En los últimos siglos la ciencia ha avanzado a pasos agigantados. Los nuevos descubrimientos no dejan de sucederse incluso hoy en día, y ello ocurre en muy diversos campos y disciplinas. Sin embargo, estos descubrimientos no se trasladan por arte de magia al resto de la población.
Para ello es necesario que alguien haga que la información sobre los resultados de la investigación científica llegue al conjunto de la ciudadanía, algo que se puede conseguir mediante la publicación de artículos divulgativos. Estos artículos tienen como función acercar la ciencia a la mayoría de la población, con un lenguaje comprensible para los legos en las materias sobre las que tratan. Pueden ser de múltiples materias y llegar al conjunto de la población de diferentes maneras.
De cara a reconocerlos más fácilmente, a lo largo de este artículo vamos a ver varios ejemplos de artículos de divulgación científica, con todas sus características típicas.
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¿Qué es un ejemplo de artículo de divulgación científica?
Antes de entrar a visualizar diferentes ejemplos de artículos de divulgación resulta relevante comentar a qué hacemos referencia con este tipo de artículos. Entendemos por artículo de divulgación científica aquel escrito o redactado que parte de los conocimientos obtenidos por uno o diversos equipos de investigación para generar un documento en el que se explican los conceptos y resultados obtenidos por estos de manera amena y entendible para la población general.
De este modo, los artículos de divulgación pretenden acercar al conjunto de la ciudadanía los descubrimientos científicos realizados por los especialistas de los distintos ámbitos. Se trata de textos que pretenden ser objetivos y en los que los autores no manifiestan su opinión (si bien puede haber algún comentario que la refleje, el texto está fundamentado en datos objetivos pertenecientes a una investigación).
Es necesario tener en cuenta que el artículo divulgativo no es una investigación per se ni pretende descubrir nuevos datos o informaciones sino que únicamente elabora y explica de manera clara y comprensible los datos obtenidos por otros autores, con la posibilidad de complementarlos con los procedentes de otras investigaciones. Es una manera de difundir información obtenida mediante métodos científicos, haciendo que pase de los círculos sociales vinculados a la investigación a la cultura popular.
Así, las principales características de los artículos de divulgación científica (y que veremos más adelante en los ejemplos) son los siguientes:
- La información más relevante y llamativa siempre es planteada en las primeras líneas del artículo (esto no siempre ocurre en los artículos científicos).
- Se pone más el foco en ofrecer una narrativa que en plantear datos concretos hallados en una investigación.
- Las explicaciones son más breves que en los artículos de revistas científicas.
- La formación de quienes escriben artículos de divulgación científica no tiene por qué pertenecer al dominio de estudio de lo que se habla.
- Se evita el uso de jerga científica a no ser que el significado de esos tecnicismos pueda ser explicado en el propio artículo.
Ejemplos de artículos de divulgación científica
Son muchos los artículos divulgativos que podemos encontrar. Sin ir más lejos, la mayor parte de artículos visibles en este mismo portal lo son. Pero de cara a poder visualizar en mayor medida qué es un artículo de divulgación, a continuación os dejamos con una muestra de un total de 20 ejemplos de artículos de divulgación científica.
1. Ser demasiado severo consigo mismo puede conducir a sufrir TOC y ansiedad generalizada
Una nueva investigación ha encontrado que las personas con sentimientos intensos de responsabilidad fueron susceptibles a desarrollar un Trastorno Obsesivo-Compulsivo (TOC) o un Trastorno de Ansiedad Generalizada (TAG). Las personas con TOC se sienten torturadas por pensamientos negativos recurrentes y desarrollan alguna estrategia para prevenirlo.
El TAG es un tipo de ansiedad muy generalizada que hace que se preocupen por todo", describe en el International Journal of Cognitive Therapy el profesor asociado Yoshinori Sugiura de la Universidad de Hiroshima. La ansiedad y los comportamientos similares a los del TOC, como verificar si la puerta está cerrada con llave, son comunes en la población general. Sin embargo, es la frecuencia e intensidad de estos comportamientos o sentimientos lo que marca la diferencia entre un rasgo y un desorden del carácter.
"Por ejemplo, usar dos grabadoras de audio en lugar de una sólo por si una falla —explica Sugiura—. Tener dos grabadoras mejorará su trabajo, pero si prepara muchas grabadoras interferirá con su trabajo".
Tres tipos de "responsabilidad inflada"
El objetivo de este equipo de investigación, formado por Sugiura y el profesor asociado de la Universidad de Florida Central Brian Fisak, fue encontrar una causa común para estos trastornos y simplificar las teorías detrás de ellos ya que consideran que en psicología cada trastorno que experimentan los pacientes tiene varias teorías contrapuestas sobre sus causas.
Sugiura y Fisak primero definieron y exploraron la "responsabilidad inflada". El equipo identificó 3 tipos de responsabilidad inflada: 1) Responsabilidad para prevenir o evitar el peligro y/o daño, 2) Sentido de responsabilidad personal y culpa por los resultados negativos y 3) Responsabilidad de continuar pensando en un problema.
El grupo de investigación combinó las pruebas utilizadas para estudiar el TOC y el TAG, ya que no había ningún trabajo previo que comparara estas pruebas en el mismo estudio. Para establecer si la responsabilidad inflada era un predictor de TOC o GAD, Sugiura y Fisak enviaron un cuestionario en línea a estudiantes universitarios estadounidenses.
A través de esta encuesta, encontraron que los encuestados que obtuvieron puntuaciones más altas en las preguntas sobre responsabilidad tenían más probabilidades de exhibir comportamientos que se parecen a los de los pacientes con TOC o TAG. La responsabilidad personal y la culpa y la responsabilidad de seguir pensando, tenían el vínculo más fuerte con los trastornos.
Aunque los investigadores aclaran que este estudio preliminar no es representativo de la población general debido a la pequeña escala y la población sesgada (en su mayoría mujeres universitarias), los hallazgos prometedores sugieren que este formato se puede aplicar a una población más grande y arrojar resultados similares. Sugiura está estudiando cómo reducir la responsabilidad y los resultados preliminares son positivos.
Cuando se le pidió algún consejo para reducir la ansiedad o los comportamientos obsesivos, dijo: "Una manera muy rápida o fácil es darse cuenta de que la responsabilidad está detrás de su preocupación. Le pregunto a los pacientes por qué están tan preocupados y responden 'porque no puedo evitar preocuparme' pero no piensan espontáneamente 'porque siento responsabilidad'. Simplemente darse cuenta de ello disociará el pensamiento de responsabilidad y el comportamiento".
2. Envejecer de éxito
El envejecimiento es un proceso que acompaña a la materia viva. La longevidad está estrechamente relacionada con el control de la calidad de las proteínas celulares. Un crecimiento lento celular podría favorecer la longevidad al mantener unos niveles traduccionales bajos, que permitan un mejor control de calidad del proteoma.
Según el diccionario de la Real Academia de la Lengua Española, “envejecer” se define de la siguiente manera: “Dicho de un material, de un dispositivo o de una máquina: Perder sus propiedades con el paso del tiempo”. Ya en el territorio de la vida, con el paso del tiempo los seres vivos envejecen. Este envejecimiento puede ser estudiado a nivel celular, ya que las células individuales también envejecen al perder algunas de sus propiedades. Pero, ¿qué propiedades se pierden con la edad? ¿Cómo se produce esta pérdida? ¿Cuál es su causa?
Desde el punto de vista evolutivo, el envejecimiento se considera un proceso acumulativo de daños celulares a lo largo del tiempo. Esta acumulación de daños puede incidir en el número de divisiones que puede llevar a cabo una célula (envejecimiento replicativo) y/o en el tiempo que una célula puede permanecer metabólicamente activa manteniendo su capacidad de división (envejecimiento cronológico).
El envejecimiento se ve afectado por dos grandes grupos de variables: la genética/bioquímica celular y las condiciones ambientales a las que se ve sometida la célula. Desde los trabajos pioneros en el gusano Caenorhabditis elegans, se han descubierto numerosos genes que influyen en la longevidad de todos los organismos estudiados, desde la levadura hasta el hombre. Por otra parte, las condiciones ambientales que rodean a la propia célula dentro de cada organismo, en particular la cantidad de nutrientes disponibles, afecta a la longevidad. Ya en 1935 McCay, Crowell y Maynard describieron que la restricción calórica (sin malnutrición) en ratas, aumentaba la longevidad de las mismas.
Uniendo estas dos variables que influyen en el envejecimiento se han propuesto nueve sellos distintivos del mismo (“Hallmarks of aging”), que van desde el acortamiento de los telómeros, hasta la disfunción mitocondrial. Estas nueve señas de identidad del envejecimiento cumplen los siguientes criterios:
- Se manifiestan durante el envejecimiento normal
- Su agravamiento experimental acelera el envejecimiento
- Su mejora experimental incrementa la longevidad
Uno de estos sellos distintivos es la pérdida de la integridad del proteoma (conjunto de proteínas) de un organismo. Esta pérdida de la homeostasis proteica o proteostasis cumple los tres criterios mencionados anteriormente: durante el envejecimiento se produce un declive en la calidad de las proteínas celulares, y una relación directa entre el empeoramiento/mejora de esta calidad y la menor/mayor longevidad del organismo, respectivamente. Además, la presencia de agregados de proteínas o de proteínas mal plegadas, contribuye a la aparición y desarrollo de enfermedades asociadas a la edad como Alzheimer y Parkinson.
La reducción en la cantidad de proteínas defectuosas favorece la proteostasis. Existen numerosos mecanismos de control de calidad del proteoma, que principalmente consisten en garantizar el plegamiento correcto de proteínas y, por otra parte, la eliminación de las proteínas incorrectamente plegadas. En estos mecanismos están implicadas proteínas de choque térmico/chaperonas que estabilizan y pliegan proteínas, y los mecanismos de degradación de proteínas mediados por el proteasoma y la autofagia. Existen evidencias de cómo la mejora de estos mecanismos de mantenimiento de la proteostasis a través de manipulación genética puede retrasar el envejecimiento en mamíferos.
Además de estos mecanismos, existe un proceso celular fundamental que contribuye a la proteostasis celular y, por lo tanto, al envejecimiento: la traducción o síntesis de proteínas. El balance entre proteínas funcionales, bien plegadas y las proteínas agregadas, mal plegadas, etc., depende de un equilibrio finamente regulado entre su producción y su eliminación. Por lo tanto, es lógico pensar que, si los defectos en la eliminación de proteínas defectuosas contribuyen a un envejecimiento prematuro, un exceso de producción de proteínas tendría un efecto similar.
De modo opuesto, una limitación en la producción de proteínas evitaría una sobrecarga de los sistemas de degradación de las mismas y, por lo tanto, contribuiría a un aumento en la longevidad. Esta hipótesis se ha visto confirmada en numerosos ejemplos en distintos organismos, en los que la mutación o eliminación de factores de traducción o proteínas ribosómicas, debido a sus efectos en la traducción, pueden extender la longevidad celular.
Esta reducción traduccional podría ser la causa del aumento de la longevidad debida a la restricción calórica. La menor aportación de nutrientes conllevaría un menor nivel energético celular. La reducción en la actividad traduccional, que consume grandes cantidades de energía, tendría dos efectos beneficiosos: ahorro de energía y reducción de estrés para los sistemas de control de calidad de proteínas. En resumen, una mayor actividad traduccional conllevaría una menor longevidad y, por el contrario, una menor actividad de síntesis de proteínas favorecería una mayor longevidad. Parece paradójico que el que es uno de los mecanismos básicos del crecimiento celular, en su estado de mayor activación tendría el efecto negativo de una menor longevidad.
Todavía queda mucho por conocer sobre el papel que juegan los componentes del aparato traduccional en el envejecimiento. Aunque posiblemente sean solo una parte de la compleja red bioquímica que regula este proceso, es fácil aventurar que la investigación de la traducción y sus componentes nos dará más información sobre el modo en el que las células envejecen.
3. Inminente lanzamiento de la Parker Solar Probe, la sonda espacial que se acercará al Sol
El sábado 11 de agosto de 2018, a partir de las 9:33 (hora peninsular española), la NASA efectuará el lanzamiento de la sonda espacial Parker Solar Probe, que se aproximará a 6,2 millones de kilómetros del Sol; ninguna nave espacial ha estado tan cerca de nuestra estrella. La sonda espacial será lanzada en un cohete Delta IV Heavy desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 37 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, en el estado de Florida (Estados Unidos).
La misión Parker Solar Probe, bautizada así en honor al astrofísico solar Eugene Newman Parker (91 años de edad), "revolucionará nuestra comprensión sobre el Sol", según explica la NASA en un dossier de prensa, principalmente porque investigará cómo se mueven la energía y el calor a través de la atmósfera del Sol y qué acelera el viento solar y las partículas solares energéticas. La sonda espacial volará directamente a través de la corona solar (el aura de plasma que observamos alrededor del Sol durante un eclipse solar total), enfrentándose a un calor y a una radiación brutales y ofreciendo unas observaciones cercanas y privilegiadas de nuestra estrella. La nave espacial y sus instrumentos estarán protegidos del calor del Sol por un escudo compuesto de carbón que soportará temperaturas extremas cercanas a los 1.371 ºC.
El Sol, aunque parezca increíble, representa alrededor del 99,8% de la masa de nuestro Sistema Solar. A pesar de la atracción gravitatoria que ejerce en los planetas, asteroides o cometas, "resulta sorprendentemente difícil llegar al Sol", según un comunicado difundido esta semana por la NASA, se necesita 55 veces más energía para llegar al Sol que a Marte.
Nuestro planeta viaja muy rápido alrededor del Sol, aproximadamente a 107.000 kilómetros por hora, y la única forma de llegar a nuestra estrella es cancelando esa velocidad lateral con respecto al Sol. Aparte de valerse de un potente cohete, el Delta IV Heavy, la sonda espacial Parker Solar Probe utilizará la asistencia gravitatoria de Venus en siete ocasiones y a lo largo de casi siete años; estas asistencias gravitatorias situarán a la nave en una órbita récord con respecto al Sol, a 6,2 millones de kilómetros de distancia, bien asentada en la órbita de Mercurio. La Parker Solar Probe completará 24 órbitas alrededor del Sol y se encontrará con Venus en siete ocasiones.
Las observaciones que realice directamente en el interior de la corona solar serán de gran ayuda para los científicos: para comprender por qué la atmósfera solar es unos cientos de veces más caliente que la superficie solar. La misión también proporcionará unas observaciones cercanas y sin precedentes del viento solar, la fuga constante de material solar arrojado del Sol a millones de kilómetros por hora.
El estudio de los procesos fundamentales que ocurren cerca del Sol servirá para conocer mejor la meteorología espacial que "puede cambiar las órbitas de los satélites, acortar sus vidas o interferir en el sistema electrónico de a bordo", destaca la NASA. "Comprender mejor la meteorología espacial también ayuda a proteger a los astronautas de una exposición peligrosa a la radiación durante las potenciales misiones espaciales tripuladas a la Luna y a Marte", añade la agencia espacial en el dossier de prensa.
4. La relación entre estrés y alimentación: “comedores compulsivos”
El alimento ha adquirido múltiples connotaciones simbólicas, asociándolo generalmente a momentos de festejo, agrado, placer, satisfacción y bienestar. Aquellas personas que no tienen control en lo que comen, no hacen una elección de lo que ingieren, ni sienten satisfacción plena, suelen identificarse como "comedores compulsivos".
Si bien se trata de individuos que generalmente canalizan su ansiedad y estrés hacia la comida, también existe la otra cara de la moneda, pues hay personas que cuando están presionadas, ansiosas o deprimidas dejan de comer porque el alimento les provoca repugnancia, lo que puede ocasionar que en pocos días pierdan peso.
"Cualquiera de los dos extremos trae consecuencias negativas para la salud, más aún si la persona padece diabetes mellitus. Por un lado, la sobrealimentación eleva de manera importante la glucosa sanguínea y, por otro, la falta de comida la reduce (condición conocida como hipoglucemia)”, señala en entrevista la nutrióloga y psicoterapeuta Luisa Maya Funes.
La especialista agrega que el problema puede derivar por igual en falta de nutrientes o en obesidad, siendo esta última importante factor de riesgo para desarrollar graves afecciones cardiovasculares, molestias en articulaciones, dificultad para respirar y baja autoestima.
Sin embargo, el que el estrés influya en la forma de comer es una conducta aprendida a lo largo de su vida. "El ser humano, desde su nacimiento, se vincula a su madre por medio del alimento. Después, durante la etapa preescolar se comienza a premiar al chico con golosinas si se porta bien, cumple con sus tareas y guarda los juguetes, acciones que ocasionan que se genere en el menor la idea de que cualquier necesidad, apoyo o recompensa tiene que ser cubierta mediante la comida", explica la doctora Maya Funes.
Es así que el alimento ha adquirido múltiples connotaciones simbólicas, asociándolo generalmente a momentos de festejo, agrado, placer, satisfacción y bienestar. En este contexto, muchas personas sienten que no sólo nutren a su organismo, sino que hacen lo mismo con su alma debido a que se les inculcó esa idea desde edad temprana.
Es por ello que cuando enfrentan situaciones que les causan estrés, ansiedad o angustia compensan tal insatisfacción comiendo; en caso contrario, a quien no se le enseñó a darle tanto valor a los alimentos, obviamente no va a recurrir a ellos como satisfactor en momentos de tensión.
"En estos casos es indispensable que el paciente detecte aquellos factores que le provocan estrés y analice su conducta alimentaria, lo que tiene como finalidad que logre controlar ambos elementos. Si no es posible que lo haga por sí mismo deberá recurrir a terapia psicológica que le proporcione apoyo, encamine a manejar este tipo de conducta, incremente su autoestima y genere conciencia sobre su forma de comer.
Posteriormente, será necesario canalizar su ansiedad hacia la práctica de alguna actividad que le resulte placentera y relajante, como hacer ejercicio o asistir a clases de pintura o fotografía", indicó la doctora Maya Funes.
Finalmente, los afectados que han logrado manejar el estrés no están exentos de sufrir recaídas, pero es fundamental comprender que ello es parte del proceso de adaptación que, además, les permitirá reconocer con facilidad los momentos de crisis con la finalidad de controlarlos cuanto antes.
5. Proponen usar “jaulas” moleculares para destruir células cancerosas de forma selectiva
Un estudio liderado por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha propuesto el uso de ‘jaulas’ moleculares (formadas por pseudopéptidos) para matar células cancerosas de forma selectiva en microambientes ácidos. El trabajo, publicado en la revista Angewandte Chemie, pone el foco en el pH del entorno de tumores, que podría emplearse como parámetro selectivo entre células sanas y células malignas. Los resultados podrían ayudar en el diseño de tratamientos contra el cáncer.
Una de las características de muchos tumores es que, debido al metabolismo de las células de cáncer, el entorno alrededor de los tumores sólidos tiene un pH ácido. Esto confiere unas características especiales a estas células y las hace más resistentes y capaces de migrar a otras zonas del cuerpo (proceso conocido como metástasis).
“En este estudio hemos preparado una familia de moléculas derivadas de aminoácidos con estructura tridimensional en forma de jaula y que, cuando se encuentran en medios ácidos, encapsulan un cloruro en su interior de manera muy eficiente. Además, son capaces de transportar el cloruro a través de bicapas de lípidos, siendo este transporte también más eficiente cuando hay un gradiente de pH con un entorno ácido”, explica el investigador del CSIC Ignacio Alfonso, del Instituto de Química Avanzada de Cataluña.
Los investigadores han obtenido estos resultados a partir, primero, del empleo de diferentes técnicas espectroscópicas (electroquímica, resonancia magnética nuclear y fluorescencia) en modelos experimentales artificiales sencillos, como micelas y vesículas. Después demostraron que este concepto se podía aplicar en sistemas vivos, ya que el transporte a través de la membrana celular de ácido clorhídrico produce efectos adversos en las células, llegando a causar su muerte mediante distintos mecanismos.
Por último, comprobaron en células de adenocarcinoma de pulmón humano que una de las ‘jaulas’ moleculares resultaba tóxica para las células en función del pH circundante. “La jaula era cinco veces más tóxica si se encontraba con un pH ácido, similar al que hay en el entorno de tumores sólidos, que con un pH habitual de células normales. Es decir, que existe un rango de concentraciones en las que la jaula sería inocua para células en pH 7.5, células sanas, pero tóxica para aquellas células que se encuentren en un pH ligeramente ácido, como el microentorno de un tumor sólido”, añade Alfonso.
“Esto abre la posibilidad de ampliar el uso de anionóforos (transportadores de iones con carga negativa) parecidos a los que se emplean en la quimioterapia del cáncer, utilizando el pH como parámetro de selectividad entre células cancerosas y sanas”, concluye el investigador.
6. Descubierta por casualidad una nueva especie de dinosaurio en Sudáfrica
Una nueva especie de dinosaurio ha sido descubierta por casualidad por una estudiante de doctorado de la Universidad de Witwatersrand, en Sudáfrica, después de haber sido identificado incorrectamente durante más de 30 años.
El equipo de esta institución dirigido por Kimberley Chapelle ha reconocido que el fósil no solo pertenecía a una nueva especie de sauropodomorfo, dinosaurios herbívoros de cuello largo, sino a un género completamente nuevo.
El espécimen ha recibido el nuevo nombre de Ngwevu Intlokowhich que significa "calavera gris" en el idioma Xhosa, elegido para honrar la herencia sudafricana. Ha sido descrito en la revista académica PeerJ.
30 años de engaño
El profesor Paul Barrett, supervisor de Chapelle en el Museo de Historia Natural del Reino Unido ha explicado el orígen del descubrimiento: "Este es un nuevo dinosaurio que se ha estado ocultando a plena vista. El espécimen ha estado en las colecciones en Johannesburgo durante aproximadamente 30 años, y muchos otros científicos ya lo han examinado. Pero todos pensaron que era simplemente un extraño ejemplo de Massospondylus ".
El Massospondylus fue uno de los primeros dinosaurios predominantes al comienzo del período Jurásico. Encontrados regularmente en todo el sur de África, estos reptiles pertenecían a un grupo llamado sauropodomorfos y finalmente dieron origen a los saurópodos, un grupo característico por sus largos cuellos y enormes patas, como el famoso Diplodocus. A raíz del hallazgo, los investigadores han comenzando a mirar más de cerca a muchos de los supuestos especímenes de Massospondylus, creyendo que hay mucha más variación de lo que se pensaba.
Nuevo miembro de la familia
Chapelle también ha señalado por qué el equipo pudo confirmar que este espécimen era una nueva especie: "Para asegurarse de que un fósil pertenece a una nueva especie, es crucial descartar la posibilidad de que sea una versión más joven o más antigua de un especies ya existentes. Esta es una tarea difícil de lograr con fósiles porque es raro tener una serie completa de fósiles de una sola especie. Afortunadamente, el Massospondylus es el dinosaurio sudafricano más común, por lo que hemos encontrado especímenes que van desde embriones hasta adultos. En base a esto, pudimos descartar la edad como una posible explicación de las diferencias que observamos en el espécimen ahora llamado Ngwevu intloko".
El nuevo dinosaurio ha sido descrito a partir de un solo espécimen bastante completo con un cráneo notablemente bien conservado. El nuevo dinosaurio era bípedo con un cuerpo bastante grueso, un cuello largo y delgado y una cabeza pequeña y cuadrada. Hubiera medido tres metros desde la punta de su hocico hasta el final de su cola y probablemente era omnívoro, alimentándose tanto de plantas como de pequeños animales.
Los hallazgos ayudarán a los científicos a comprender mejor la transición entre el período Triásico y Jurásico, hace unos 200 millones de años. Conocido como un momento de extinción masiva, las últimas investigaciones parecen indicar que florecieron ecosistemas más complejos en el Jurásico más temprano de lo que se pensaba.
7. Descubren un nuevo 'tiburón luciérnaga' enano que brilla en la oscuridad
Un equipo de científicos estadounidenses han identificado una nueva especie de tiburón enano, al que se le ha denominado ‘tiburón enano americano’ (‘Molisquama Mississippiensis’). Esta nueva criatura se añade así a los ya 465 escualos identificados. Este animal mide tan solo cinco pulgadas y media (unos 14 centímetros) y fue hallado en el Golfo de México en 2010. “En la historia de la ciencia de la pesca, solo se han capturado dos tipos de tiburón enano”, ha asegurado Mark Grace, uno de los investigadores involucrados en el hallazgo, en declaraciones recogidas por la propia Universidad de Tulane, para remarcar la importancia del hallazgo.
El único antecedente similar registrado fue un pequeño marrajo capturado en el Océano Pacífico Oriental en 1979 y que se encuentra en el Museo Zoológico de San Petersburgo (Rusia). “Se trata de dos especies diferentes, cada una de océanos diferentes. Y ambas extremadamente raras”, han puntualizado los responsables del estudio.
Henri Bart, investigador y director del Instituto de Biodiversidad en la Universidad de Tulane, ha afirmado que el descubrimiento pone de manifiesto que queda mucho por conocer del Golfo de México, "especialmente de la zona acuática más profunda" así como "las nuevas especies que quedan por descubrirse".
¿Cómo es?
Los científicos del estudio, como decimos, han encontrado diferencias notables con el anterior 'tiburón luciérnaga', ya que presenta menos vértebras y numerosos fotóforos (órganos que emiten luz que se ven como puntos luminosos en la piel de los animales). Ambos especímenes cuenta con pequeñas bolsas a cada lado y cerca de las branquias que son las responsables de producir el fluido que les permite brillar en la oscuridad.
La bioluminiscencia no es exclusiva de esta especie, ya que cumple gran cantidad de funciones: las luciérnagas, por ejemplo, la utilizan para encontrar pareja, pero muchos peces la usan para atraer a sus presas y pescarlas. La Administración Atmosférica y Oceánica Nacional (NOAA, por sus siglas en inglés), que trabaja de manera conjunta con la citada universidad, estima que en torno al 90% de los animales que viven en aguas abiertas son bioluminiscentes, aunque la investigación en criaturas de aguas profundas es muy escasa, tal y como recoge la cadena CNN.
El descubrimiento
Este nuevo tiburón de pequeño tamaño fue recogido en 2010 cuando el barco ‘Piscis’, dependiente de la NOAA, estudiaba la alimentación del cachalote. Sin embargo, no se percataron del hallazgo hasta tres años después, mientras se examinaba las muestras recogidas. El científico solicitó a la Universidad de Tulane que archivara el espécimen en su colección de peces y poco después, emprendieron un nuevo estudio para averiguar de qué tipo de organismo se trataba.
La identificación del tiburón implicó examinar y fotografiar las características externas del animal capturado con un microscopio de disección, así como estudiar imágenes radiográficas (rayos X) y tomografías computarizadas de alta resolución. Las imágenes más sofisticadas de las características internas del tiburón se tomaron en el Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble (Francia), que utiliza la fuente más intensa de luz generada por sincrotrón (un tipo de acelerador de partículas) en el mundo, para producir rayos X 100.000 millones de veces más brillantes que las radiografías que se utilizan en los hospitales.
8. Descubren un nuevo órgano sensorial para el dolor
El dolor es una causa común de sufrimiento que resulta en un coste sustancial para la sociedad. Una de cada cinco personas en el mundo experimenta dolor constante por alguna u otra razón, lo que motiva la contínua necesidad de encontrar nuevos analgésicos. Pese a ello, la sensibilidad al dolor es también necesaria para la supervivencia y tiene una función protectora: su función es la de provocar las reacciones reflejas que eviten que nos hagamos daño, como la de alejar la mano instintiva y automáticamente cuando la acercamos a una llama o nos cortamos con un objeto afilado.
Hasta el momento se sabía que la percepción de una señal dolorosa estaba asociada a la existencia de unas neuronas especializadas en la recepción del dolor denominadas nociceptores. Ahora, un grupo de investigadores del Instituto Karolinska, en Suecia, ha descubierto un nuevo órgano sensorial que puede detectar daños mecánicos dolorosos. Los resultados de la investigación se recogen en el artículo titulado “Specialized cutaneous Schwann cells initiate pain sensation” publicado esta semana en la revista Science.
El órgano en cuestión estaría formado por un conjunto de células gliales con múltiples y largas protuberancias que colectivamente forman un órgano similar a una malla dentro de la piel. Las llamadas células gliales forman parte del tejido nervioso y complementando a las neuronas, a la vez que dándoles soporte, son capaces de percibir los cambios ambientales.
El estudio describe este recién descubierto órgano, cómo está organizado junto con los nervios sensibles al dolor en la piel; y cómo la activación del órgano produce los impulsos eléctricos en el sistema nervioso que motivan reacciones reflejas y la experiencia de dolor. Las células que componen el órgano son muy sensibles a los estímulos mecánicos, lo que explica cómo pueden participar en la detección de pinchazos y presión. Además, en sus experimentos, los investigadores también bloquearon el órgano y vieron una disminución de la capacidad de sentir dolor.
"Nuestro estudio muestra que la sensibilidad al dolor no se produce solo en las fibras nerviosas de la piel, sino también en este órgano sensible al dolor recientemente descubierto. El descubrimiento cambia nuestra comprensión de los mecanismos celulares de la sensación física y puede ser importante en la comprensión del dolor crónico ", explica Patrik Ernfors, profesor del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska y autor principal del estudio.
Hasta el momento se había pensado que el dolor se iniciaba exclusivamente por la activación de terminaciones nerviosas libres en la piel. En contraste con este paradigma, el descubrimiento de este órgano podría abrir la puerta a una manera completamente distinta de comprender como los seres humanos percibimos los estímulos externos en general, y el dolor en particular, lo que también podría tener un gran impacto en el desarrollo de nuevos analgésicos que puedan mejorar sustancialmente la vida de millones de personas en el mundo.
9. La OMS emitió la lista de las bacterias más peligrosas del mundo
La Organización Mundial de la Salud dijo el lunes que deben desarrollarse urgentemente nuevos fármacos para combatir a 12 familias de bacterias, a las que consideró "patógenos prioritarios" y una de las mayores amenazas a la salud humana. La agencia de salud de Naciones Unidas dijo que muchos microbios ya se han convertido en superbacterias mortales que son resistentes a muchos antibióticos.
Las bacterias "tienen habilidades para encontrar nuevas formas de resistir el tratamiento", dijo la OMS, y también pueden transmitir material genético que permite que otras bacterias no respondan a los fármacos. Los gobiernos necesitan invertir en investigación y desarrollo para encontrar nuevos medicamentos a tiempo, porque no se puede confiar en el aporte de las fuerzas del mercado para combatir a los microbios, añadió.
"La resistencia a los antibióticos está creciendo y nos estamos quedando sin opciones de tratamiento", dijo Marie-Paule Kieny, directora general adjunta de la OMS para los sistemas de salud y la innovación. "Si dejamos a las fuerzas del mercado por sí solas, los nuevos antibióticos que necesitamos con más urgencia no van a estar a tiempo", agregó.
En las últimas décadas, las bacterias resistentes a los fármacos, como el estafilococo dorado (MRSA) o el Clostridium difficile, se han convertido en una amenaza para la salud mundial, mientras que cepas de superbacterias de infecciones como la tuberculosis y la gonorrea son ahora intratables.
Patógenos prioritarios
La lista de "patógenos prioritarios" publicada por la OMS tiene tres categorías -crítica, alta y mediana-, según la urgencia con que se necesitan los nuevos antibióticos. El grupo crítico incluye bacterias que representan una amenaza particular en hospitales, hogares de ancianos y otros centros de atención. A continuación la lista completa:
Prioridad 1: CRÍTICA
- Acinetobacter baumannii, resistente a los carbapenémicos
- Pseudomonas aeruginosa, resistente a los carbapenémicos
- Enterobacteriaceae, resistentes a los carbapenémicos, productoras de ESBL
Prioridad 2: ELEVADA
- Enterococcus faecium, resistente a la vancomicina
- Staphylococcus aureus, resistente a la meticilina, con sensibilidad intermedia y resistencia a la vancomicina
- Helicobacter pylori, resistente a la claritromicina
- Campylobacter spp., resistente a las fluoroquinolonas
- Salmonellae, resistentes a las fluoroquinolonas
- Neisseria gonorrhoeae, resistente a la cefalosporina, resistente a las fluoroquinolonas
Prioridad 3: MEDIA
- Streptococcus pneumoniae, sin sensibilidad a la penicilina
- Haemophilus influenzae, resistente a la ampicilina
- Shigella spp., resistente a las fluoroquinolonas
10. Los genes neandertales han influido en el desarrollo del cerebro
La forma del cráneo y del cerebro es uno de los rasgos propios del ser humano moderno Homo sapiens sapiens respecto a otras especies humanas. Un equipo internacional de científicos, liderado por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania) ha llevado a cabo un estudio sobre la morfología craneal humana centrada en nuestros parientes extintos más cercanos, los neandertales, para entender mejor las bases biológicas de la forma endocraneal de los humanos modernos.
Según Amanda Tilot, del Instituto Max Planck de Psicolingüística y coautora del trabajo publicado en Current Biology, se plantearon “tratar de identificar posibles genes y características biológicas relacionadas con la forma esférica del cerebro” y descubrieron pequeñas variaciones en la forma endocraneal que seguramente responden a cambios en el volumen y la conectividad de ciertas áreas cerebrales, según señala Philipp Gunz, paleoantropólogo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y otro de los autores del estudio.
Los expertos investigadores partieron de la idea de que los humanos actuales con ancestros europeos poseen fragmentos raros de ADN neandertal en sus genomas como resultado del cruce entre las dos especies. Tras analizar la forma craneal, identificaron tramos de ADN neandertal en una muestra amplia de humanos modernos, que combinaron con imágenes por resonancia magnética y la información genética de unas 4.500 personas. Con todos estos datos, los científicos lograron detectar las diferencias en la forma endocraneal entre los fósiles de neandertales y los cráneos de humanos modernos. Este contraste les permitió evaluar la forma de la cabeza en miles de resonancias cerebrales de personas vivas.
Por otra parte, los genomas secuenciados de ADN neandertal antiguo también les permitieron identificar fragmentos de ADN neandertal en humanos modernos en los cromosomas 1 y 18, relacionados con una forma craneal menos redonda.
Estos fragmentos contenían dos genes ya vinculados al desarrollo del cerebro: UBR4, involucrado en la generación de neuronas; y PHLPP1, relacionado con el desarrollo del aislamiento de mielina –sustancia que protege los axones de ciertas células nerviosas y que acelera la transmisión del impulso nervioso–. “Sabemos por otros estudios que la interrupción total de UBR4 o PHLPP1 puede tener importantes consecuencias para el desarrollo del cerebro”, explica Simon Fisher, genetista del Instituto Max Planck de Psicolingüística.
En su trabajo, los expertos encontraron que, en los portadores del fragmento neandertal relevante, el gen UBR4 está ligeramente reducido en el putamen, la estructura situada en el centro del cerebro que, junto con el núcleo caudado, forma el núcleo estriado, y que forma parte de una red de estructuras cerebrales llamadas ganglios basales.
En el caso de los portadores del fragmento neandertal PHLPP1, “la expresión génica es ligeramente superior en el cerebelo, que probablemente tendrá un efecto de amortiguación en la mielinización del cerebelo”, según Fisher. Ambas regiones del cerebro –el putamen y el cerebelo– son, según los científicos, claves para el movimiento. “Estas regiones reciben información directa de la corteza motora y participan en la preparación, el aprendizaje y la coordinación sensoriomotriz de los movimientos”, subraya Gunz, quien añade que los ganglios basales también contribuyen a diversas funciones cognitivas en la memoria, la atención, la planificación, el aprendizaje de habilidades y la evolución del habla y el lenguaje.
Todas estas variantes neandertales tienen como resultado pequeños cambios en la actividad de los genes y provocan que la forma cerebral de ciertas personas sea menos esférica. Los investigadores concluyen que las consecuencias de transportar estos fragmentos raros de neandertal son sutiles y sólo detectables en una muestra muy grande.
11. Las moscas también aprenden
Cuando los psicólogos experimentales plantean experimentos con animales, éstos deben entenderse como un ejercicio de analogía, destinado a obtener un conocimiento que pueda ser generalizado al ser humano (de otro modo sería complicado justificar la utilidad práctica de los mismos).
Por eso, los animales escogidos en este tipo de investigaciones deben proporcionar, además de un manejo sencillo y unas aptitudes determinadas para facilitar el proceso experimental, una adecuada constitución psíquica y fisiológica que permita este trasvase de información, desde los sujetos animales hasta el ser humano, el objeto de estudio real. Los elegidos suelen ser mamíferos y aves, los considerados "superiores" entre los vertebrados (aunque, desde el punto de vista de un evolucionista entusiasta como yo, esta calificación no puede ser más desafortunada). Sin embargo, otras especies con características muy distintas podrían servirnos para indagar en los entresijos de la conducta. La estrella indiscutible en los laboratorios de genética y biología, por ejemplo, es la famosa "mosca de la fruta", Drosophila Melanogaster, cuyo imponente nombre le resultará probablemente familiar al lector.
Las características de este insecto lo convierten en el mejor amigo del investigador biólogo: su ciclo vital es de muy corta duración (no viven más de una semana en estado salvaje), con lo que podemos criar en poco tiempo docenas de generaciones con cientos de individuos; su genoma es reducido (tan solo 4 pares de cromosomas, frente a los 23 de la especie humana) y por eso mismo ha sido bien estudiado (fue secuenciado completamente en el año 2000).
Estas propiedades hacen de Drosophila el sueño de todo "Dr. Frankenstein" con ganas de estudiar cómo influyen las mutaciones genéticas en determinados ámbitos de la vida y de la conducta (podemos aislar cepas mutantes, por ejemplo), y nos permiten abordar fenómenos como el aprendizaje desde un enfoque genético o bioquímico con gran libertad de acción, algo prácticamente impensable hoy por hoy con otras criaturas más complejas. Actualmente existen bastantes equipos científicos trabajando en esta línea con moscas Drosophila (en España, Antonio Prado Moreno y sus colaboradores de la Universidad de Sevilla parecen ir en la vanguardia mundial).
La contrapartida evidente es el pronunciado salto evolutivo que separa a la mosca Drosophila del Homo sapiens. Después de todo, el fílum de los artrópodos (al que pertenecen los insectos) y el nuestro propio, el de los cordados, han evolucionado por caminos independientes desde la "explosión de la vida" del periodo Cámbrico, hace más de 550 millones de años, por lo que toda extrapolación de estos estudios ha de ser tomada con cautela. Sin embargo, a nivel químico y genético, las semejanzas no son desdeñables. Parece que por aquel entonces el funcionamiento básico del ADN y los procesos de codificación cromosómica estaban ya bien establecidos, porque la mayoría de los genes de Drosophila tienen sus homólogos en el genoma de los mamíferos y funcionan de forma muy similar.
Ahora viene la gran pregunta: ¿Cómo vamos a investigar el aprendizaje en unas criaturas tan extrañas para nosotros? Es relativamente fácil enseñar a una rata de laboratorio a presionar una palanca para obtener un poco de comida, pero esta vez la escala de tamaño y la distancia filogenética juegan en nuestra contra. Se nos hace difícil, ciertamente, ponernos en el lugar de una cosa que vive bajo un exoesqueleto quitinoso y muere a los pocos días de nacer... Precisamente es en estas situaciones especiales donde los científicos demuestran su ingenio, y la verdad es que no les ha faltado a la hora de proponer situaciones experimentales de aprendizaje para las moscas. Veamos un par de ejemplos, recogidos en un artículo de Hitier, Petit, y Prèat (2002):
Para comprobar la memoria visual de las moscas, el Dr. Martin Heisenberg ideó un original sistema que podríamos llamar "simulador de vuelo", y que me parece un ejemplo fantástico de cómo las situaciones complicadas se pueden resolver con mucha imaginación. La mosca en cuestión se halla sujeta por un fino hilo de cobre conectado a un sensor que puede detectar las torsiones del mismo.
De este modo, cuando la mosca en suspensión vuela en una dirección determinada, la torsión del hilo la delatará. Además, para infundir en nuestra pequeña amiga una sensación de auténtico movimiento, una pantalla panorámica a su alrededor irá girando para compensar sus cambios de dirección. Desde luego, ¡quién hubiera pensado que harían falta dispositivos tan sofisticados para estudiar a una inocente mosca de la fruta! Una vez colocada la mosquita en el "simulador", Heisenberg dispuso dos estímulos visuales en posiciones distintas frente al sujeto, que consistían en la figura de una T, bien derecha o bien invertida (boca abajo). En la fase de entrenamiento, cada vez que la mosca volaba en dirección a una de las figuras en concreto, una lámpara calentaba su abdomen produciéndole una sensación desagradable (se trata de un condicionamiento aversivo).
Tras una serie de ensayos en los que la orientación hacia la figura escogida era castigada de este modo, se pasaba a una fase de prueba, exactamente igual pero sin estímulos aversivos, para comprobar si las moscas habían aprendido la lección. Así se comprobó que los insectos escogían preferentemente la dirección que no había sido asociada a la descarga. Efectivamente, parece ser que nuestras zumbantes compañeras son capaces de asociar una determinada figura geométrica con un peligro, aunque pasadas 24 horas sin recibir nuevo entrenamiento acaban por olvidar esta asociación y vuelan indistintamente en cualquier dirección.
Otro procedimiento, bastante más frecuente en los laboratorios, es el de la llamada "escuela de moscas", y nos sirve para descubrir la memoria olfativa de estos animales. Las moscas de la fruta, como otros insectos, basan en el olfato todo su mundo social y la mayor parte de sus actos de comunicación. Las mariposas nocturnas hembra pasan toda la noche extendiendo por el aire determinadas sustancias llamadas feromonas que, al llegar a los receptores químicos del macho, actúan como una llamada nupcial irresistible. Otras feromonas pueden servir para reconocer a los miembros de la propia especie, marcar el territorio o señalar fuentes de alimento, de modo que actúan como las palabras de un insólito lenguaje químico, capaz de obrar maravillas de organización social como las colmenas de abejas que intrigaron a Charles Darwin.
Es de esperar, por tanto, que el desempeño de un insecto en tareas que pongan a prueba su capacidad para trabajar con el olfato será más que eficiente. Precisamente para demostrarlo se idearon las primeras "escuelas de moscas" en los años setenta.
Una "escuela de moscas" es una construcción bastante más sencilla que la del ejemplo anterior, y además proporciona conclusiones más sólidas al permitir el estudio de poblaciones enteras de insectos a la vez. Tan sólo es necesario encerrar a un grupo de moscas en un receptáculo por el que hacemos circular una corriente de aire cargada de diferentes olores, y cuyas paredes son electrificables a voluntad del experimentador (parece que la mayoría de los estudiosos que trabajan con moscas prefieren los estímulos aversivos, por algo será). Y ahora se trata de ir emparejando un olor concreto con la dolorosa sensación de la descarga eléctrica.
Una vez concluidos los ensayos de condicionamiento, en la fase de prueba se permite a las moscas volar libremente entre dos estancias, cada una de ellas impregnada con uno de los dos olores. La mayoría de ellas acaba por instalarse en el habitáculo del olor no asociado con la descarga, demostrando que el aprendizaje ha tenido lugar.
Pero aún hay más. Dado que con este sistema podemos trabajar a la vez con poblaciones de docenas de individuos, el procedimiento de la "escuela de moscas" para el condicionamiento olfativo es útil para poner a prueba la capacidad memorística de distintas cepas mutantes en las que determinado gen ha sido desactivado, por ejemplo.
De este modo, podemos ver si las alteraciones genéticas y bioquímicas influyen de algún modo en el proceso de aprendizaje y memorización, al comparar la proporción de moscas mutantes que se quedan en el compartimento equivocado de la "escuela" con la de las que hacen lo mismo de la variedad normal. Con este procedimiento se han descubierto variedades "amnésicas" de Drosophila, como la cepa dunce, descrita por Seymour Benzer en los setenta (Salomone, 2000) y que nos reveló importante información acerca de ciertas moléculas necesarias para aprender y retener cualquier asociación.
Si el futuro de la investigación psicológica y neurológica del aprendizaje pasa inevitablemente por el estudio de los genes y las biomoléculas (como muchos románticos nos tememos), entonces estos humildes dípteros pueden representar una buena oportunidad para ir empezando el trabajo. Y por eso merecen nuestro agradecimiento. Como mínimo.
12. Bacterias en Marte: el “Curiosity” llevó polizones al planeta rojo
Si algún día se descubre vida en Marte, los científicos van a tener más complicado saber si es marciana. El Curiosity, el rover de la NASA que lleva casi dos años explorando el planeta rojo, llevaba polizones. Muestras del vehículo tomadas antes de su lanzamiento han revelado la existencia de decenas de bacterias a bordo. Lo que no hay manera de saber es si siguen vivas.
El riesgo de exportar organismos terrestres en las misiones espaciales siempre ha preocupado a los científicos e ingenieros. La construcción de las distintas naves se realiza en estrictas condiciones de seguridad biológica y se somete todo el material a un duro proceso de esterilización.
Aún así, la vida es terca. En 2013 se descubrió una nueva bacteria, la Tersicoccus phoenicis. Y la identificaron en dos únicos lugares del planeta separados por miles de kilómetros. ¿Dónde? Pues en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida, y en la base espacial que los europeos de la ESA tienen en Kourou, en la Guayana francesa. Pero lo más relevante es que el microorganismo apareció en sus respectivas salas blancas, zonas diseñadas para evitar la contaminación biológica.
Ahora, durante la reunión anual de la Asociación Americana de Microbiología (ASM2014), un grupo de investigadores ha dado a conocer los resultados de los análisis que realizaron de unas muestras tomadas del sistema de vuelo y el escudo térmico del Curiosity. Encontraron 65 especies diferentes de bacterias, la mayoría del género Bacillus.
Los investigadores sometieron a las 377 cepas que hallaron en el rover a todas las perrerías imaginables. Las desecaron, las sometieron a temperaturas extremas de calor y frío, a niveles de pH muy elevados y, la más mortífera, a altos niveles de radiación ultravioleta. El 11% de las cepas sobrevivieron.
"Cuando nos embarcamos en estos estudios no se conocía nada acerca de los organismos de estas muestras", decía a Nature News la autora principal de la investigación, la microbióloga de la Universidad de Idaho, Stephanie Smith. También reconoce que no hay manera de saber si las bacterias han sobrevivido a un viaje espacial de más de ocho meses, al aterrizaje y a las severas condiciones climáticas de Marte.
Pero hay datos que impiden descartar la posibilidad de que las bacterias terrestres u otros microorganismos hayan llegado a Marte antes que los humanos. Además de todas las pruebas superadas por las encontradas en el Curiosity, otro equipo de investigadores ha comprobado que otros microorganismos terrestres pueden vivir en las condiciones adversas del planeta rojo.
También en la conferencia ASM2014, microbiólogos de la Universidad de Arkansas (Estados Unidos) han presentado los resultados de sus experimentos con dos especies de metanógenos, un microorganismo del dominio Archaea, que no necesita oxígeno, ni nutrientes orgánicos ni de la fotosíntesis para vivir. Se desarrolla bien en ambientes ricos en dióxido de carbono (el componente principal de la atmósfera marciana) que metabolizan generando metano.
Los investigadores, que colaboran con la NASA, sometieron a las arqueas metanógenas a la enorme oscilación térmica de Marte, cuya temperatura en su ecuador puede ir de los 20º a los -80º en el mismo día. Comprobaron que aunque detenían su crecimiento durante las horas más frías, reactivaban su metabolismo al suavizarlas.
Para los científicos, sería un desastre que las bacterias terrestres hubieran llegado a Marte y salieran adelante. Si el Curiosity o su sucesor que la NASA enviara en 2020 a tomar muestras de la superficie marciana encontraran bacterias, ya no se podría anunciar en grandes titulares que hay vida en Marte sin tener en cuenta la posibilidad de una contaminación terrestre de las muestras.
Desde el punto de vista ecológico, la exportación de vida terrestre al espacio entraña más riesgos que ventajas. No se sabe como podrían evolucionar los microorganismos terrestres en otros entornos ni el impacto que tendrán allí donde lleguen. Como dice Smith a Nature: “Aún no sabemos si existe realmente una amenaza pero hasta que lo sepamos, es importante que tengamos cuidado”.
13. Células “reprogramadas” contra la diabetes
Uno de los objetivos que persiguen quienes investigan la diabetes es conseguir que el páncreas de los pacientes vuelva a funcionar correctamente y produzca la insulina que necesitan para vivir. No es una tarea fácil, ya que todas las estrategias que se han probado hasta la fecha en ese sentido, como el trasplante de islotes pancreáticos, no han tenido éxito. Pero esta semana, una investigación publicada en la revista 'Nature' y liderada por el español Pedro L. Herrera desde la Universidad de Ginebra (Suiza), abre una vía que, en el futuro, podría contribuir a solucionar el problema.
Este grupo de científicos ha conseguido 'reprogramar' células del páncreas humano distintas a las que normalmente se encargan de la producción de insulina para que segreguen la hormona. Y ha probado la funcionalidad de la estrategia en modelos de ratón diabético.
"De momento, lo que hemos conseguido es una prueba de concepto de que es posible conseguir cambios de identidad celular en islotes pancreáticos humanos", explica Herrera, que lleva más de 20 años estudiando la biología del desarrollo del páncreas. "El objetivo es poder diseñar una terapia regenerativa que sea capaz de conseguir que células distintas a las que producen normalmente la insulina se encarguen de esa tarea. Pero, si se consigue, esto será a muy largo plazo", advierte el investigador.
Normalmente, las únicas células capaces de 'fabricar' insulina son las células beta, que se encuentran en el interior de los llamados islotes pancreáticos. Hace casi 10 años, sin embargo, el equipo de Herrera comprobó, en modelos de ratón no diabéticos, que si se destruyen todas las células beta de estos animales, se produce un fenómeno de plasticidad celular y otras células presentes en los islotes pancreáticos, como las alfa, asumen su función.
Los científicos quisieron entonces comprobar, por un lado, cuáles son los mecanismos moleculares implicados en esta plasticidad y, por otro, averiguar si en el páncreas humano también puede reproducirse esta capacidad de regeneración celular. Para estudiar esto último, aislaron dos tipos celulares que también existen en los islotes pancreáticos -alfa y gamma- obtenidos de donantes diabéticos y sanos, y los sometieron a un procedimiento de reprogramación celular.
Utilizando un adenovirus como vector, consiguieron sobreexpresar en estas células dos factores de transcripción que son típicos de las células beta -denominados Pdx1 y MafA-. Esta manipulación hizo que las células comenzaran a producir insulina. "No se convirtieron en células beta. Eran células alfa que habían activado un número bastante pequeño de genes propios de células beta, algo más de 200, y que tenían la capacidad de producir insulina en respuesta a un aumento en los niveles de glucosa", señala Herrera.
Para comprobar si estas células eran funcionales, los científicos las trasplantaron en modelos de ratón que carecían de células productoras de insulina. "Y el resultado fue que los ratones se curaron", subraya el investigador. Después de 6 meses tras el trasplante, las células continuaban segregando insulina.
Por otro lado, el equipo de Herrera también quiso averiguar cómo se comportaban las células reprogramadas frente a las defensas del organismo, dado que la diabetes tipo 1 es un trastorno autoinmune en el que los linfocitos atacan y destruyen a las células productoras de insulina, las beta.
El experimento demostró que las células reconvertidas tenían un perfil menos inmunogénico, es decir, "es posible que no sean objetivo de las defensas de un organismo con trastorno autoinmune".
"Nuestro trabajo es una una prueba conceptual de la plasticidad de las células pancreáticas humanas", remarca Herrera. "Si comprendemos bien cómo se produce y somos capaces de estimularlo, podremos desarrollar una terapia innovadora de regeneración celular. Pero estamos hablando de un camino muy largo", concluye.
14. Científicos españoles podrían haber eliminado el VIH de pacientes con trasplantes de células madre
Científicos del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa de Barcelona y del Hospital Gregorio Marañón de Madrid han logrado que seis pacientes infectados por el VIH hayan eliminado el virus de su sangre y tejidos tras ser sometidos a trasplantes de células madre. La investigación, que publica este martes la revista 'Annals of Internal Medicine', ha confirmado que los seis pacientes que recibieron un trasplante de células madre tienen el virus indetectable en sangre y tejidos e incluso uno de ellos ni siquiera tiene anticuerpos, lo que indica que el VIH podría haber sido eliminado de su cuerpo.
Los pacientes mantienen el tratamiento antirretroviral, pero los investigadores creen que la procedencia de las células madre -de cordón umbilical y médula ósea-, así como el tiempo transcurrido para lograr el reemplazo completo de las células receptoras por las del donante -dieciocho meses en uno de los casos- podrían haber contribuido a una potencial desaparición del VIH, lo que abre la puerta a diseñar nuevos tratamientos para curar el Sida.
La investigadora del IrsiCaixa Maria Salgado, coprimera autora del artículo, junto con Mi Kwon, hematóloga del Hospital Gregorio Marañón, ha explicado que el motivo de que actualmente los fármacos no curen la infección por el VIH es el reservorio viral, formado por células infectadas por el virus que permanecen en estado latente y no pueden ser detectadas ni destruidas por el sistema inmunitario. Este estudio ha señalado ciertos factores asociados con el trasplante de células madre que podrían contribuir a eliminar este reservorio del cuerpo. Hasta ahora, el trasplante de células madre se recomienda exclusivamente para tratar enfermedades hematológicas graves.
El 'Paciente de Berlín'
El estudio se ha basado en el caso de 'El Paciente de Berlín': Timothy Brown, una persona con VIH que en 2008 se sometió a un trasplante de células madre para tratar una leucemia. El donante tenía una mutación llamada CCR5 Delta 32 que hacía que sus células sanguíneas fueran inmunes al VIH, ya que evita la entrada del virus en ellas. Brown dejó de tomar la medicación antirretroviral y hoy, 11 años después, el virus sigue sin aparecer en su sangre, con lo que se le considera la única persona en el mundo curada del VIH.
Desde entonces, los científicos investigan posibles mecanismos de erradicación del VIH asociados con el trasplante de células madre. Para ello, el consorcio IciStem creó una cohorte única en el mundo de personas infectadas por el VIH que se sometieron a un trasplante para curar una enfermedad hematológica, con el objetivo final de diseñar nuevas estrategias de cura. "Nuestra hipótesis era que, además de la mutación CCR5 Delta 32, otros mecanismos asociados con el trasplante influyeron en la erradicación del VIH en Timothy Brown", ha señalado Salgado.
Dos años desde el transplante
El estudio incluyó a seis participantes que habían sobrevivido al menos dos años después de recibir el trasplante, y todos los donantes carecían de la mutación CCR5 Delta 32 en sus células. "Seleccionamos estos casos porque queríamos centrarnos en las otras posibles causas que podrían contribuir a eliminar el virus", ha detallado Mi Kwon.
Tras el trasplante, todos los participantes mantuvieron el tratamiento antirretroviral y lograron la remisión de su enfermedad hematológica tras la retirada de los fármacos inmunosupresores. Tras diversos análisis, los investigadores vieron que 5 de ellos presentaban un reservorio indetectable en sangre y tejidos y que en el sexto los anticuerpos virales habían desaparecido completamente 7 años después del trasplante.
Según Salgado, "este hecho podría ser una prueba de que el VIH ya no está en su sangre, pero esto solo se puede confirmar parando el tratamiento y comprobando si el virus reaparece o no".
El único participante con un reservorio de VIH detectable recibió un trasplante de sangre de cordón umbilical -el resto fue de médula ósea- y tardó 18 meses en reemplazar todas sus células por las células del donante. El siguiente paso será hacer un ensayo clínico, controlado por médicos e investigadores, para interrumpir la medicación antirretroviral en algunos de estos pacientes y suministrarles nuevas inmunoterapias para comprobar si hay rebote viral y confirmar si el virus ha sido erradicado del organismo.
15. Científicos investigan vendajes de óxido nítrico para curar rápidamente las úlceras del pie diabético
Para curar las úlceras que se hacen en los pies del paciente con diabetes, el cuerpo construye capas de tejido nuevo bombeado por óxido nítrico, por este motivo, investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan (Estados Unidos) pretenden crear vendajes cargados de óxido nítrico que ajusten su liberación química según las condiciones de las células de la piel para disminuir el tiempo de curación de estas heridas.
En los pacientes con diabetes, se da una disminución en la producción de óxido nítrico, lo que a su vez rebaja el poder curativo de las células de la piel. El estudio revela que simplemente bombear óxido nítrico no es necesariamente mejor, por ello, estos nuevos instrumentos deben ser personalizados tanto para cada paciente como para cada momento, según el estado en el que se encuentren las células de la piel. Las úlceras del pie diabético pueden tardar hasta 150 días en curarse, el equipo de ingeniería biomédica quiere reducir el proceso a 21 días.
Para hacerlo, primero hay que averiguar qué sucede con el óxido nítrico en las células de la piel, por ello, la evaluación de esta sustancia en condiciones diabéticas y normales en células de fibroblastos dérmicos humanos es el tema central del equipo, cuyo artículo ha sido publicado en 'Medical Sciences'. "El óxido nítrico es un poderoso químico curativo, pero no sirve como mano dura", según la presidenta interina del Departamento de Kinesiología y Fisiología Integrativa, Megan Frost. Actualmente, el equipo está analizando los perfiles de células sanas y diabéticas para "encontrar una forma más suave de recuperar la función de la herida", informa.
A medida que la herida sana, intervienen tres tipos de células cutáneas. Los macrófagos son los primeros en responder, llegan en las 24 horas posteriores al daño. A continuación, aparecen los fibroblastos, que ayudan a establecer la matriz extracelular, que hace posible que las siguientes células, los queratinocitos, entren y realicen la reconstrucción. "La curación de heridas es una sinfonía de eventos compleja, mediada por células, que avanza a través de una serie de etapas previsibles y superpuestas", describe Frost en su artículo de la revista que publica el estudio. "Cuando alguna parte de esa orquesta está desafinada, todo el proceso se desvanece", argumenta, siguiendo con la metáfora.
Los fibroblastos, que no están tan estudiados como los macrófagos en el proceso de curación, son un instrumento clave y estudios anteriores han demostrado que su respuesta tardía en pacientes con diabetes puede ser un factor importante en el tiempo de curación.
El problema del óxido nítrico y el nitrito
Este es el momento en el que interviene el óxido nítrico, una especie de metrónomo químico que hace que el proceso lleve el ritmo correcto. Pero inundar una herida con óxido nítrico no es una cura para todos los casos. "El enfoque anterior consiste en agregar óxido nítrico y sentarse para ver si funciona", aclara Frost, lo que se está descubriendo es que "no basta con aplicar e irse, hay que estar al tanto de la cantidad de óxido nítrico que realmente se necesita".
Un gran problema que Frost y su equipo abordan es cómo se mide el óxido nítrico. La práctica actual sustituye la medición de nitrito por óxido nítrico, un "instrumento engañoso" para la doctora porque el nitrito es "un subproducto sin marca de tiempo". Si bien el nitrito estable es más fácil de medir, por sí solo no puede curar en tiempo real como lo hace el óxido nítrico. Para resolver esta controversia, el laboratorio de Frost construyó un dispositivo de medición de óxido nítrico.
Próximo paso: recolectar muestras de pacientes locales
Para construir un vendaje de óxido nítrico con poder curativo personalizado, el equipo planea trabajar junto con el Sistema de Salud de Portage, Michigan (Estados Unidos) para recolectar muestras de células de pacientes locales.
Al ampliar sus muestras y aplicar la tecnología a pacientes reales, el equipo continuará ampliando su base de datos mientras profundiza su conocimiento sobre los mecanismos de óxido nítrico. Tal y como ha informado el equipo, en pocos años planean tener un prototipo de vendaje que funcione. En cambio, "los pacientes con diabetes y úlceras en el pie verán una luz al final del túnel mucho antes de medio año", aseguran los investigadores, "el vendaje que libera óxido nítrico podría ayudar a curar estas heridas en menos de un mes".
La diabetes en cifras
Las estadísticas de diabetes de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Federación Internacional de Diabetes, el artículo 'Úlceras del pie diabético y su recurrencia' del 'New England Journal of Medicine' y 'Terapias biológicas avanzadas para las úlceras del pie diabético' en 'Archives of Dermatology' revelan el desafío al que se enfrentan los investigadores en este campo, pues supuso 1,5 millones de muertes a nivel mundial en 2012.
Actualmente, 425 millones de personas en todo el mundo viven con diabetes, de las cuales, el 15 por ciento tienen úlceras en el pie y tardan entre 90 y 150 días en curar estas heridas. Por último, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades informan de que el 15 por ciento de los estadounidenses que viven con diabetes tipo II luchan contra las úlceras del pie.
16. La adicción a los videojuegos será una enfermedad a partir de 2018
La adicción a los videojuegos será oficialmente una enfermedad a partir de este año. Así lo ha reconocido la Organización Mundial de la Salud, que incluirá el trastorno en su nueva Clasificación Internacional de Enfermedades (ICD-11), un compendio que no se actualizaba desde 1992 y cuyo borrador ha salido estos días a la luz.
La guía definitiva no se publicará hasta dentro de unos meses, pero han trascendido algunas de sus novedades, como esta incorporación, que no ha estado exenta de polémica. Según sus datos, se considera que existe una adicción a los videojuegos cuando se da "un comportamiento persistente o recurrente de juego" -ya sea 'online' u 'offline'- que se manifiesta a través de tres signos.
La "falta de control sobre la frecuencia, duración, intensidad, inicio, finalización y contexto de la actividad" es la primera de las condiciones, entre las que también figura el hecho de dar una"prioridad creciente" al juego frente a otras actividades e intereses vitales diarios. Se considera asimismo un marcador del trastorno "la continuidad o aumento de la conducta pese a la aparición de consecuencias negativas".
El documento señala expresamente que, para que el comportamiento se considere patológico debe darse un patrón severo, que produzca un "deterioro significativo en el ámbito personal, familiar, social, educacional, ocupacional u otras áreas de funcionamiento".
Además, añade el texto, para efectuar el diagnóstico, generalmente el comportamiento y estos rasgos señalados deben darse por un periodo de al menos 12 meses, si bien la patología puede considerarse antes si se dan todas las consideraciones establecidas y los síntomas son graves. "Hay que dejar muy claro que una cosa es la adicción y otra muy distinta el uso excesivo", apunta Celso Arango, jefe del servicio de Psiquiatría del Niño y del Adolescente del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid.
Sin duda, hoy en día muchos adolescentes dedican gran parte de su tiempo a los videojuegos, pasan más horas de las que son recomendables frente a una pantalla, pero si eso no afecta a su día a día, no interfiere en su vida familiar y social y no repercute en su rendimiento, no puede considerarse un comportamiento patológico, explica. "Cuando una persona tiene una adicción, pierde el control, toda su vida gira en torno a eso a lo que es adicto", añade Arango. "El afectado se convierte en un esclavo que deja de hacer sus actividades habituales y sufre profundamente porque, aunque le gustaría abandonar ese comportamiento, la realidad es que no puede hacerlo", subraya.
En contra de la consideración como trastorno
La clasificación de la adicción a los videojuegos como un trastorno ha estado rodeada de polémica. Desde hace años, los especialistas en Psiquiatría y Psicología han debatido sobre la necesidad de incluir esta categoría en los manuales diagnósticos, aunque, en general y hasta la fecha, habían vencido las opiniones contrarias a la medida. De hecho, el DSM-V, considerado la Biblia de la Psiquiatría y editado en EEUU, no incluyó el trastorno en su última actualización.
"Los estudios de campo que se habían llevado a cabo para valorar la incorporación de este trastorno habían mostrado resultados no satisfactorios", comenta Julio Bobes, presidente de la Sociedad Española de Psiquiatría, que no sabe a qué obedece la decisión final de introducir el concepto en la clasificación.
Celso Arango cree que la inclusión de la patología en el manual diagnóstico tiene más que ver con el aumento del número de casos de esta adicción que con la necesidad de una nueva clasificación. En la unidad que dirige, señala, la adicción a los videojuegos es ya la segunda adicción más frecuente entre las que tratan, por detrás de la del cannabis.
Una nueva adicción
"Hace 70 años no había adictos a los videojuegos porque no existían, pero sí había adictos y su comportamiento es el mismo. Las personas que sufren una adicción están enganchadas, acaban haciendo girar su vida en torno a algo, ya sean los videojuegos, la cocaína, el alcohol o las tragaperras", expone el especialista. De hecho, añade, "en general no hay terapias específicas para cada adicción", sino que todas se basan en tratamientos cognitivo-conductuales similares.
Hace ahora justo un año, cuando salió a la luz que la OMS estaba analizando la posibilidad de añadir la adicción a los videojuegos a su catálogo de enfermedades, un grupo de expertos publicó un artículo que criticaba con dureza su inclusión. Entre otras cosas, dudaban de la necesidad de establecer una nueva categoría y alertaban de que esta inclusión podría favorecer el sobrediagnóstico y la estigmatización de los videojuegos.
17. Descubren un mundo de vida oculto en las profundidades de la Tierra
Nuestro planeta es un lugar impresionante. Lleno de vida. Mucho más de lo que pensábamos. Muy por debajo de los escasos espacios de superficie que habitamos, el planeta está lleno de una increíblemente vasta y profunda "biosfera oscura" de formas de vida subterráneas. La identificación de este mundo oculto ha sido gracias a los científicos del Deep Carbon Observatory.
Escondidos en este reino subterráneo, algunos de los organismos más antiguos del mundo prosperan en lugares donde la vida ni siquiera debería existir, y gracias a este nuevo trabajo, un equipo internacional de expertos ha cuantificado esta biosfera profunda del mundo microbiano como nunca antes se había hecho. "Ahora, gracias al muestreo ultra profundo, sabemos que podemos encontrarlos en casi todas partes, aunque el muestreo obviamente ha alcanzado solo una parte infinitesimalmente pequeña de la biosfera profunda", explica la microbióloga Karen Lloyd de la Universidad de Tennessee en Knoxville.
Hay una buena razón por la que el muestreo permanece en sus primeras etapas. En una vista previa de los resultados de una colaboración épica de 10 años realizada por más de 1.000 científicos, Lloyd y otros investigadores del Deep Carbon Observatory estiman que la este mundo oculto de vida bajo la superficie de la Tierra, ocupa un volumen de entre 2-2.300 millones de kilómetros cúbicos. Esto es casi el doble del volumen de todos los océanos del mundo.
Y al igual que los océanos, la biosfera profunda es una fuente abundante de innumerables formas de vida: una población que suma entre 15 y 23.000 millones de toneladas de masa de carbono (lo que representaría unas 245-385 veces más que la masa equivalente de todos los humanos en la superficie de la Tierra). Los hallazgos, que representan numerosos estudios realizados en cientos de sitios en todo el mundo, se basan en análisis de microbios extraídos de muestras de sedimentos provenientes de 2,5 kilómetros bajo el lecho marino, y perforados desde minas y pozos de superficie a más de 5 kilómetros de profundidad.
Ocultas a estas profundidades, dos formas de microbios (bacterias y arqueas) dominan la biosfera profunda y se estima que representan el 70% de todas las bacterias y arqueas de la Tierra. En cuánto a cuántos tipos de organismos estamos hablando... es difícil cuantificarlo. Los científicos dicen que, con seguridad, hay millones de tipos distintos de organismos esperando ser descubiertos.
Es como encontrar un nuevo reservorio de vida en la Tierra
"Explorar el subsuelo profundo es similar a explorar la selva tropical del Amazonas", aclara el microbiólogo Mitch Sogin, del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts. "Hay vida en todas partes, y en todas partes hay una abundancia impresionante de organismos inesperados e inusuales".
Estas formas de vida no solo son inusuales por su apariencia y hábitat, sino por la forma real en que se encuentran, con ciclos de vida increíblemente lentos y prolongados en escalas de tiempo casi geológicas y, en ausencia de luz solar, subsisten en cantidades escasas de energía química.
Este descubrimiento no solo promueve la idea de que la vida profunda podría existir en otras partes del universo, sino que también ponen a prueba nuestra definición de lo que realmente es la vida. En cierto sentido, cuanto más profundizamos, más retrocedemos en el tiempo y en la historia evolutiva. “Quizás nos estamos acercando a un nexo donde los patrones de ramificación más antiguos posibles podrían ser accesibles a través de una investigación profunda de la vida", concluye Sogin.
18. Investigadores españoles descubren un método para predecir infartos 10 años antes de que se produzcan
Investigadores del CIBERCV en el Instituto de Investigaciones Biomédicas Sant Pau y el Instituto Hospital del Mar de Investigacions Médicas (IMIM) han descubierto un nuevo biomarcador, el receptor sLRP1, que predice con mucha antelación el riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular en personas que actualmente no presentan ningún síntoma. Este biomarcador aporta información novedosa y complementaria a la que ya se conoce en la actualidad. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista «Atherosclerosis»,
El sLRP1 es un biomarcador que juega un importante papel en el inicio y en la progresión de la aterosclerosis, que es el mecanismo que explica las enfermedades más graves del corazón. Estudios previos del grupo de investigación en Lípidos y Patología Cardiovascular del IIB-Sant Pau ya habían indicado que el sLRP1 se asociaba con una aceleración del proceso de la aterosclerosis, con un mayor acúmulo de colesterol e inflamación en la pared de las arterias, pero ésta es la primera evidencia que indica que también predice la aparición de acontecimientos clínicos como el infarto de miocardio. "La pregunta que queríamos responder era si la determinación de un nuevo biomarcador en sangre (sLRP1) podía predecir el riesgo cardiovascular a 10 años", explica el doctor de Gonzalo.
Como apunta la doctora Llorente Cortés, "este descubrimiento confirma la relevancia y aplicabilidad del sLRP1 en la práctica clínica para predecir con mucha antelación el riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular en personas que actualmente no presentan ningún síntoma". "Por cada incremento en una unidad del sLRP1 el riesgo de presentar una enfermedad del corazón aumenta un 40%", apunta el doctor Elosua. "Este incremento es independiente de los otros factores de riesgo como el colesterol, el tabaco, la hipertensión arterial y la diabetes. Por lo que este biomarcador aporta información novedosa y complementaria a la que ya conocemos en la actualidad", añade el doctor Marrugat.
El estudio se ha realizado en el marco del estudio REGICOR (registro gerundense del corazón) que está siguiendo desde hace más de 15 años a más de 11.000 personas de la provincia de Gerona.
19. Descubren la cabeza de un lobo gigante de hace 40000 años con el cerebro intacto
El verano pasado, un hombre que paseaba cerca del río Tirekhtyakh, en la República de Sajá-Yakutia (un territorio que limita al norte con el océano Ártico) se encontró con algo sorprendente: la cabeza perfectamente conservada de un lobo gigante, de unos 40 centímetros de largo, datada hace unos 40.000 años, durante el Pleistoceno.
No es la primera vez que el deshielo del permafrost (la capa de suelo permanentemente congelado que se halla en regiones glaciares como la tundra siberiana) depara descubrimientos de este tipo, como mamuts lanudos, gusanos prehistóricos o el reciente hallazgo de un potro con sangre líquida en las venas de hace 42.000 años. Pero la cabeza de lobo descubierta en 2018 tiene una característica muy particular: al parecer, conserva intacto su cerebro.
El estudio preliminar de la cabeza ha sido llevado a cabo por un equipo japonés y un grupo de expertos de la Academia de Ciencias de la República de Sajá. Posteriormente su ADN será analizado en el Museo de Historia Natural de Suecia, en Estocolmo. El hallazgo se ha dado a conocer en el contexto de una exposición científica titulada The Mammoth (el mamut), organizada en Tokio sobre criaturas congeladas de la Edad de Hielo.
Una cabeza separada del cuerpo
Albert Protopopov, de la Academia de Ciencias de la República de Sajá, ha afirmado que se trata de un descubrimiento único puesto que a pesar de que es bastante común descubrir restos de lobos congelados en el permafrost –recientemente se descubrieron varios cachorros– es la primera vez que se encuentran los restos de un lobo con la cabeza tan grande y con todos sus tejidos preservados (pelaje, colmillos, piel y cerebro). De este modo, se podrá comparar su ADN con el de los lobos modernos para comprender la evolución de la especie y también para reconstruir su apariencia. Lo que ya han revelado los primeros estudios es que se trata de un lobo adulto, que murió cuando tenía entre dos y cuatro años. Pero lo que resulta una incógnita es porqué sólo ha aparecido la cabeza y cómo fue separada del resto del cuerpo.
Otro de los proyectos de investigación que se están desarrollando es el análisis de un cachorro de león de las cavernas, que se cree que es una hembra que pudo morir al poco de nacer. El animal, apodado Spartak, mide unos 40 centímetros de largo y pesa 800 gramos. Su magnífico estado de conservación ofrece asimismo una oportunidad única para estudiar y conocer mejor esta especie que pobló Europa durante la Edad de Hielo.
20. Descubren el umbral más bajo de la proteína cerebral asociada al Alzheimer
Investigadores del Barcelonaßeta Brain Research Center (BBRC), de la Fundación Pasqual Maragall, han identificado el umbral más bajo a partir del cual se empieza a acumular en el cerebro de forma patológica la beta amiloide, una de las proteínas asociadas a la enfermedad de Alzheimer.
Los resultados del estudio, liderado por los doctores José Luis Molinuevo y Juan Domingo Gispert, han sido publicados en la revista Alzheimer’s Research and Therapy y han sido posibles gracias a los datos provenientes del Estudio Alfa, impulsado por La Caixa. 'El nuevo valor que hemos establecido permitirá detectar a personas que estén en fases muy incipientes de la acumulación anormal de proteína amiloide, y ofrecerles la oportunidad de participar en programas de investigación de prevención para reducir su riesgo de desarrollar demencia en un futuro', ha explicado Gispert, responsable del grupo de Neuroimagen del BBRC.
Hasta 20 años antes del inicio de los síntomas
La acumulación en el cerebro de placas de proteína beta amiloide es una de las lesiones neurodegenerativas más características del Alzhéimer. Estas placas se pueden empezar a acumular hasta 20 años antes del inicio de los síntomas clínicos de la enfermedad, por diferentes factores de riesgo por la edad, la genética, la dieta, el ejercicio, la salud cardiovascular y la actividad cognitiva, entre otras. Tener estas placas en el cerebro no implica necesariamente desarrollar demencia, pero sí aumenta exponencialmente el riesgo de entrar en la fase clínica de la enfermedad de Alzheimer.
Para medir los niveles de proteína beta amiloide en el cerebro se usan dos técnicas: la Tomografía por Emisión de Positrones (PET por sus siglas en inglés) de Amiloide, que es una técnica de neuroimagen que puede utilizar hasta tres tipos de trazadores para detectar la acumulación de la proteína, y el análisis del líquido cefalorraquídeo obtenido mediante una punción lumbar.
En este estudio, pionero en el mundo, los investigadores del BBRC han comparado los resultados obtenidos en las pruebas PET con otros indicadores del líquido cefalorraquídeo para poder establecer umbrales que den la máxima concordancia entre ambas medidas. "Y los resultados han sido inesperados: hemos visto de forma cuantitativa, objetiva y precisa que es posible detectar patología sutil de amiloide mediante PET a unos valores mucho más bajos de lo que estaba establecido”, ha apuntado Gispert.
Valores muy inferiores
En concreto, han determinado que un valor alrededor de 12 en la escala centiloid indica una patología incipiente de amiloide, mientras que hasta ahora, la determinación la hacía un especialista en Medicina Nuclear a partir de una lectura visual del PET que, traducida a la escala centiloid, acostumbraba a dar como resultado positivo de concentración patológica un valor alrededor de 30. El director científico del Programa de Prevención del Alzheimer del BBRC, José Luis Molinuevo, ha destacado que "el gran valor añadido de este estudio es que lo hemos hecho, por primera vez a nivel mundial, evaluando la concentración de proteína amiloide en personas sin alteraciones cognitivas pero con factores de riesgo de desarrollar alzhéimer, y en personas con demencia".
En el estudio han participado 205 personas sin alteraciones cognitivas del Estudio Alfa, con edades entre los 45 y los 75 años, y 311 participantes del estudio Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) que también incluye personas cognitivamente sanas, pero también en diferentes fases de la enfermedad de Alzheimer, con edades comprendidas entre los 55 y los 90 años.
21. Los perros nos juzgan si somos buenos o malos con otras personas
Los perros son tan sensibles a nuestro comportamiento que, según un nuevo estudio, incluso cambian su manera de relacionarse con nosotros en función de si nos comportamos bien o mal con otras personas.
En este estudio de la Universidad de Kyoto dirigido por el psicólogo James Anderson también señala que este rasgo no solo la poseen los perros, sino los monos capuchinos.
Emociones y empatía animal
Ya sabíamos que los bebés, antes de recibir una educación por parte de los padres, ya juzgan moralmente a los demás, lo que revela que todos nacemos con unos patrones de moral innata que se adaptan al entorno. Lo que se ha querido sugerir con este estudio publicado en Neuroscience & Biobehavioral Reviews es que estos patrones también están en otras especies.
Las evaluaciones empezaron con los monos capuchinos, a fin de comprobar si mostraban preferencia por personas que ayudan a otras personas. Para ello, mostraron a los monos cómo un actor se esforzaba por abrir un contenedor con un juguete dentro. A continuación, un segundo actor podía colaborar con el primero o negarse a hacerlo.
Finalmente, ambos actores ofrecían comida a los monos. Cuando el actor había sido colaborador, el mono no mostraba ninguna preferencia entre aceptar la comida del primer o del segundo actor. Pero cuando éste se había negado a ayudar, el mono aceptó más a menudo la comida del primer actor.
Este mecanismo sería usado también por los monos incluso en sus propias comunidades, según el primatólogo Frans de Waal, de la Universidad de Emory, Georgia: "Lo más probable es que si estos animales pueden detectar tendencias cooperativas en humanos, también pueden hacerlo en sus compañeros primates".
También en perros
Éstas y otras pruebas también se llevaron a cabo en perros, obteniéndose los mismos resultados. James Anderson ha señalado que estas acciones revelan funciones cerebrales mucho más complejas en los perros.
22. Diseñan neurocables para la reparación de lesiones del sistema nervioso
En un descubrimiento que desafía el dogma de la biología, los investigadores han comprobado que las células de los mamíferos pueden convertir secuencias de ARN en ADN, una hazaña más común en los virus que en las células eucariotas, según publican en la revista “Science Advances”. Las células contienen maquinaria que duplica el ADN en un nuevo conjunto que va a parar a una célula recién formada. Esa misma clase de máquinas, llamadas polimerasas, también construyen mensajes de ARN, que son como notas copiadas del repositorio central de recetas de ADN, para que puedan ser leídas más eficientemente en las proteínas.
Pero se pensaba que las polimerasas sólo funcionaban en una dirección, de ADN a ARN. Esto impide que los mensajes de ARN vuelvan a escribirse en el recetario maestro del ADN genómico. Ahora, investigadores de la Universidad Thomas Jefferson, en Estados Unidos, aportan la primera prueba de que los segmentos de ARN pueden volver a escribirse en el ADN, lo que desafía potencialmente el dogma central de la biología y podría tener amplias implicaciones que afectan a muchos campos de la biología.
Pero se pensaba que las polimerasas sólo funcionaban en una dirección, de ADN a ARN. Esto impide que los mensajes de ARN vuelvan a escribirse en el recetario maestro del ADN genómico. Ahora, investigadores de la Universidad Thomas Jefferson, en Estados Unidos, aportan la primera prueba de que los segmentos de ARN pueden volver a escribirse en el ADN, lo que desafía potencialmente el dogma central de la biología y podría tener amplias implicaciones que afectan a muchos campos de la biología.
“Este trabajo abre la puerta a muchos otros estudios que nos ayudarán a comprender la importancia de disponer de un mecanismo para convertir los mensajes de ARN en ADN en nuestras propias células”, afirma el doctor Richard Pomerantz, profesor asociado de bioquímica y biología molecular de la Universidad Thomas Jefferson. “El hecho de que una polimerasa humana pueda hacer esto con alta eficiencia, plantea muchas preguntas”, añade. Por ejemplo, este hallazgo sugiere que los mensajes de ARN pueden utilizarse como plantillas para reparar o reescribir el ADN genómico.
Junto con el primer autor, Gurushankar Chandramouly, y otros colaboradores, el equipo del doctor Pomerantz comenzó investigando una polimerasa muy inusual, llamada polimerasa theta. De las 14 polimerasas de ADN que hay en las células de los mamíferos, sólo tres realizan la mayor parte del trabajo de duplicación de todo el genoma para preparar la división celular.
Las 11 restantes se encargan principalmente de detectar y reparar las roturas o errores en las cadenas de ADN. La polimerasa theta repara el ADN, pero es muy propensa a cometer errores o mutaciones. Por ello, los investigadores observaron que algunas de las “malas” cualidades de la polimerasa theta eran las que compartía con otra máquina celular, aunque más común en los virus: la transcriptasa inversa. Al igual que la Pol theta, la transcriptasa inversa del VIH actúa como una polimerasa de ADN, pero también puede unir ARN y leer el ARN de nuevo en una cadena de ADN.
En una serie de experimentos, los investigadores probaron la polimerasa theta contra la transcriptasa inversa del VIH, que es una de las mejor estudiadas de su clase. Demostraron que la polimerasa theta era capaz de convertir mensajes de ARN en ADN, lo que hacía tan bien como la transcriptasa inversa del VIH, y que de hecho hacía un trabajo mejor que cuando duplicaba ADN a ADN.
La polimerasa theta era más eficiente e introducía menos errores cuando utilizaba una plantilla de ARN para escribir nuevos mensajes de ADN, que cuando duplicaba ADN en ADN, lo que sugiere que esta función podría ser su propósito principal en la célula.
El grupo colaboró con el laboratorio del doctor Xiaojiang S. Chen en la USC y utilizó la cristalografía de rayos X para definir la estructura y descubrió que esta molécula era capaz de cambiar de forma para acomodar la molécula de ARN más voluminosa, una hazaña única entre las polimerasas.
“Nuestra investigación sugiere que la función principal de la polimerasa theta es actuar como transcriptasa inversa --dice Pomerantz--. En las células sanas, el objetivo de esta molécula puede ser la reparación del ADN mediada por el ARN. En las células no sanas, como las cancerosas, la polimerasa theta está muy expresada y favorece el crecimiento de las células cancerosas y la resistencia a los fármacos”.
“Será apasionante seguir comprendiendo cómo la actividad de la polimerasa theta en el ARN contribuye a la reparación del ADN y a la proliferación de las células cancerosas”, concluye.
23. Hasta los gusanos tienen emociones
Las emociones no son solo expresiones de cerebros complejos, sino que también están presentes en gusanos, minúsculos peces, moscas y ratones
Las nuevas tecnologías están permitiendo penetrar en los secretos más recónditos del cerebro, descubriendo cosas tan sorprendentes como neuronas psíquicas en organismos sencillos o que los animales más simples incluso tienen comportamientos emocionales, informa Nature.
Las larvas de pez cebra han sido determinantes en estos descubrimientos: son transparentes, lo que permite observar su interior con un microscopio.
Además, su cerebro apenas tiene 80.000 neuronas y regula una vida muy simple: cazar presas que no estén muy lejos y buscar comida. En ellos resulta fácil analizar cómo toma esas decisiones.
En un artículo publicado en Nature el pasado diciembre, un equipo de investigadores explicó que había identificado en el cerebro del pez cebra un circuito de neuronas productoras de serotonina, un neurotransmisor muy relacionado con el control de las emociones y el estado de ánimo.
También identificó un mecanismo en el cerebro de las larvas de pez cebra que alterna entre dos niveles de motivación: en un nivel, el pez se centra en cazar presas con movimientos lentos. En el otro caso, explora su entorno con ágiles movimientos.
Emociones primitivas
Eso significa que las larvas de peces cebra, que miden menos de cinco centímetros, tienen al menos dos patrones de activación de neuronas que alteran su comportamiento.
Estos patrones neuronales se han observado también en gusanos, moscas de la fruta y ratones: los científicos han interpretado que estos estados cerebrales podrían constituir emociones primitivas en los animales.
Se basan en un hecho sorprendente: las reacciones derivadas de esta activación de neuronas en estos animales se prolongan en el tiempo, aunque la señal que la produjo haya desaparecido.
Para nosotros es corriente reaccionar ante estímulos pasados porque nuestro cerebro tiene 100.000 millones de neuronas: después de habernos asustado por ver una serpiente en el campo, cualquier cosa parecida que podamos ver en otro momento posterior suscitará la misma reacción.
También sabemos que los perros, que tienen cerebros con más de 500 millones de neuronas, incluso son capaces de reconocer emociones humanas. Algo que pensábamos solo podíamos hacer nosotros.
Sin embargo, descubrir esa memoria asociada a emociones en circuitos neuronales tan pequeños, confirma que las neuronas de estos organismos simples también son psíquicas.
Técnicas avanzadas
Estos descubrimientos son el resultado de técnicas avanzadas que permiten a los científicos rastrear la actividad eléctrica del cerebro con un detalle sin precedentes y analizar los datos obtenidos con la ayuda de la inteligencia artificial y nuevas herramientas matemáticas.
“Algunos neurocientíficos se atreven a utilizar las tecnologías para probar un poderoso grupo de estados internos del cerebro: las emociones. Otros los están aplicando a estados como la motivación o impulsos existenciales, como la sed. Los investigadores incluso están encontrando firmas de estados cerebrales en sus datos para los que no tienen palabras”, explica Nature.
La conclusión principal de estos descubrimientos es que el comportamiento animal no es automático, como se pensaba hasta ahora: un estímulo desencadena siempre la misma reacción.
En realidad no son autómatas: el comportamiento animal, incluso en los niveles orgánicos más simples, tiene otros componentes en los que figuran estados cerebrales tan complejos como las emociones.
Muchos secretos
La conclusión general es que en el cerebro de los animales tan sencillos como los peces suceden muchas cosas de las que apenas conocemos nada. También ocurre en ratones.
En el caso de los ratones se ha descubierto que, cuando realizan una tarea, las neuronas se activan por todo el cerebro y no solo en la región especializada en esa actividad. Es más, la mayor parte de las neuronas que intervienen en el comportamiento no tienen nada que ver con la tarea realizada.
Los científicos consideran que este descubrimiento está relacionado con los estados cerebrales, que se ajustan a cada momento.
Por ejemplo, en el caso de la mosca de la fruta, se ha comprobado que los machos cambian su comportamiento seductor en función de cómo reacciona la hembra: tres estados cerebrales diferentes determinan la elección de la canción masculina dedicada a la pareja. Un indicio de emoción primitiva.
Incluso en gusanos
Incluso en gusanos con cerebros de solo 302 neuronas, dos estados cerebrales impulsan a dos conjuntos de neuronas para determinar si el animal se mueve o permanece quieto. Una emoción primitiva determina su comportamiento.
Lo más importante de estos trabajos es que nos ayudan a entender mejor las emociones humanas y sus repercusiones en nuestro comportamiento, así como en determinadas enfermedades mentales.
En el fondo, las enfermedades mentales no son otra cosa que perturbaciones en nuestros complejos estados cerebrales, concluyen los investigadores. Los organismos más sencillos nos indican que la complejidad empieza en los primeros momentos de la vida, pero que también se rige por patrones neuronales que podemos conocer y tal vez corregir.
24. ¿La actividad física puede regenerar neuronas?
Existe cierta controversia sobre este asunto. Clásicamente, y debido a los estudios animales que es principalmente donde se ha testado esta hipótesis, se creía que en el cerebro joven, de 0 a 2 años, había posibilidad de regeneración neuronal, es decir, que se produciría lo que se conoce como neurogénesis, la aparición de neuronas nuevas. Pero en estudios posteriores mucho más recientes, algunos de ellos en humanos y sobre todo en adultos mayores, se ha visto que el ejercicio no produce neurogénesis. Aunque es muy importante que te aclare una cosa, independientemente de que se produzca o no neurogénesis, el ejercicio puede mejorar el cerebro. ¿De qué se trata entonces?
La neurogénesis no es el único proceso por el que puede aumentar la función cognitiva. Hay otros procesos que son muy importantes y en los que el ejercicio podría producir cambios. Uno de ellos es lo que llamamos sinaptogénesis que es la creación de sinapsis, es decir, nuevas conexiones entre las neuronas y otro es el de la angiogénesis, el aumento de la densidad capilar y del flujo sanguíneo del cerebro.
Por eso para la pregunta de si el ejercicio puede generar neuronas no hay una única respuesta, depende de a qué escuela científica se siga, te dan una u otra. Hace muy poco, investigadores españoles del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa publicaron en Nature Medicine un estudio destacando que la neurogénesis en el hipocampo adulto es abundante cuando los sujetos son sanos pero se reduce drásticamente con enfermedades como el Alzheimer y de ahí que el ejercicio no pueda tener una misma función en ambos casos.
En la Universidad de Granada, donde yo investigo, hemos trabajado con niños con sobrepeso u obesidad dentro del proyecto ActiveBrains dirigido por Francisco B. Ortega. No sabemos si en el cerebro de estos niños se ha producido neurogénesis pero lo que hemos visto es que aquellos que tienen mayor capacidad aeróbica y motora, factores modificables a través del ejercicio físico, tienen a la vez más materia gris en el cerebro, y en regiones concretas que son clave para la memoria de trabajo y el aprendizaje, como puede ser el hipocampo.
Me gustaría que tuvieras claro que hay veces que parece que si no hablamos de neurogénesis no hablamos de nada, pero hay muchos otros aspectos que pueden mejorar el funcionamiento del cerebro. El aumento de la materia gris no tiene por qué venir precedido de un mayor número de neuronas, pero sí de una mayor masa de las que ya tenemos.
Es decir, podríamos simplificar diciendo que, independientemente de que ayude o no a que se creen nuevas neuronas, el ejercicio físico consigue que las que ya se tienen funcionen mejor.
También creemos que al realizar más ejercicio físico no solo se genera este aumento de la materia gris sino que, a nivel funcional, se produce un aumento de la conectividad entre las diferentes regiones del cerebro. Lo que vimos en nuestro estudio es que en los niños con mayor capacidad aeróbica aumentaba la conectividad del hipocampo con regiones frontales del cerebro y esto a su vez parece generar un mejor rendimiento académico.
En cuanto a qué tipo de ejercicio es el más adecuado, también aquí hay novedades. Clásicamente, la mayor parte de los estudios han investigado cómo el ejercicio aeróbico de intensidad moderada, es decir, andar, correr, etcétera… tiene efectos en la materia gris del cerebro. Pero ahora se está empezando a examinar otros tipos de ejercicio, no solo el aeróbico sino también el ejercicio de fuerza muscular o ejercicios motores.
Además, otros estudios recientes están examinando el efecto de ejercicio de alta intensidad, clásicamente conocido como HIIT, en el cerebro. De hecho, las últimas recomendaciones estadounidenses sobre actividad física incluyen, por primera vez, un apartado específico sobre las mejoras a nivel cerebral, pero detallan la necesidad de realizar más estudios que examinen cómo otros modos de ejercicio (ejercicio muscular, yoga, taichí) y a intensidad elevada podrían tener beneficios a nivel cerebral.
Para resumir, la respuesta a tu pregunta es que el debate sobre si existe la neurogénesis más allá de los dos años de edad, y por lo tanto si el ejercicio podría tener o no un efecto ahí, está aún en debate. Pero el ejercicio puede hacer que el cerebro funcione mejor mediante otros procesos que no son neurogénesis. Lo que necesitamos es conocer la fórmula exacta de ejercicio físico, en términos de modo, duración, frecuencia e intensidad, para generar esos beneficios a nivel cerebral.
25. Los relieves del santuario hitita de Yazılıkaya, resuelto un misterio arqueológico de hace 3.200 años
Durante casi doscientos años, los arqueólogos han buscado una explicación plausible para el antiguo santuario rupestre de Yazılıkaya, en Turquía central. Hace más de 3.200 años, los canteros tallaron más de 90 relieves de deidades, animales y quimeras en el lecho de piedra caliza. Un equipo internacional de investigadores presenta ahora una interpretación que sugiere por primera vez un contexto coherente para todas las figuras.
Así, los relieves tallados en piedra en dos cámaras rocosas simbolizan el cosmos: el inframundo, la tierra y el cielo, así como los ciclos recurrentes de las estaciones, las fases de la luna y el día y la noche.
El santuario rupestre de Yazılıkaya es patrimonio cultural de la UNESCO y, sin embargo, también es uno de los grandes rompecabezas de la arqueología. El santuario se encuentra en Turquía central, a unos 150 kilómetros al este de Ankara, cerca de la antigua capital hitita Hattuša. En el siglo XIII a.C., más de noventa figuras, en su mayoría divinidades, fueron talladas en la piedra de dos cámaras naturales de roca, y frente a ellas se erigió un templo. Los científicos coinciden hoy en día en que el santuario fue un importante lugar de culto en la época del reino hitita (c. 1650-1190 a.C.).
Los relieves de los dioses hititas siguen un estricto orden jerárquico y están enfrentados a una imagen del gran rey Tudhalija IV. Sin embargo, el significado de la procesión ha sido un misterio desde que los estudiosos la vieron por primera vez hace casi doscientos años. El prehistoriador Juergen Seeher, que dirigió las excavaciones en Hattuša desde 1994 hasta 2005, escribió en 2011 en la última monografía sobre Yazılıkaya: Todavía hoy no está en absoluto claro qué función cumplía realmente el santuario rupestre.
Ahora, por primera vez, un equipo de arqueólogos y astrónomos suizos, estadounidenses y turcos presenta una explicación que abarca todas las figuras de la instalación y asigna a cada una de ellas una función plausible. El artículo científico se ha publicado en el Journal of Skyscape Archeology, revisado por expertos, y es de acceso libre. Según los científicos, el santuario es esencialmente una representación simbólica del orden cósmico tal como lo imaginaban los hititas. Los relieves artísticos representan, por un lado, los niveles estáticos del cosmos -el inframundo, la tierra, el cielo y las deidades más importantes de lo alto- y, por otro, también los procesos cíclicos de renovación y renacimiento: el día y la noche, las fases de la luna y las estaciones. Cada una de las más de noventa figuras se adhiere a este sistema.
Esta explicación, que en retrospectiva resulta evidente, fue el resultado de varios años de intensa investigación. En el curso de esta investigación, el geoarqueólogo Eberhard Zangger, presidente de la Fundación de Estudios Luwitas de Zúrich, y Rita Gautschy, arqueóloga y astrónoma del Instituto de Arqueología de la Universidad de Basilea, se dieron cuenta de que muchas de las figuras de Yazılıkaya indican las fases lunares y la época del año solar. Los investigadores publicaron esta interpretación en 2019 en un artículo científico. La investigación posterior se centró en el significado simbólico del santuario en su conjunto; en ella participaron -además de Zangger y Gautschy- E. C. Krupp, director del Observatorio Griffith de Los Ángeles, y Serkan Demirel, historiador de la antigüedad de la Universidad Técnica de Karadeniz (Turquía).
La nueva interpretación integra muchos componentes que los científicos habían reconocido antes. Esto se aplica a la función de un calendario lunisolar, pero también al significado de la Cámara B como símbolo del inframundo, que se indica, entre otras cosas, con un relieve del dios Nergal.
Sin embargo, la idea de asociar a los dioses más importantes del panteón hitita con la región circumpolar del cielo boreal es completamente nueva. Las constelaciones cercanas al eje celeste, visibles durante todo el año, desempeñan un papel especial en la cosmología y la religión de muchas culturas primitivas. En Yazılıkaya es, entre otras cosas, su posición en la procesión -hacia el norte y por encima de los demás dioses- lo que sugiere tal interpretación.
Los investigadores escriben: Por tanto, parece más probable que se tratara de un lugar donde se exponía la información astronómica para que el santuario en su conjunto cosmológico se ajustara a la expresión completa del orden cósmico. Las dos cámaras principales del santuario eran, sobre todo, espacios rituales que se utilizaban como escenario para una importante actividad ceremonial en la que participaba un público concreto. Los dioses eran ilustrados de forma elaborada a gran escala. Se trata de una puesta en escena, no de un mero cómputo.
