Quilo de Ciencia - Cienciaes.com

La actividad y expansión de nuestra especie se ha convertido en una de las mayores presiones evolutivas del momento. Los rápidos cambios generados por la actividad humana han proporcionado, en algunos casos, nuevas oportunidades a viejas especies y han forzado a otras a tener que realizar una rápida adaptación. Entre los casos más llamativos está el de la evolución de ida y vuelta de la polilla moteada, sucedida en Inglaterra debido, primero, a la contaminación causada por la Revolución Industrial y, segundo, a la descontaminación. Otro caso muy ilustrativo es el del mosquito del metro de Londres, adaptado a las regiones subterráneas gracias a la utilización de las mismas durante los bombardeos de la II guerra mundial. De estos y otros casos de evolución forzada por las actividades humanas habla hoy Jorge Laborda en el podcast “Quilo de Ciencia”.

Que puedan existir neuronas de la valentía no deja de ser curioso. Ciertas regiones cerebrales, como el hipocampo, cuando son examinadas con técnicas de encefalografía, poseen dos tipos de oscilaciones características. Estas oscilaciones generan efectos opuestos, razón por la que un grupo de investigadores de la Universidad de Upsala, en Suecia, en colaboración con investigadores de la Universidad Federal del Rio Grande do Norte, en Brasil, abordan esta cuestión utilizando técnicas de optogenética. La optogenética permite activar las neuronas que deseemos iluminándolas con una luz láser de un color determinado. Los investigadores han creado ratones transgénicos que, cuando su cerebro es iluminado con luz láser, modifican su comportamiento frente al olor de un gato y muestran un comportamiento más arriesgado o más valeroso que los ratones normales.

Un grupo de investigadores franceses en psicología social proponen la idea de que estar de acuerdo o no con la opinión social mayoritaria está bajo la influencia, en parte, del riesgo que cada cual estima de contraer una enfermedad. Los científicos estudian a 261 participantes a los que someten por Internet al bien conocido cuestionario de vulnerabilidad percibida a la enfermedad. En segundo lugar, someten a los participantes a una conocida prueba de evaluación de la confianza. Los investigadores concluyen que la hipóteses es correcta. Siendo los humanos animales estrictamente sociales, nuestra supervivencia no solo depende de nuestras defensas, sino también de la ayuda y protección que recibimos de los demás. Una forma de maximizar esa ayuda es plegarnos a las ideas de quienes deseamos que nos ayuden o protejan.

Los premios Nobel de Medicina y de Química 2018 tienen algo en común: los dos están relacionados con la Inmunología. El Nobel de Química ha sido concedido a los inventores de la tecnología llamada, en inglés, phage display, que me gusta traducir como “pantallazo de bacteriófagos”. Los ganadores son el estadounidense George P. Smith y el británico Sir Gregory P. Winter. La ganadora de la otra mitad es una estadounidense, la Dra. Frances P Arnold, pionera en el desarrollo de la evolución dirigida de enzimas, que ha permitido la generación de enzimas nuevos capaces de catalizar reacciones químicas interesantes para la medicina y la industria.

Las moléculas quirales están compuestas por los mismos átomos, pero son imágenes especulares la una de la otra, a una se le denomina D (dextro, derecha) y, la otra, L (levo, izquierda). Los seres vivos utilizan solo una de las dos clases de moléculas quirales. Los azúcares suelen ser, con muy escasas excepciones, todos de la serie D, mientras que los aminoácidos que forman las proteínas son, también con muy escasas excepciones, de la clase L. ¿Por qué? Los remolinos en el agua también pueden girar a derecha o a izquierda y una de las ideas que justifica la preferencia por una de las moléculas quirales propone que éstas se agregaron al estar inmersas en flujos arremolinados de origen natural, como los que tienen lugar en los geiseres o fumarolas en el fondo oceánico. Ahora, un grupo de investigadores de la Academia de Ciencias China ha ideado un experimento que parece apoyar esa hipótesis.

Hace poco, hablaba de nuevos datos que apuntaban firmemente a la existencia de un ancestro universal, denominado LUCA, por sus siglas en inglés. LUCA podría ser la última población de organismos idénticos de la que derivaron los tres dominios de la vida: las bacterias y las arqueas, que son procariotas (células sin núcleo), y los eucariotas (células con núcleo). La separación de LUCA en dos dominios independientes de la vida dista mucho de ser explicada y algunos misterios de los que está rodeada plantean preguntas fundamentales sobre la evolución y el origen de la vida. Uno de estos misterios es la llamada división lipídica entre bacterias y arqueas. Un grupo de investigadores de la Universidad de Groningen, en Holanda han introducido los genes de las arqueas para la generación de lípidos en la bacteria Escherichia coli y han analizado la composición de sus membranas y la capacidad de crecer de este nuevo organismo híbrido.

Desde que Darwin publicó su famosa obra El origen de las especies, la inmensa mayoría de la comunidad científica aceptó que, tal y como él postulo, todos los seres vivos hoy presentes en el planeta derivan de un ancestro común. Este ancestro común no es necesariamente un solo organismo, sino una población de organismos de la misma especie. Igualmente, el ancestro común tampoco es el primer organismo vivo que surgió sobre la Tierra, sino simplemente el único que sobrevivió de todos los que pudieron surgir, y del cual derivan, derivamos, los demás. Este ancestro común universal ha recibido el nombre de LUCA, por sus siglas en inglés (Last Universal Common Ancestor). Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, indica que LUCA apareció hace casi 4.500 millones de años.

Las enfermedades neurodegenerativas están caracterizadas por la muerte de determinadas neuronas. La enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson son dos conocidos ejemplos, aunque no los únicos. Estas dos enfermedades pertenecen a una clase particularmente importante de neuropatologías: las llamadas tauopatías, las cuales no son otra cosa que enfermedades causadas, al menos en parte, por la acumulación anormal de la proteína que recibe el nombre de tau. Un grupo de investigadores de las universidades de Cambridge, en el Reino Unido, y de Indiana, en EE.UU., han descubierto que no es la acumulación de la proteína tau la que causa la neurodegeneración de manera directa, sino que es el propio proceso de defensa del cerebro frente a neuronas dañadas, pero que aún funcionan, el que puede acelerar la muerte neuronal.

El “gen del lenguaje” no es el único responsable de nuestra capacidad para hablar. Este gen se descubrió en una familia, llamada K.E., algunos de cuyos miembros no podían producir un lenguaje comprensible. Se descubrió que esta incapacidad se debía a una mutación en un único gen, conocido como FOXP2. El análisis genético de un grupo reducido de humanos, chimpancés, gorilas y orangutanes, reveló que los humanos poseían dos diferencias con respecto al resto de los animales en ese gen, lo que llevó a pensar que esas mutaciones son las que nos dieron la capacidad para hablar y nos hicieron humanos. Ahora, un grupo de científicos ha analizado la secuencia génica de FOXP2 en un grupo mucho más amplio de personas y ha descubierto que las poblaciones asiáticas y europeas sí poseen los dos cambios, pero no sucede lo mismo con la población africana. Dado que tanto unos como otros pueden hablar, la conclusión es que el “gen del lenguaje” no es tal.

La vida en el interior de una de nuestras células es un continuo juego de encendidos y apagados moleculares que deben funcionar de manera coordinada. La célula no puede tener siempre ciertas proteínas activadas o, de otro modo, sus procesos vitales se descontrolarían. Algunas enfermedades, como la enfermedad de Huntington, están causadas por la acumulación de proteínas mal formadas como resultado de mutaciones en sus genes. Ahora, un grupo de investigadores británicos ha identificado un fármaco que, administrado por vía oral a ratones con enfermedad de Huntington, fue capaz de disminuir la acumulación de la proteína mal formada que causa esta enfermedad y mejorar sus síntomas.

Un grupo de investigadores del Instituto de Alimentos, Nutrición y Salud de Zúrich, Suiza, ha sometido a ratones a temperaturas frías o cálidas antes de la concepción. Lo que han encontrado es que los padres, pero no de las madres, sometidos a bajas temperaturas antes de la concepción de sus hijos, generan una descendencia con un metabolismo mucho más resistente al desarrollo de la obesidad en la edad adulta. Los estudios revelan también que estos cambios se deben a modificaciones químicas, es decir, epigenéticas en ciertos grupos de genes, de los que ya era conocido influyen sobre el desarrollo del tejido adiposo marrón. Parece lógico pensar, aunque no está demostrado, que la localización más externa de los testículos, pero no de los ovarios, puede ser un factor que explique la diferencia entre padres y madres.

Un numeroso grupo de investigadores de varias universidades españolas y una austriaca ha realizado un estudio controlado en el que se compara la incidencia de dos de los cánceres más importantes, el de próstata y el de mama, en personas que cenan justo inmediatamente antes de acostarse, y en personas que tardan al menos dos horas en acostarse después de cenar. Los datos obtenidos indicaron que aquellas personas que se iban a dormir al menos dos horas tras la cena poseían un 20% menos de incidencia de cáncer de próstata o de mama. Muy interesante fue también el hecho de que aquellos que cenaban antes de las 9:00 pm en comparación con los que cenaban después de las 10:00 pm también vieron reducido en un 20% su riesgo de desarrollar cáncer, independientemente de la hora a la que se acostaran.

Un grupo de arqueólogos, entre los que participan dos científicas españolas, Amaia Arranz Otaegui, actualmente en la Universidad de Copenhague, y Lara González Carretero, actualmente en la Universidad de Londres, han descubierto restos de pan en un yacimiento arqueológico llamado Shubaiqa 1, localizado en el noreste de Jordania, donde habitó un pueblo primitivo denominado Natufian. De acuerdo con los estudios realizados, los restos datan de hace entre 14.600 y 11.600 años, es decir, de al menos tres a cuatro mil años antes del inicio de la agricultura en esa región del planeta.

La panspermia propone que la vida no surgió en nuestro planeta, sino que llegó a este proveniente de otros lugares de la galaxia. Al hablar de panspermia no nos referimos a la presencia de moléculas orgánicas en múltiples lugares del universo. Estamos hablando de la posibilidad de que organismos vivos completos puedan sobrevivir a un largo viaje por el cosmos y colonizar otros planetas. Tres series de experimentos realizados desde 2008 a 2015 en la Estación Espacial Internacional, en los que se expuso a la radiación solar y al vacío del espacio a una amplia gama de microrganismos y sus esporas, indicaron que algunos microrganismos, sobre todo las esporas, son capaces de sobrevivir por un largo tiempo a los rigores del espacio exterior. Conviene aquí explorar brevemente las extraordinarias propiedades de resistencia de las esporas bacterianas.

Un estudio realizado por las científicas Stav Atir y Melissa Fergusson, de la Universidad de Cornell, USA, abordan el tema de cómo el género afecta a la forma en la que nos referimos y evaluamos a profesionales en distintas áreas. Normalmente, cuando discutimos sobre el trabajo de algún profesional nos referimos a él por su apellido. No decimos “Charles desarrolló la teoría de la evolución”, sino “Darwin desarrolló la teoría de la evolución”. Las doctoras Atir y Fergusson realizaron ocho estudios que confirman que las personas se refieren a los profesionales varones por su apellido con una frecuencia dos veces superior a cuando el profesional es una mujer. Este sesgo aparece al analizar datos de archivo en los que, por ejemplo, alumnos evalúan a sus profesores, o expertos hablan de diferentes personalidades en medios de comunicación. Los profesionales nombrados por su apellido son juzgados como más ilustres, eminentes e importantes que los nombrados por su nombre de pila. Así pues, la manera en que nos referimos a un profesional puede revelar ya un sesgo favorable o desfavorable hacia este, según sea hombre o mujer.

El problema del calentamiento y contaminación globales, como, por ejemplo, los plásticos desechados como basura que anegan los océanos, puede hacernos creer que la contaminación y el clima son los únicos factores que están afectando a los seres vivos que, por el momento, aún habitan el planeta. No es así. La mera presencia humana, incluso respetuosa con el medio ambiente, resulta ya un factor de máxima importancia en la evolución de la vida sobre la Tierra. Investigadores de las Universidades de California y de Boise, en los EE.UU., realizan este metaanálisis con los datos obtenidos en 72 estudios de 62 especies en todos los continentes, menos la Antártida y llegan a la conclusión de que el incremento de la actividad nocturna es una adaptación universal que los animales emplean para evitar a los humanos.

La investigación en biomedicina ha revelado que existe una relación inesperada entre obesidad y depresión. Basándose en estudios recientes, que indican un efecto de la flora intestinal en el estado de ánimo, investigadores del Centro Joslin para el estudio de la diabetes, localizado en Boston, EE.UU., deciden estudiar si cambios en la flora intestinal inducidos por la dieta podrían ser los responsables del desarrollo de la depresión y la ansiedad en ratones de laboratorio. Para ello, los investigadores crean dos grupos de ratones, unos, alimentados con dietas ricas en grasas, se convierten en obesos y muestran altos niveles de ansiedad y depresión. Al mismo tiempo que administran la dieta rica en grasas a otro grupo de ratones de la misma raza, tratan a estos con antibióticos para impedir de este modo el crecimiento de las bacterias de la flora. Los ratones así alimentados se convierten en obesos, sin embargo no desarrollan depresión ni muestran mayores niveles de ansiedad. Mediante sus efectos sobre la flora, los antibióticos fueron capaces de desligar obesidad y depresión.

Un grupo de investigadores de las universidades de Melbourne, en Australia, y de Toulouse, en Francia, estudian si nuestro insecto favorito, la abeja melífera, es capaz de comprender el concepto de cero. Las abejas son una de las escasas especies de animales invertebrados que poseen la capacidad del lenguaje. Para estudiar este asunto, los investigadores realizan una serie de ingeniosísimos experimentos, en los que son capaces de entrenar a las abejas para identificar imágenes que contienen diferentes cantidades (de uno a cuatro) de cuadrados negros de distintos tamaños. Pueden escoger entre la imagen con mayor o menor número de cuadrados y si aciertan reciben una recompensa. Aprendieron bien y demostraron que las abejas saben distinguir conceptos como “mayor que”, “menor que” y “cero”.

El misterio de si existe o ha existido vida en otros lugares del universo puede estar más cerca de ser clarificado. El análisis de los datos recogidos por el vehículo espacial Curiosity, parte de la misión de la NASA Mars Science Laboratory, desvela, sin ninguna duda, que Marte posee moléculas orgánicas, algunas de las cuales tienen más de tres mil millones de años. El descubrimiento ha sido publicado en dos artículos recientes de la revista Science. No obstante, el origen de estas moléculas orgánicas sigue sin estar claro y no está confirmado que hayan sido producidas por seres vivos que una vez existieran sobre el planeta.

La flora intestinal, la bilis y el cáncer de hígado están relacionados a través de la activación de nuestro sistema inmune, según se desprende de una investigación en los Institutos Nacionales de la Salud de los EE.UU. Los investigadores trataron a ratones de laboratorio con una combinación de tres antibióticos que eliminan gran parte de su flora. En estas condiciones, los ratones redujeron el crecimiento de los tumores y de las metástasis que se desarrollaban en el hígado, pero no disminuyeron el crecimiento de tumores que los científicos habían inducido a crecer en otras partes del organismo. Así pues, parece claro que la flora intestinal favorece el crecimiento tumoral en el hígado, si un tumor se desarrolla en este órgano.

La razón por la que el catarro carece de cura y de vacuna es que existen más de doscientas variantes de virus que lo causan. Esto ha hecho imposible desarrollar una vacuna que sea capaz de protegernos contra todas ellas. Como buenos parásitos moleculares que son, los virus del catarro han evolucionado para aprovecharse de algunos genes de las células que infectan y que les resultan necesarios para su reproducción. Uno de estos genes es el que produce el enzima llamado N-miristoiltransferasa. ¿Qué demonios es esto? Jorge Laborda lo explica en este podcast.

Aunque hoy está meridianamente claro que la actividad de uno u otro gen estimulador de la reproducción celular es necesaria para la aparición de tumores, algunos tipos de cáncer carecen aún de genes mutados que expliquen su aparición y crecimiento. Es el caso del carcinoma de hígado asociado a la enfermedad hepática grasa no alcohólica. Entre el 30 y el 40% de la población adulta sufre de hígado graso, porcentaje que sube a más del 75% entre los obesos. Un porcentaje de los afectados por hígado graso desarrollará carcinoma hepático, un tipo de cáncer que carece de gen mutado que lo explique y que, por ello, también carece de una estrategia terapéutica específica contra él. Ahora, un grupo de investigadores chinos ha descubierto un gen que aparece con un funcionamiento muy elevado en muchos tumores, un gen que produce un enzima muy importante para la síntesis del colesterol.

¿Qué molécula confiere al aire el olor a tierra mojada tan particular tras una tormenta o un chaparrón? Las gotas de lluvia al caer forman pequeñas burbujas que al explotar generan aerosoles, minúsculas gotitas que al flotar en el aire transportan con ellas un olor carácterístico. El olor a tierra mojada se debe a una sola molécula llamada “geosmina”. La geosmina es una molécula volátil, es decir, que se evapora y pasa con facilidad al aire. Es producida por varias especies de bacterias del suelo, e impregna la tierra y los restos orgánicos. La abundancia de la geosmina en el suelo y su volatilidad la convirtieron en una molécula muy ventajosa para la supervivencia de algunas especies, en particular para las que habitan regiones donde el agua es escasa como los camellos o dromedarios ¿Por qué es importante para algunas bacterias producir la geosmina? Se lo contamos en este podcast.

Dos estudios realizados durante más de una década, publicados recientemente, y que han costado más de 25 millones de dólares, indican, aunque no demuestran, que la radiación emitida por teléfonos móviles puede causar varios tipos de cáncer a ratas de laboratorio expuestas a estas radiofrecuencias durante la mayor parte de su vida (unos dos años). Los estudios se han realizado, utilizando miles de ratas y ratones, por dos grupos internacionales, uno de ellos formado por investigadores del Programa Nacional de Toxicología de los Institutos Nacionales de la Salud de EE.UU. La agencia del medicamento y la alimentación (FDA) de los EE. UU. se encuentra analizando estos datos para decidir si son pertinentes nuevas recomendaciones al público sobre el uso de los teléfonos móviles.

Para determinar con exactitud cuántos tipos de células diferentes contiene un organismo y cómo se han ido derivando estas a partir de la célula primordial que lo ha originado, el cigoto fecundado, sería necesario averiguar qué parte de la información genómica utiliza cada célula individual de dicho organismo. Para ello, es necesario identificar qué genes tiene cada célula funcionando en cada momento, lo que solo puede hacerse con precisión obteniendo la secuencia de letras no de su genoma, sino de su transcriptoma. Utilizando tecnologías de manipulación y secuenciación de los ácidos nucleicos, dos grupos de investigación, uno alemán; el otro, formado por investigadores estadounidenses y británicos, han abordado el estudio del transcriptoma de células individuales del organismo Schmidtea mediterránea.

Las plantas poseen un sistema inmune basado en mecanismos moleculares. Un sistema molecular muy utilizado por las plantas para defenderse del ataque de algunos microrganismos es el formado por ácido ribonucleico (ARN) de doble hebra. En el caso de un intento de invasión de una planta por un virus, las células invadidas por este microrganismo pueden generar ARN de doble hebra que va a interferir con la transmisión de la información desde el genoma del virus a la producción de las proteínas que este necesita para reproducirse en el interior de la célula. Estudios realizados hasta la fecha han demostrado que la fumigación de plantas con ARN de doble hebra dirigido contra el ADN de un virus concreto las protege contra la infección de ese virus. Investigadores de las universidades de Estrasburgo y de Helsinki han desarrollado un sistema de producción de ARN de doble hebra capaz de generar grandes cantidades de estas moléculas que podrían utilizarse en lugar de los pesticidas actuales.

Ciertos estudios revelan que los cuidados maternos se traducen en modificaciones químicas en el ADN, en particular en el ADN de algunas neuronas. Se ha descubierto, también, que el cerebro es un mosaico genético porque no todas sus células tienen el mismo genoma. Estas variaciones son producidas por elementos genéticos “saltarines”, llamados transposones, capaces de copiarse a sí mismos y de insertarse una vez copiados en otro lugar del genoma. Ahora, Investigadores del instituto Salk de la Jolla, California, han realizado experimentos con ratones de laboratorio recién nacidos a los que ponen bajo los cuidados de madres adoptivas muy amorosas o, al contrario, más bien desdeñosas con ellos. Los investigadores descubren una mayor acumulación de transposones en el cerebro de los ratones que reciben menor cariño de sus madres. Estos estudios sugieren que el amor maternal podría afectar físicamente al cerebro de hijos e hijas.

En 1984 se decubrieron galaxias que poseen solo alrededor de un 1% de las estrellas de una galaxia clásica, razón por la que se las conoce como galaxias ultra difusas. Para intentar estimar si la materia oscura guarda la misma proporción con la materia clásica en las galaxias ultra difusas, investigadores de la Universidad de Yale analizan la dinámica de movimiento estelar de una de estas galaxias, llamada NGC1052-DF2, descubierta en 2015 y localizada a unos 65 millones de años-luz. Tras analizar el movimiento de las estrellas que constituyen esta galaxia, los científicos concluyen, con enorme sorpresa, que carece de materia oscura.

Probablemente, el área de investigación más importante de la Química es la síntesis de nuevas moléculas que posean propiedades deseadas. La estrategia que se ha revelado más productiva en esta tarea es el análisis retro sintético. Este análisis parte de la estructura química de la molécula final que se pretende conseguir e intenta ir hacia atrás, es decir, identificar las reacciones químicas entre moléculas cada vez más simples que la podrían originar. Una vez identificada la última reacción, se intenta identificar la penúltima, la antepenúltima y así continuadamente hasta llegar a los componentes más sencillos que iniciarían la ruta de síntesis hasta la molécula deseada. Ahora, algoritmos similares a los empleados en inteligencia artificial para jugar al ajedrez y al Go podrían ser empleados también para conseguir que los ordenadores aprendan a sintetizar moléculas complejas.

El mecanismo de aprendizaje del lenguaje no parece situarse en un área concreta del cerebro, sino que involucra múltiples áreas. Los estudios han indicado que la eficacia de este mecanismo de aprendizaje de la lengua materna no se ve afectada por diferentes tendencias de la personalidad. El único factor que parece influir en la capacidad de aprendizaje del lenguaje materno es el sexo, siendo las niñas las que lo aprenden con mayor facilidad. Investigadores en neurociencias de la universidad de Tokio han estudiado el funcionamiento de los cerebros de adolescentes japoneses que estudiaban inglés como segunda lengua. Los resultados muestran que fueron las mujeres las que más memoria de trabajo mostraron y también las que obtuvieron mejores resultados en los tests de capacidad lingüística.

Un grupo de veintisiete médicos y científicos de la Universidad de Vanderbilt, localizada en Nashville, Tennessee, EE.UU., decide analizar varias bases de datos médicos en busca de pacientes con síntomas que tal vez pudieran ser debidos a una enfermedad genética. Los investigadores analizan los síntomas de 21.701 pacientes, a los cuales clasifican de acuerdo con el grado de concordancia con el que sus síntomas se adecúan a los síntomas conocidos asociados a nada menos que 1.204 enfermedades genéticas. Los investigadores encuentran dieciocho asociaciones entre mutaciones génicas y las puntuaciones de riesgo atribuidas a los pacientes. Cuatro de estas asociaciones genéticas concordaban con causas conocidas de enfermedades, pero el resto suponen mutaciones aún no conocidas en diversos genes que acaban por causar una enfermedad genética.

Una enfermedad que está cobrándose vidas de niños y de ancianos, sobre todo, es la neumonía causada por Staphylococcus aureus, una bacteria que ha adquirido genes de resistencia a varios antibióticos y que resulta cada vez más difícil de erradicar. El pulmón es un órgano que posee sus propios medios de defensa y no depende exclusivamente de la actividad del sistema inmune. La tráquea, bronquios y vías respiratorias cuentan con conexiones nerviosas sensoriales que contienen las llamadas neuronas nociceptoras. Investigadores de la Universidad de Harvard estudian ahora este asunto en ratones de laboratorio, a los que generan infecciones en el pulmón con Staphylococcus aureus. Los ratones sin neuronas nociceptoras sufrieron de menor fiebre, y mostraron contener diez veces menos bacterias en el pulmón doce horas tras la infección inicial. Estos estudios abren la puerta al desarrollo de fármacos que potencien la acción del sistema inmune en la lucha contra bacterias resistentes a los antibióticos.

Mi célula favorita es el adipocito, esa célula aparentemente anodina y llena de grasa cuyo exceso tanto preocupa a una parte siempre creciente de la Humanidad. Y es que los adipocitos no se limitan almacenar grasa y a movilizarla cuando es necesario suministrarla a otras células del organismo. Los adipocitos ejercen importantes funciones que afectan al buen equilibrio de nuestro organismo. Son ellos los que detectan el estado nutricional del cuerpo y dan órdenes al cerebro para que este inicie o detenga el comportamiento de búsqueda e ingesta de alimentos. Los adipocitos de la piel participan en el desarrollo del pelo y en la lucha que el sistema inmune contrapone a los microrganismos, ya que producen sustancias antimicrobianas que ayudan a su eliminación. Ahora se ha descubierto que son capaces de moverse hasta las heridas y, una vez allí, ayudan a su cicatrización.

Entre los analgésicos más potentes se encuentran los opiáceos, clase a la que pertenece la conocida morfina, la cual es considerada como la primera sustancia con propiedades farmacológicas extraída de una planta, allá por el año 1805. La investigación en biomedicina ha desvelado que los opiáceos son moléculas relativamente sencillas que se unen y actúan sobre otras moléculas capaces de detectarlas, presentes en la superficie de varios tipos de células, entre ellas las células nerviosas. Ahora investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado una nueva estrategia que permite determinar la estructura tridimensional de uno de los receptorees de opiáceos más importante: el receptor “kappa”.

Probablemente los primeros organismos que generaron celulosa no fueron las plantas, sino las bacterias. Estos pequeños seres vivos fabrican celulosa y la secretan al exterior con lo que forman lo que se llama una biopelícula, o un biofilm, que las hace más difíciles de erradicar que las bacterias aisladas. Recientemente, utilizando nuevas técnicas de purificación de la celulosa bacteriana, investigadores de varias universidades europeas y estadounidenses han descubierto que las bacterias producen una celulosa químicamente modificada que es diferente a la generada por las plantas. Esta modificación química de la celulosa le proporciona propiedades diferentes. Una de ellas es una mayor flexibilidad y menor rigidez, pero también una mayor sensibilidad a ciertos detergentes, algo que podría ser utilizado para atacar a las bacterias que se protegen con biofilms.

Vagos y maleantes los hay en todos lados, hasta en el mundo vegetal. A lo largo de la evolución, algunas plantas han encontrado que es mucho más cómodo insertar sus raíces en otras para chuparles la savia que intentar conseguir el agua y los restantes elementos por sus propios medios. Unos de los parásitos vegetales que más daño causan a la agricultura son las plantas del género cuscuta, el cual cuenta con cerca de 170 especies que generalmente habitan regiones cálidas o tropicales. Solo cuatro especies de cuscuta son nativas de Europa del norte. Como carecen de clorofila, las plantas de este género son de color naranja, amarillo o rojo, aunque alguna hay que es verde. Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Virgina Tech, revelan algunos de los mecanismos moleculares de ataque y defensa desplegados tanto por las cuscutas como por las plantas a las que parasita.

El mangabey gris, un mono de mediano tamaño que habita una región situada entre Senegal y Gana, en África, es infectado frecuentemente por el virus VIS, un virus similar al VIH, causante del SIDA, el cual ha pasado desde esta especie a infectar también al ser humano y ha originado la variante de virus de SIDA llamada VIH-2. La variante VIH-1 proviene del chimpancé. En un claro contraste con el caso humano, los mangabeys infectadas no desarrollan la enfermedad y permanecen en una situación similar a la de los pacientes tratados con fármacos antirretrovirales. Ahora, un grupo de treinta investigadores ha secuenciado el genoma del mangabey gris y ha identificado treinta y cuatro genes candidatos que podrían explicar por qué los mangabeys infectados con VIS no desarrollan SIDA. Este estudio abre las puertas a la investigación de nuevos fármacos que sean útiles para proteger a los humanos de la enfermedad.

Investigadores de la Universidad Julius-Maximilians de Würzburgo, en Alemania; realizan el asombroso descubrimiento de que una especie de hormiga africana cuida las lesiones de sus compañeras heridas en combate. Sin estos cuidados, el 80 % de las hormigas heridas morirían, pero gracias a ellos, solo mueren el 10%. Este comportamiento aparentemente altruista no se ha observado antes en ninguna otra especie de invertebrado. Estas hormigas pertenecen a la especie conocida por el nombre de hormiga Matabele (Megaponera analis) y si no son médicas, al menos sí son enfermeras.

La mayoría de los tratamientos de quimioterapia matan a las células tumorales gracias a que inducen en las células cancerosas una muerte celular programada o apoptosis. Resulta que este tipo de muerte estimula una reacción de tolerancia por parte del sistema inmune, por lo que, paradójicamente, estos tratamientos que pueden parecer eficaces inicialmente al reducir la masa tumoral, pueden acabar favoreciendo a la larga el desarrollo de los tumores. En efecto, investigaciones recientes ha revelado que los mejores pronósticos sobre el desarrollo del cáncer se consiguen al tratarlo con sustancias que no inducen la muerte celular por apoptosis, sino que las mata de forma traumática. En estos casos, la acción del agente quimioterapéutico ayuda al sistema inmune a activarse para atacar a los tumores, por lo que su efectividad directa se une a una acción indirecta del sistema inmune que aumenta su eficacia global.

La investigación sobre el virus de la gripe ha revelado no solo que este virus muta y varía al menos cada año para escapar del sistema inmune, sino que, en ocasiones, estos mutantes producen virus más sensibles de lo normal a la respuesta inmune. Los científicos seleccionaron ocho de estas mutaciones y con ellas construyeron un virus de la gripe artificial que las contenía todas al mismo tiempo, y que, por esta razón debería ser muy sensible a la respuesta inmune y, por consiguiente, muy poco virulento. Inyectaron este virus a ratones y a comadrejas, y comprobaron que, tal y como esperaban, este virus artificial no causaba enfermedad. Ahora, los investigadores proponen utilizarlo como una plataforma para incluir en su genoma las diferentes mutaciones propias de los virus estacionales y generar de este modo múltiples vacunas atenuadas y eficaces contra diversas variantes del virus de la gripe.

En 1924, el Dr. Berger conectó electrodos al cuero cabelludo de algunos voluntarios y analizó los cambios de voltaje eléctrico que estos registraban. Descubrió que los electrodos revelaban cambios en la actividad cerebral. Uno de los más significativos se producía al cerrar los ojos. El Dr. Berger bautizó las ondas registradas por los electrodos en este caso como ondas alfa. Hasta hoy han sido consideradas como la firma electromagnética más importante del cerebro humano. Ahora un experimento realizado, usando encefalógrafos portátiles, en un grupo rural de la India ha revelado que las personas más pobres carecían de ondas alfa. Los científicos se dieron cuenta de que el parámetro que mejor explicaba la ausencia de las ondas alfa, u ondas alfa más débiles de lo normal, eran los ingresos económicos.

Hoy, Jorge Laborda nos invita a celebrar su historia número 400 del podcast “Quilo de Ciencia” con un tema que tiene como protagonista a una de las moléculas que más nos preocupan en este convulso mundo: El colesterol. La síntesis del colesterol es un proceso tan importante para el organismo que está finamente regulado y responde a las necesidades de las células en cada momento. Sin embargo, a pesar de la importancia de esta molécula, todos los procesos celulares que influyen en su regulación no son todavía conocidos. Afortunadamente, la investigación continúa, aun en este convulso mundo, y sigue aportándonos nuevos y fascinantes conocimientos. Así, recientemente, no se ha descubierto un nuevo modo de regulación de la síntesis del colesterol, sino dos.

Investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza, utilizaron un tipo de célula embrionaria conocida por ser atraída por los tumores y realizan una sofisticada ingeniería biomolecular que las convierte en células asesinas, aunque solo asesinas de células tumorales. Los científicos modificaron a las células para que fabriquen un enzima capaz de activar una reacción química que convierte a una sustancia inocua en un veneno mortal para las células. Además, introdujeron genes que fabrican unas proteínas concretas que actúan como seguro y, finalmente, también introdujeron genes que fabrican un dispositivo capaz de detectar a las células tumorales. Cuando la célula detecta una célula tumoral, se desactiva el seguro y la célula comienza a fabricar la enzima que transforma a la sustancia inocua en un veneno que la matará a sí misma y a las células cancerosas cercanas.

La inteligencia artificial no resulta ser ya superior a la humana, sino superior a sí misma. Durante el año 2017, las máquinas han superado a los humanos en tareas de inteligencia que, hasta el momento, estaban muy lejos de sus capacidades. Nuevos y revolucionarios algoritmos han conferido a las máquinas una capacidad de aprendizaje inusitada, muy superior a la humana, e independiente, además, del conocimiento anterior adquirido por los humanos. Sí, así es, las máquinas a partir de ahora pueden aprender ellas solas sin necesidad de ayuda humana y pueden aprender mejor y más rápido que cualquier humano y superarles en tareas complejas.

Si una de las marcas de nuestro tiempo es el rápido avance de la ciencia, no es menos cierto que este avance viene acompañado de un fuerte movimiento anticiencia. Dentro de este movimiento se aglutinan personas con diversos intereses o creencias a quienes no parecen gustarles algunas de las ideas o hechos que la ciencia propone ¿Qué ha revelado la ciencia sobre la anticiencia? Factores como la inteligencia, las ideas preconcebidas, la pertenencia a un grupo, la psicología y la actividad cerebral asociada a las creencias anticientíficas son algunos de los factores estudiados por la ciencia.

Numerosas investigaciones han demostrado que las decisiones temerarias y las conductas de alto riesgo son mucho más comunes entre las personas que padecen estrés crónico. Por otra parte, si el estrés influye en la toma de decisiones, debe afectar al funcionamiento de los circuitos neuronales que participan en este proceso cognitivo. Ahora, un experimento realizado por científicos estadounidenses con ratones a los que se sometía a un estrés crónico, ha revelado que los animales actuaban como si hubieran perdido la capacidad de tomar buenas decisiones. El estudio ha permitido además, determinar la región del cerebro involucrada en dicho bloqueo.

La genómica social estudia por qué y cómo los diferentes factores sociales y psicológicos (por ejemplo, estrés, conflictos, apego, etc.) afectan la actividad del genoma. Ante una adversidad podemos decir una cosa y sentir otra, pues bien, se ha comprobado que lo que sentimos realmente afecta más al funcionamiento génico que lo que decimos que sentimos. Ahora, investigadores de varias universidades de EE.UU. inician el estudio de este misterio con una interesante hipótesis basada en el hecho de que el sistema nervioso central posee dos subsistemas para evaluar situaciones adversas, uno consciente, ligado al lenguaje, y otro inconsciente. El estudio de los genes y del lenguaje utilizado por un grupo de voluntarios revela que, como se sospechaba, no es lo que dicen que sienten sino lo que sienten realmente, lo que está relacionado con la actividad de ciertos genes.

¿Cuál es el origen de las flores? ¿Cuándo aparecen y por qué durante la evolución de las plantas? Esta cuestión fue calificada por Charles Darwin como un misterio abominable, porque las flores aparecen de manera bastante brusca en el registro fósil, lo que complica la comprensión de las etapas evolutivas que llevaron a su aparición. El fósil más antiguo de una planta con flores (que se clasifican en el grupo llamado angiospermas) se descubrió en 2015 en España, y data de hace unos 130 millones de años ¿Cómo podemos averiguar cómo era la primera flor? Ahora un grupo internacional de 36 científicos analiza mediante las últimas tecnologías un conjunto masivo de datos sobre las características de las flores existentes y sugieren que, aunque la primera flor no es igual a ninguna de las que existen en la actualidad, la flor actual más parecida a ella es la Magnolia.

A medida que las especies se adaptan a diferentes ambientes, sus genomas cambian. Muchos genes son adquiridos y otros se pierden. Los cerdos han perdido un gen, denominado UCP1, que tiene una particular importancia tras el nacimiento, para combatir el frío en los recién nacidos. La ausencia del gen UCP1 plantea problemas importantes para la industria de la cría de cerdos, ya que, cuando nacen los lechones, las instalaciones deben calentarse porque, de lo contrario, debido al frio, la mortalidad es alta. Por otra parte, la carencia del gen UCP1 hace que los cerdos sean muy proclives a almacenar grasa. Ahora, científicos chinos han creado cerdos transgénicos, a los que han implantado de nuevo el gen UCP1, y han conseguido cerdos más resistentes al frío y menos obesos.

Uno de los misterios de la ciencia es por qué, en numerosas ocasiones, los resultados experimentales obtenidos con ratones de laboratorio no son pertinentes para el caso humano. Por ejemplo, se ha podido curar el cáncer muchas veces en ratones de laboratorio, pero el mismo tratamiento rara vez cura el cáncer en humanos. Para comprender estas discrepancias, un grupo de investigadores decidió comparar la microbiota de ratones de laboratorio , que son criados en condiciones estériles, con la de ratones silvestres. La diferencias eran muy notables y para comprobar si esas diferencias podrían afectar a los resultados experimentales obtenidos con los animales, los experimentadores llevaron a cabo un trasplante de microbiota de ratones silvestres a ratones de laboratorio que carecían de microbiota. Las generaciones posteriores de ratones no solamente conservaron la microbiota silvestre sino que fueron mucho más resistentes a enfermedades como la gripe o el cáncer colorectal.