Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

La sociedad de células que forma los organismos animales no está exenta del riesgo de rebelión. Esta rebelión tiene un terrible nombre: cáncer. Las células cancerosas han dejado de cooperar con el resto y se dividen por su cuenta y sin control. Son rebeldes que el organismo necesita erradicar para sobrevivir. Es razonable pensar que la probabilidad de rebelión en una sociedad depende del número de sus miembros. Cuantas más células posea un organismo, más probable será que este desarrolle cáncer. Una excepción es el elefante. Por la cantidad de células que este animal posee, su tasa de cáncer debería ser muy superior a la nuestra; sin embargo, esta es de tres a cinco veces menor. El estudio de su genoma reveló que posee hasta veinte copias de un importante gen supresor de tumores: el llamado TP53. La ballena boreal, que puede llegar a pesar cien toneladas y vivir doscientos años, tampoco tiene una elevada incidencia de cáncer, sin embargo no posee copias extras del gen TP53, debe existir otra causa que sería

La capacidad tan humana de juzgar preocupa a los fabricantes de robots autónomos, capaces de aprender y de actuar por sí mismos. En solo unos años, se espera que los humanos tengamos que compartir calles, carreteras e incluso hospitales con vehículos autónomos y robots con la capacidad de tomar sus propias decisiones, comprendida la de extirpar o no un tumor y en qué grado. En algunos casos, sus decisiones pueden causar daño, incluso conducir a la muerte, como ha sucedido ya en el caso de accidentes causados por vehículos autónomos ¿Quién será moralmente responsable? ¿El autómata? ¿La empresa que lo ha diseñado o comercializado? ¿Nadie, porque el daño se debe a los avatares del destino? Una investigación ha revelado que no todos los atributos de la mente son igualmente importantes a la hora de imputar responsabilidad por las acciones de alguien…o de algo.

La capacidad regenerativa de los delfines y de otros animales marinos, incluidos los tiburones, ha espoleado la investigación en busca de los genes y las moléculas que podrían ser responsables de ella, algunas de las cuales, probablemente actuaban también como antibióticos para impedir la infección, o estimulaban al sistema inmunitario para controlarla. Fue así como se descubrió una molécula natural presente en la piel de una especie de tiburón. Esta molécula fue bautizada como MSI-1436. La investigación sobre esta molécula ha revelado que puede actuar como un fármaco capaz de potenciar la regeneración de los tejidos en ratones de laboratorio, paso necesario antes de poder pensar en usar el compuesto en el caso humano.

Entre las estrategias de supervivencia empleadas por las células tumorales, una de las más espectaculares es la manipulación del sistema inmunitario. El sistema inmunitario necesita proporcionar a algunas de sus células “permisos para matar”, permisos que solo otorga cuando una infección o un tumor ponen en peligro al organismo. Una vez que la infección ha sido vencida, el permiso para matar es revocado y las células “asesinas” inhibidas o eliminadas; de otro modo podrían continuar haciendo daño al organismo, daño que sería ya innecesario. Los tumores se aprovechan de este mecanismo y fuerzan la desactivación de los células del sistema inmune antes de ser atacadas, de esa manera consiguen sobrevivir y crecer. Ahora, nuevos descubrimientos han desvelado el proceso de desactivación que utilizan las células tumorales y servirán para elaborar terapias que hagan posible la eliminación de los tumores.

Hace muchos años leí un relato de detectives muy interesante. En la historia que leí, tras ver a un hombre conocido abrir la puerta con la llave y entrar en un local de un callejón con una pesada caja de cartón, el testigo oye que una vez dentro el hombre cierra con llave la puerta desde el interior. Pocos días después, el testigo lee en el periódico que el hombre es dado por desaparecido. El testigo avisa a la policía y le informa de lo que vio. La policía acude al local y comprueba que la puerta continúa cerrada desde el interior. Tras echarla abajo, descubren el cadáver del hombre colgado de una soga atada a una viga del techo. El local está completamente vacío y carece de ventanas. No hay nada más en él, salvo la caja de cartón vacía, apartada en una esquina, y un resto de humedad bajo el cadáver ahorcado. La solución del misterio proporciona a Jorge Laborda el argumento para explicar por qué la homeopatía no puede curar.

Como fenómeno psicológico, este de las creencias falsas ha sido también objeto de investigación científica. Estudios realizados revelan que cuando los hechos probados contradicen o atacan a nuestras ideas más queridas, la respuesta psicológica de la mayoría no es negar o modificar sus ideas, sino negar o modificar los hechos. Surgen así “realidades alternativas” más acordes con lo que se cree, las cuales intentan invalidar los hechos probados. Entre estas “realidades alternativas” se encuentran las conspiraciones de todo tipo. Uno de los factores que sustentan creencias en teorías de la conspiración y niegan hechos científicamente demostrados es la ansiedad.

Los peces hielo fueron descubiertos en el siglo XIX por pescadores de ballenas que se atrevieron a adentrarse en las frías y tormentosas aguas del océano Antártico. Al matarlos y abrir sus cuerpos para cocinarlos quedó de manifiesto que su sangre no era roja. Gracias a habitar ambientes tan gélidos, los “peces hielo” pueden vivir sin glóbulos rojos y sin hemoglobina en la sangre, razón por la que esta es traslúcida, con un tinte ligeramente amarillento, y no roja. Curiosamente, algunas de las especies de peces hielo siguen poseyendo el gen de la hemoglobina y producen esta proteína. Sin embargo, si se intenta envenenar a estos animales mediante la administración de cianuro, que se une al hierro de esta proteína e impide que esta se una al oxígeno, estos animales no mueren. Esto indica que la hemoglobina que poseen no es estrictamente necesaria para mantenerlos con vida. Ahora, un grupo de investigadores ha secuenciado el genoma de una de las especies de estos animales.

En los últimos años, se ha puesto en cuestión la idea de que solo se hereda la información almacenada en los genes. Recientemente, se ha comprobado que el estrés sufrido por los padres, aunque no necesariamente por las madres, en el periodo anterior a la concepción puede afectar a la forma en que su descendencia reacciona frente a situaciones de estrés en la vida adulta. En un conjunto de experimentos con ratones de laboratorio, investigadores de la Universidad de Maryland han recogido ciertas células implicadas en el desarrollo de los espermatozoides y han comprobado que responden a cambios en las hormonas del estrés generando vesículas cargadas con moléculas que afectan a los espermatozoides y al óvulo fecundado. Los animales que se concibieron a partir de esperma expuesto a vesículas generadas tras el tratamiento de las células con hormonas del estrés mostraron respuestas anormales al estrés en la edad adulta.

Durante las cuatro últimas décadas, se han llevado a cabo numerosos estudios con hermanos gemelos (que poseen el mismo genoma), con hermanos no gemelos y con niños adoptados, que poseen genomas con mayores diferencias aún con sus hermanastros. Esta investigación ha conseguido acumular enormes cantidades de pruebas que indican que las diferencias no ya físicas, sino mentales entre nosotros dependen en gran medida de los genes. De hecho, las diferencias en el ADN que heredamos dan cuenta de algo más del 50% de las diferencias en nuestra personalidad, salud mental, y habilidades o discapacidades cognitivas e intelectuales. Y eso no es todo, porque estas cuatro décadas de investigación han revelado dos importantes factores. El primero es que el entorno educativo y socioeconómico no es tampoco independiente de los genes. Un segundo es que el entorno ejerce sobre nosotros una influencia que está lejos de ser sistemática, sino que es más bien caótica y aleatoria.

Fumar durante el embarazo supone un serio riesgo: aumenta el peligro de aborto, impide el crecimiento normal del feto y está asociado a problemas psicológicos, neurológicos, cardiovasculares, respiratorios, hormonales y metabólicos en los recién nacidos. Estudios en ratones han revelado algunos de los efectos de la nicotina en las células. Estudios que ahora se pueden ampliar a células embrionarias humanas que no proceden de embriones. Un grupo de investigadores de la universidad de Stanford, en California, ha generado estas células, llamadas cuerpos embrioides, y los han sometido a la presencia de nicotina durante veintiún días en una concentración molecular similar a la detectada en la sangre de fetos de mujeres fumadoras. Los científicos encontraron alteraciones en el funcionamiento de genes implicados en malformaciones cerebrales y discapacidad intelectual, en enfermedades musculares y pulmonares y en el desarrollo de arritmias cardiacas que afectan a la contractibilidad del corazón ya durante su desarr

Las investigaciones de los últimos años han desvelado que la flora intestinal es en la práctica otro órgano de nuestro organismo que afecta al sistema inmunitario y el sistema nervioso. Una seria dificultad para avanzar en la investigación de la flora intestinal es que la mayoría de las bacterias de ésta no pueden ser cultivadas en el laboratorio, fuera del intestino. La razón es que muchas de ellas no solo viven en simbiosis con nosotros, sino también en simbiosis con otras bacterias de la microbiota. Esto quiere decir que necesitan de esas otras bacterias para recibir nutrientes esenciales que ellas fabrican y secretan al medio exterior. Identificar cuáles son los nutrientes que las diferentes especies de bacterias necesitan es, por tanto, indispensable para poder cultivarlas y estudiarlas en el laboratorio. Ahora, una investigación ha podido identificar uno de esos nutrientes: el ácido gamma-amino butírico, más conocido en las esferas científicas como GABA.

Sustituir la leche humana con una u otra fórmula láctea se ha usado desde hace décadas como alternativa o complemento de aquella. No obstante, no se ha conseguido aún fórmula alguna que posea las mismas propiedades nutritivas que la leche humana y aporte al bebé los mismos beneficios que esta. Entre las diferencias encontradas en la leche materna y las fórmulas nutritivas se halla el tamaño de los glóbulos de grasa de las unas y la otra. La talla de los glóbulos de grasa modifica la digestibilidad de la leche. Por estas razones, se ha elaborado una nueva fórmula láctea con glóbulos grasos de talla y composición similares a los de la leche humana. Esta nueva formula, bautizada con el nombre de Nuturis, está siendo investigada en animales de laboratorio para analizar sus efectos.

Numerosos estudios clínicos han mostrado que el ejercicio físico es beneficioso para nuestra salud. Las pruebas acumuladas hoy indican con claridad que el ejercicio no solo es beneficioso para nuestro sistema cardiovascular, sino también para el sistema inmune y el sistema nervioso, entre otros. Sin embargo algunos estudios han dado la alarma sobre la posibilidad de que la actividad física realizada por atletas y deportistas de élite podría ser excesiva y causar daño al organismo. Un grupo de médicos realiza ahora un análisis de los datos obtenidos de 122.007 pacientes que fueron sometidos, desde 1991 a 2014, a una prueba de esfuerzo como parte de su diagnóstico o seguimiento de su tratamiento. Los resultados indican con claridad que el ejercicio físico, aunque sea realizado vigorosamente y con regularidad, sigue siendo beneficioso y lleva a vivir vidas más sanas, más felices y más largas.

Recientemente, un numeroso grupo de investigadores de varias universidades estadounidenses han generado una modificación del sistema CRISPR que permite afectar al funcionamiento de genes esenciales de las bacterias sin matarlas, y poder estudiar así mejor su función. Para ello, han conseguido una variante de enzima Cas que junto con un ARN complementario a un gen bacteriano puede unirse al mismo, pero sin cortarlo, es decir, sin destruirlo. La unión del ARN y del enzima Cas no cortante impide, sin embargo, el funcionamiento del gen en mayor o menor medida, por lo que la bacteria no puede tenerlo funcionando al cien por cien. Con el funcionamiento de uno o varios genes disminuido, podemos ahora analizar si estos afectan a la sensibilidad de una bacteria a un antibiótico frente al cual es resistente.

Estudios genéticos realizados en familias con hijos gemelos, cuyo genoma es virtualmente idéntico, o hijos adoptados, que difieren mucho mas en sus genomas, han revelado de manera consistente que entre el 40 y el 70% de la variación en el peso corporal es debida a diferencias en algunos de los genes que heredamos. Investigadores de la Universidad de Cambridge han llevado a cabo un estudio genético en el que estudian a 1.622 personas persistentemente delgadas y sanas y comparan sus genomas con los de 1.985 casos de obesidad temprana en niños, así como con 10.433 personas de la población utilizadas como control. Los resultados de este estudio revelan, en efecto, nuevos genes implicados en la delgadez y que protegen, por tanto, de la obesidad.

Cuando caemos enfermos por una enfermedad infecciosa, como un catarro, la gripe o cualquier otro tipo de infección, tenemos tendencia a dormir más de lo normal. Los estudios realizados indican que ciertas sustancias producidas por el sistema inmunitario para activar los mecanismos que atacan a los microrganismos también actúan sobre el sistema nervioso e inducen sueño. Científicos japoneses han identificado en moscas un gen, llamado Nemuri, que produce un péptido capaz de matar a las bacterias e inducir el sueño en las moscas infectadas por ellas. Estos estudios abren la puerta a la búsqueda de genes similares en animales y humanos, en los que, por el momento, no se han encontrado. Tal vez esta búsqueda permita desvelar nuevas maneras de vencer a las infecciones, y al insomnio.

La investigación reciente ha revelado que humanos y animales han desarrollado mecanismos para luchar contra el envejecimiento prematuro, lo que permite llegar a la edad de reproducción con ganas de reproducirse, menos mal. La senescencia es un estado que impide que las células se reproduzcan. Este estado se alcanza en respuesta a los daños que la célula puede haber recibido a lo largo de su vida. Las células senescentes se acumulan en los órganos y pueden impedir su función. Existen mecanismos para eliminar las células senescentes y dejar sitio en el órgano para que nuevas células, derivadas de células madre sanas, lo repueblen, pero esos mecanismos con el tiempo pierden eficacia. Estudios recientes han demostrado que la obesidad es uno de los factores principales en el desarrollo de enfermedades mentales como la depresión y la ansiedad. Ahora una investigación con animales demuestra que existe una relación entre la obesidad y la acumulación de células senescentes en el cerebro que, a su vez, favorecen la an

El desarrollo de nuevas y más eficaces armas nunca se ha frenado en la historia de la Humanidad. La nueva amenaza armamentística la constituyen hoy las armas autónomas inteligentes, a las que podemos llamar robots soldado. Rusia ya ha manifestado sus intenciones de deshumanizar sus fuerzas armadas y sustituir un tercio de sus hombres por robots para el año 2025 y no son los únicos que piensan así. Esto no es ya mañana, es dentro de un rato. La cosa parece más seria aún cuando sabemos que hace unos meses unos 2.400 investigadores en inteligencia artificial y unos cien laboratorios informáticos se han comprometido a no participar en el desarrollo de armas letales autónomas. Esto indica que este desarrollo es muy posible.

La investigación reciente sobre la comunidad bacteriana que habita nuestro intestino, la llamada microbiota, o flora intestinal, ha revelado que las bacterias más beneficiosas de la flora son las estrictamente anaeróbicas, es decir, las que no son capaces de utilizar el oxígeno para conseguir energía metabólica. En otras palabras, estas bacterias obtienen energía obligatoriamente de los procesos de fermentación. Estudios recientes han revelado que las células de la superficie del colon, en condiciones normales, consumen una enorme cantidad de oxígeno en su metabolismo. Este consumo de oxígeno es favorecido por algunos de los productos de fermentación producidos por las bacterias anaeróbicas, entre ellos el ácido butírico, similar al acido acético del vinagre, pero con dos átomos de carbono más. El ácido butírico es rápidamente catabolizado para obtener energía, lo que consume casi todo el oxígeno transportado al intestino por la sangre. Esto consigue que el interior del colon posea menos de un 0,1% de oxígen

Resulta chocante que las mujeres de antaño, representadas en obras de arte y supuestamente consideradas bellas, sean siempre más regordetas y de menor estatura que las que hoy son tenidas por el culmen de la belleza. La belleza debería ser un concepto inamovible con los tiempos y, sin embargo, se mueve. Los cambios en el concepto de belleza no pueden ser debidos a mutaciones en los genes, no ha habido tiempo suficiente para ello, por lo tanto han tenido que ser debidos a razones culturales. La ciencia ha demostrado que otras especies, distintas a la humana, también poseen cultura. Un grupo de investigadores europeos y australianos ha comprobado esa idea realizando unos ingeniosos experimentos con la mosca Drosophila melanogaster. Los investigadores estudian si las moscas generan cultura o no con respecto a un comportamiento indispensable para la supervivencia: el comportamiento sexual. El resultado indica que sí.