuales mueren. Se conoce desde hace décadas que los problemas motores se producen por una pérdida de las neuronas de la substancia nigra, localizadas en el mesencéfalo, una región del cerebro situada en la parte inferior del mismo. Estas neuronas producen el neurotransmisor dopamina, y se denominan dopaminérgicas. Una posible causa de la enfermedad de Parkinson es que sea debida a un ataque del sistema inmunitario a ese tipo de células. Un grupo de investigadores ha analizado a pacientes de esta enfermedad y concluyen que poseen linfocitos T capaces de identificar y matar a las células productoras de la proteína llamada alfa-sinucleína, producida por las neuronas dopaminérgicas, por lo que estas pueden ser eliminadas por dichos linfocitos.

Sabemos de la posibilidad de que un asteroide colisione con la tierra y pueda, si no destruirla por completo, sí causar un cataclismo lo suficientemente importante como para retrotraernos al siglo XXI AC. El objeto más preocupante de los detectados hasta ahora es el asteroide Apophis, de unos 370 metros de diámetro. En 2004, se estimó que este asteroide tenía una probabilidad del 2,7% de colisionar con la tierra el 13 de abril de 2029. Estimaciones más precisas, afortunadamente, eliminaron esa posibilidad, pero, desgraciadamente, descubrieron otra. Durante su paso cerca de la tierra el 13 de abril de 2029, es probable que el asteroide atraviese lo que se denomina una “cerradura gravitacional”. Es esta una pequeña región en el campo gravitatorio del planeta que, al ser atravesada por un asteroide con las características orbitales de Apophis, causa que su trayectoria se modifique de manera que este colisione inevitablemente con el planeta.

un equipo de investigadores británicos y alemanes ha identificado los restos fósiles de un gran bosque húmedo que hace unos 90 millones de años se encontraba situado en el continente antártico, cerca de lo que hoy es el polo sur. Se cree que el nivel de los océanos era entonces unos 170 metros más elevado que el actual, y la temperatura media en los trópicos alcanzaba los 35ºC, cuando hoy solo supera por poco los 18ºC. Mientras estudios anteriores habían determinado que el contenido de CO2 en aquella época era de unas 1.000 partes por millón (ppm), que hay que comparar a las 415 ppm actuales, los autores de este trabajo indican que era aún mas elevada, de unas 1.120 a 1.680 ppm. Estos estudios muestran la enorme potencia del CO2 para calentar el planeta.

Las diferencias entre las personas respecto de la gravedad de esta infección por el coronavirus SARS-CoV-2 son sorprendentes. Mientras algunos, normalmente jóvenes, han podido contagiarse sin sufrir ningún síntoma, otros han perecido. Investigadores de la Universidad de Shanghai, en China, estudiaron a 175 pacientes de COVID-19, que solo sufrieron síntomas leves y se recuperaron sin problemas, y analizaron si su sangre contenía anticuerpos contra la proteína del virus (proteína S) necesaria para que este se una a las células y las infecte. Los resultados de este estudio indicaron que, en esos pacientes, los anticuerpos contra la proteína S aparecían en la sangre de 10 a 15 días tras el inicio de la infección. Sin embargo, los pacientes de más edad generaron niveles de anticuerpos significativamente más altos que los pacientes más jóvenes. De hecho, 10 de los pacientes de menor edad carecieron de anticuerpos detectables, a pesar de haber superado sin problemas la enfermedad.

La información que comunicamos a Facebook, bien analizada, es capaz de predecir si acabaremos en urgencias en el hospital o no con meses de antelación. Esto es lo que han descubierto un grupo de ingenieros informáticos y científicos de datos, que han utilizado la inteligencia artificial para analizar la variación a lo largo del tiempo del estilo del lenguaje y del vocabulario utilizado por 2.915 personas voluntarias en Facebook y han cotejado estas variaciones con su historia clínica. De esos pacientes, 419 necesitaron acudir a urgencias por diversos problemas. El análisis realizado reveló que, pocos días antes de tener el problema de salud, el lenguaje utilizado por esos pacientes había cambiado de manera significativa.

Un grupo de científicos de la Universidad de Stanford, en California analizan tres conjuntos de datos recolectados en Estados Unidos en tres momentos de su historia. El primero de ellos consiste en 83.900 medidas de temperatura corporal recolectadas entre 1862 y 1930 a soldados veteranos de la Guerra Civil estadounidense, que eran solo hombres por aquella época. El segundo conjunto de datos consiste en 15.301 determinaciones de temperatura recogidas en un estudio clínico sobre salud y nutrición entre 1971 y 1975. Por último, el tercer conjunto de datos consiste en 578.222 medidas recogidas entre 2007 y 2017 e incorporadas en una base de datos de la Universidad de Stanford. El análisis de esos tres grupos de datos revela el sorprendente hecho de que la temperatura media del cuerpo humano ha disminuido progresivamente desde 1851 a 2017.

Desde el inicio de la epidemia de COVID-19, en Wuhan, China, se levantó el supuesto bulo de que el virus podría ser resultado de una manipulación genética, en lugar de ser resultado de un proceso de evolución natural. El pasado 17 de marzo, un grupo de investigadores publicaba en la prestigiosa revista Nature Medicine los resultados de su análisis comparativo de los genomas de los siete coronavirus capaces de infectar a la especie humana, incluido el nuevo virus denominado SARS-CoV-2. Los autores concluían que, probablemente, el origen del virus era completamente natural. En opinión de Jorge Laborda, carecemos de pruebas genéticas para poder afirmar taxativamente que el virus fue generado mediante intervención humana, pero también carecemos de pruebas para afirmar taxativamente que no lo fue.

Un ser humano medio es capaz de predecir con un 95% de precisión si un rostro pertenece a un hombre o a una mujer. En otras palabras, las diferencias medias entre los rostros de hombres y mujeres son tan importantes que simplemente contemplando un rostro desnudo los humanos podemos determinar con ese nivel de precisión el sexo del propietario o propietaria de ese rostro. La cuestión es si los científicos expertos en psicología pueden encontrar diferencias claras de personalidad entre hombres y mujeres apoyándose en rasgos que definen la personalidad humana, como la asertividad, la meticulosidad, la simpatía, la emotividad, el neuroticismo, etc. Cuatro estudios científicos han investigado la combinación de varios rasgos físicos y psicológicos de diferentes personas para obtener un índice, denominado D, con el que han llegado a la conclusión de que, conociendo el valor de D de una persona, se puede predecir con el 85% de precisión si es un hombre o es una mujer.

“Desayuna mucho, come más, cena poco y vivirás”, dice un viejo refrán. Haciendo caso de este refrán, algunas personas obesas limitan o se saltan por completo el desayuno, en un intento de adelgazar, aunque compensan luego las escasas calorías ingeridas en el desayuno en el almuerzo, la comida o la cena ¿Ayuda esta estrategia a gastar más calorías que, por ejemplo, desayunando más y cenando menos? Un estudio realizado con voluntarios en la Universidad de Lubeck, en Alemania, revela que es preferible comer un buen desayuno que una buena cena si queremos protegernos del riesgo de desarrollar obesidad y diabetes.

La cavitación es un curioso fenómeno físico por el que se forman cavidades en los líquidos. Estas cavidades tienen una vida breve, puesto que la presión del agua que las rodea tiende a hacerlas desaparecer por implosión. Este rápido colapso produce una onda de choque que genera un intenso ruido, similar al de una pequeña explosión. Dos géneros de crustáceos, similares a grandes gambas o a pequeñas langostas, utilizan el fenómeno de la cavitación para generar sonidos con sus pinzas para cazar y comunicarse con sus congéneres. Ahora, una investigación revela que el aumento de temperatura debido al calentamiento global convierte a estos crustáceos en más ruidosos.

Uno de los mecanismos genéticos más curiosos y que reflejan el eterno conflicto entre los dos sexos es la impronta génica. La impronta es el fenómeno por el cual, aunque heredamos una copia de todos nuestros genes de la madre y otra copia del padre, algunos de esos genes van a funcionar exclusiva o principalmente desde el cromosoma heredado de uno solo de los progenitores, y no del otro. Los genes que sufren el fenómeno de la impronta génica no han sido “elegidos” al azar durante la evolución sino que surgen del conflicto entre los sexos. Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussets ha descubierto más de treinta genes relacionados con impronta materna, es decir, que funcionan a partir del cromosoma heredado de la madre.

Uno de los fenómenos más interesantes y asombrosos de la Naturaleza es la diferenciación celular. Es este el proceso por el cual, de una célula original, como es el óvulo fecundado, surgen células diversas que, a medida que se reproducen, se hacen diferentes de la célula original y de sus células hermanas, y adquieren las funciones propias de los distintos órganos que ellas originan. ¿Cómo saben las células hijas que se van reproduciendo a partir de la célula madre original qué genes deben poner en marcha y qué genes deben apagar? Para intentar responder a esta pregunta, se han propuesto dos ideas generales. La primera idea propone que la célula original, el óvulo fecundado, es el inicio de un programa perfectamente determinado que van a seguir de manera fiel todas las células hijas. La segunda idea invoca fenómenos aleatorios en la expresión de los genes que sucederían en el inicio del proceso de la diferenciación y que conducirían finalmente a que las células decidan convertirse en uno u otro tipo de célula madura según la suerte que hayan corrido. Investigadores del laboratorio de modelización celular de la Universidad de Lyon han conseguido realizar experimentos que muestran que durante el desarrollo de los embriones el azar juega un papel más importante que el supuesto hasta ahora.

El interior de nuestro intestino, que paradójicamente se encuentra en realidad fuera del organismo y es una importantísima frontera por donde deben entrar los alimentos a este, se encuentra en un continuo estado de guerra para mantener a raya a los microrganismos que habitan en él. Estos constituyen la microbiota intestinal que, en principio, supone un conjunto de bacterias y otros microrganismos muy beneficiosos para la salud, pero que si logran penetrar la barrera intestinal seguirán a ciegas su programa reproductor y procederán a invadir todo el organismo si el sistema inmunitario no se lo impide. El sistema inmunitario tiene una difícil tarea, debe consentir la presencia de microorganismos en un el intestino pero debe combatirlos si atraviesan la pared epitelial y penetran en el interior del cuerpo. Ahora, un grupo de investigadores de varios países ha logrado averiguar que las células epiteliales ponen una cara amable a los microorganismos que se encuentran en el lado del intestino pero disparan una señal de alarma si los tienen a su espalda.

El techo del Salón de los Espejos del Palacio Real de Bruselas está decorado con los caparazones de color verde iridiscente de un millón cuatrocientos mil escarabajos tailandeses. En la Naturaleza, los colores suelen ser utilizados para distintos cometidos: como camuflaje, para avisar a sus potenciales predadores de que no son comestibles o peligrosos y como una forma de atracción sexual. Hasta ahora se desconocía qué ventaja evolutiva proporciona la iridiscencia a estos insectos. Para averiguarlo, investigadores de la Facultad de Biología de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, han realizado estudios de campo utilizando fotografías calibradas e impresas en papel de los caparazones del escarabajo iridiscente “Sternocera aequisignata”. La investigación ha revelado que, a pesar de las apariencias, la iridiscencia proporciona a los escarabajos una clase particular de camuflaje.

El impacto de la actividad humana sobre el planeta es hoy de tal magnitud que algunos científicos han propuesto definir el nacimiento de una nueva era geológica, que han denominado el Antropoceno. Los investigadores que propusieron la nueva era del Antropoceno definieron su nacimiento sobre la década de los años 50 del siglo pasado. No obstante, el impacto de la aparición de la especie humana pudo comenzar bien antes del pasado siglo. Un grupo de investigadores suecos, suizos y británicos han desarrollado un programa informático para intentar analizar y correlacionar los datos sobre los cambios climáticos, sobre el crecimiento del cerebro de los homínidos y sobre la extinción de especies de carnívoros en África. Los datos indican que el declive de los carnívoros africanos comenzó hace unos cuatro millones de años, coincidente con el tiempo en el que los homínidos comenzaron a utilizar armas que posibilitaron la inteligente técnica del cleptoparasitismo.

Los genes implicados en el altruismo y en el egoísmo no se han identificado todavía. Para lograrlo, investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza, han decidido estudiar el comportamiento del insecto conocido como la tijereta europea (Forficula auricularia), conocido porque las madres pueden aportar cuidados a sus hijos o no, lo que sugiere que el comportamiento altruista o egoísta que está regulado posiblemente por circunstancias externas. Los investigadores analizan el funcionamiento de los genes y descubren 1.600 involucrados. Entre ellos, dos son particularmente importantes. El hallazgo puede ayudar a investigar qué genes afectan a estos comportamientos en humanos.

Las causas del cambio climático parecen estar muy claras: ha sido la actividad humana, causante de ingentes emisiones de CO2 a la atmósfera, la responsable. Algunos expertos han realizado cálculos que intentan estimar qué sería necesario hacer para conseguir una economía de emisiones cero de CO2 de aquí a 2050. Uno de esos calculos comienza con el dato de que, actualmente, el mundo quema cada día 12.000 millones de toneladas de combustibles fósiles. De aquí al 2050 solo quedan unos 11.000 días, por lo que cada día deberíamos reducir el consumo de combustibles fósiles en más un millón de toneladas, incluso frente a una demanda creciente debido al incremento de la población. Es evidente que para, primero, detener y, si fuera posible, revertir este estado de cosas, en primer lugar, debemos detener las emisiones de CO2 a la atmósfera y, en segundo lugar, tendremos que capturar y retirar de la atmósfera el exceso de CO2 emitido si deseamos volver a la temperatura media que el planeta poseía antes de la revolución industrial.

Todos nosotros tenemos en nuestra piel, en concreto dentro de nuestros folículos pilosos, un número variable de unos minúsculos arácnidos. Estos arácnidos han recibido el nombre de ácaros del rostro, aunque, como viven por todo el cuerpo, bien podrían llamarse ácaros de la piel. Su nombre científico es Demodex folliculorum y fue descubierto en 1841. Más tarde, se descubrió lo que inicialmente se pensó era una subespecie de este animal. Hubo que esperar hasta 1973 para que la comunidad científica concluyera que se trataba de otra especie de ácaro que también habitaba en nuestro pelo. Esta especie se denominó Demodex brevis, porque es aún más pequeña que la anterior. Un estudio reciente ha logrado comparar las diferencias en la actividad de los genes entre las dos especies de ácaros.

Un nuevo procedimiento computacional utiliza la Inteligencia Artificial para dirimir la debatida cuestión de si el gran escritor francés Jean-Baptiste Poquelin, más conocido como Molière, autor tal vez de las obras de teatro más inmortales de la literatura francesa y universal, como el Avaro, Tartufo, o El médico a palos, escribió realmente sus obras o si fue su coetáneo Pierre Corneille quien realmente lo hizo. La razón es que, de acuerdo con la biografía confirmada de Moliere, este pasó su juventud viajando como actor teatral, y solo comenzaría repentinamente a escribir sus geniales obras a partir de los 40 años. Por si esto fuera poco, los estudiosos del tema jamás han encontrado un manuscrito original firmado por Molière.

Una cuestión que sigue sin ser respondida es si el ser humano es bueno o malo por naturaleza o si, al contrario, es la sociedad la que nos hace buenos o malos. Dos desgracias sucedidas en el siglo XIX permitieron analizar lo que sucedía cuando unos náufragos quedaban aislados en una isla desierta. En el primero los que se salvaron del naufragio establecieron unas normas de colaboración y lograron sobrevivir, en cambio, de los 19 supervivientes del segundo naufragio solo sobrevivieron tres. Una conclusión de estos “experimentos naturales” es que la colaboración entre los miembros de nuestra especie debió resultar fundamental para la supervivencia en los duros tiempos prehistóricos. Ahora otros dos experimentos realizados con niños de corta edad, en los que se mostraban marionetas que colaboraban o no entre sí, o se les vestían con camisetas de distintos colores han revelado que la capacidad de formar grupos y de colaborar viene unida a una desgraciada característica humana: convertir en enemigos a otros que son identificados como ajenos a nuestro grupo.

La aterosclerosis es la enfermedad que se produce por la generación de placas en la superficie interna de las arterias, estas placas van creciendo y engrosándose con el tiempo y causan un progresivo estrechamiento y endurecimiento de las arterias que compromete el riego sanguíneo a los órganos. Unos actores que participan en el desarrollo de la aterosclerosis, pero de los que se sabe poco, son las plaquetas. Las plaquetas son células sin núcleo de la sangre cuya misión es la de activarse frente a una rotura en los vasos sanguíneos para taponarlos, junto con otras proteínas de la coagulación. Estudios realizados por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York revelan que el colesterol de la sangre facilita la agregación de las plaquetas con los monocitos de la sangre y con los macrófagos, lo que potencia el crecimiento de las placas de ateroma.

Desde el año 2000 al 2017, la vacunación contra el sarampión ha conseguido reducir un 80% las muertes causadas por este virus. Sin embargo, en ausencia de vacunación, el contagio con el virus del sarampión es altamente probable. El movimiento antivacunas ha logrado que esta enfermedad haya sufrido un repunte mundial del 300%, y afecte así a más de siete millones de niños y mate directamente a más de cien mil, cada año. El sarampión causa inmunosupresión, es decir, deja a las defensas del organismo muy debilitadas ante microorganismos infecciosos que pueden causar graves enfermedades e incluso la muerte. Ahora una investigación revela que el sistema inmune de los niños que ha sufrido el sarampión parece haber olvidado que en el pasado había luchado contra muchos microorganismos. Este fenómeno se ha denominado amnesia inmunológica. La investigación demuestra que la vacuna, además de proteger contra el sarampión, no produce amnesia inmunológica .

Investigaciones realizadas indican que hasta cinco géneros diferentes de bacterias son más abundantes en los intestinos de los atletas. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard estudiaron a un grupo de 15 atletas de élite que iban a correr la maratón de Boston, a los que compararon con 10 personas sedentarias. Los análisis revelaron que un género de bacterias, llamado Veillonella, había aumentado mucho en la microbiota de los atletas tras correr la maratón. Experimentos con ratones revelaron que la presencia de Veillonella en el intestino consigue que estos corran hasta un 13% más que los que no la tienen.

La Ciencia también estudia las consecuencias del maltrato infantil en la vida adulta. Se ha comprobado que los efectos del estrés en niños son más graves si es causado por un comportamiento maltratador por parte de quienes deben ocuparse del cuidado de los niños. Para estudiar estos efectos, un grupo de investigadores de varias universidades estadounidenses y canadienses sometieron a un grupo de ratas de laboratorio de solo 8 días de edad a la presencia de una madre adoptiva maltratadora. Cuando las ratas alcanzaron los 13 días de edad, comprobaron que habían desarrollado problemas de integración social asociados a anomalías en dos regiones del cerebro, la amígdala y el hipocampo, las cuales ya habían sido identificadas en otros estudios como probables blancos de la acción del estrés. La amígdala es una región cerebral involucrada en la gestión de ciertas emociones, como el miedo y la ansiedad, mientras que el hipocampo es una región involucrada en la memoria.

El descubrimiento de que los tumores pueden generar moléculas que frenan la acción del sistema inmunitario, y evitar así ser eliminados por este, ha permitido el desarrollo de inmunoterapias contra el cáncer denominadas “de punto de bloqueo”, porque intentan impedir que los tumores bloqueen la actividad del sistema inmunitario. Pero las células tumorales de diferencian de las normales porque tienen mutaciones que muestran distintos “rostros” al sistema inmune, si el rostro difiere poco del que tiene una célula normal, el cáncer no será detectado. Cada célula posee seis “rostros”, cada uno de un tipo, pero que pueden, además, poseer miles de “narices” diferentes. Las “narices” son, de hecho, trocitos de proteínas celulares. Investigadores de la Universidad de Pennsylvania, haciendo uso de las nuevas tecnologías de análisis de ADN y utilizando métodos bioinformáticos, son capaces ahora de analizar las “narices” particulares de los tumores de cada paciente y de determinar así el grado de probabilidad de éxito de la terapia de punto de bloqueo.

Cocinar los alimentos aumenta en gran medida su valor calórico, porque facilita de manera muy importante la digestibilidad, tanto de los hidratos de carbono como de las proteínas. Gracias al efecto que el cocinado de los alimentos ejerce sobre su valor nutritivo aprovechable, nuestra especie evolucionó. El tamaño de las mandíbulas, intestino y el estómago se redujo pero, al ser más nutritivos los alimentos, podían obtener energía suficiente para alimentar un cerebro más grande. El cambio de dieta afectó también a las poblaciones de bacterias de nuestro intestino. Ahora, un grupo de investigadores ha investigado cómo afecta una dieta cruda y cocinada a la flora bacteriana de ratones de laboratorio y ha descubierto que los genes activados fueron muy diferentes. Entre ellos se encontraban genes que luchan contra los antibióticos, en particular contra los producidos de forma natural por las plantas para protegerse de las bacterias, que son inactivados por el calor y que ya no se encuentran, por ello, activos en los alimentos cocinados.

El congreso de la sociedad europea de oncología médica (ESMO) celebrado en 2019 ha revelado interesantes avances en la lucha contra el cáncer. Se han presentado dos nuevos métodos de detección y diagnóstico del cáncer que se basan en la extracción de sangre y en la secuenciación del ADN que en ella se encuentra. Las células cancerosas, como las normales, al morir dejan restos que pasan a la sangre y pueden ser estudiados para determinar tanto la presencia como el tipo de cáncer. Utilizando las últimas tecnologías de secuenciación del ADN, dos grupos de investigadores han logrado detectar en la sangre de pacientes con cáncer la presencia de ADN con las mutaciones y modificaciones químicas propias de los tumores.

La Naturaleza ofrece multitud de ejemplos de relaciones de amor, o de interés, entre bacterias y otros organismos. Ciertas bacterias del género Photorhabdus viven en simbiosis con gusanos nematodos que infectan a insectos. El gusano libera a las bacterias en el interior del insecto, las bacterias lo matan y los gusanos se alimentan de sus restos. Después gusano y bacterias se asocian de nuevo para infectar a otra víctima. Otro ejemplo asombroso lo tenemos en unas bacterias que son necesarias para inducir la metamorfosis de ciertos animales marinos. Dos recientes estudios descubren ahora que las bacterias pueden generar estructuras moleculares que son diminutas jeringas con las que inyectan toxinas capaces de matar a las células o de inducir su metamorfosis. Estas nanojeringas han recibido el nombre genérico de “estrellas de la muerte”, aunque también se podría encontrar la forma de utilizarlas para liberar medicamentos y convertirlas en “estrellas de la vida”.

Todas las actividades cotidianas dependen de la comunicación entre las neuronas, la cual depende, a su vez, de mecanismos moleculares que se producen continuamente a gran velocidad en la zona de interacción neuronal, la llamada sinapsis. Para que las sinapsis puedan funcionar a la velocidad requerida, las neuronas sintetizan neurotransmisores que interaccionan con moléculas receptoras presentes en la otra neurona y les envían una señal activadora. Las neuronas forman en su membrana externa unas estructuras denominadas porosomas, o sea, cuerpos formadores de poros. Investigadores de la Universidad de Wisconsin, en EE. UU., descubren ahora las proteínas que controlan el paso por los porosomas e impiden la liberación de los neurotransmisores al espacio sináptico a menos que sea recibida la señal bioquímica de activación.