Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

La superficie de la lengua de los felinos es éspera porque está recubierta de papilas filiformes formadas por queratina, es decir, por la misma proteína que forma las uñas y las garras. Estas papilas crean una superficie de pequeñas púas abigarradas orientadas hacia la parte posterior de la lengua. Estudios realizados en los años ochenta del siglo pasado concluyeron que las papilas filiformes eran como pequeñas púas cónicas. Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, en Atlanta, USA han analizado de nuevo las papilas de la lengua de varias especies de félidos, incluido el gato, con tecnologías de la imagen más recientes y potentes, y han descubierto que las papilas filiformes no son conos perfectos, sino que, en realidad, la punta de estos conos es hueca y forma un pequeño recipiente.

La principal contribución de la ciencia a la justicia proviene de aspectos técnicos como, por ejemplo, los ensayos de ADN que permiten identificar a un asesino o violador que haya dejado restos biológicos en la escena del crimen. Las pruebas de ADN son posibles gracias a que, a pesar de que todos poseemos en un 99,9% un ADN idéntico, una parte de ese 0,1% restante es individual. Cada uno porta en su genoma características particulares. Esta “huella dactilar” está formada por secuencias de “letras” en regiones concretas del genoma que se repiten varias veces. Las repeticiones son únicas para cada persona, por lo que, determinando por diversas técnicas de biología molecular cuáles son, podemos generar un perfil de ADN e identificar con él a cada cual con una fiabilidad superior a la de las verdaderas huellas dactilares de nuestros dedos, incluso, y esta es la novedad, cuando no se tiene una muestra genética del sospechoso.

Una de las vacunas más viejas del mundo es la vacuna contra la tuberculosis. Fue inventada por el médico francés Albert Calmette y su asistente Camille Guérin, a principios del siglo XX, cultivando el bacilo causante de la tuberculosis bovina hasta conseguir una cepa mucho menos virulenta que el bacilo original (BCG). Desde entonces la vacuna ha protegido de la tuberculosis a cientos de millones de personas en el mundo. La comunidad científica en esos últimos años ha estudiado la salud de las personas vacunadas con el bacilo BCG y ha descubierto que la vacuna no solamente protege de la tuberculosis sino que resulta bastante eficaz para luchar contra el cáncer de vejiga y también produce beneficios frente a enfermedades alérgicas y autoinmunes.

Hace algunos años apareció un libro titulado:“No pienses en un elefante”. El título es evocador porque, inevitablemente, lo primero que hacemos la mayoría de nosotros es imaginar uno. Y digo bien, la mayoría de nosotros, no todos. Por increíble que parezca, un pequeño porcentaje de personas no van a imaginar un elefante al leer el título de ese libro. Tampoco imaginarían un elefante si el título fuera “Piensa en un elefante”. Resulta que este pequeño porcentaje de personas es incapaz de evocar imágenes. No pueden imaginar elefantes, tampoco perros, ni siquiera el rostro de su madre o de su pareja. Estas personas sufren de una condición llamada afantasía. Se supone que existen más de 140 millones de personas afantásticas en el mundo.

Para aumentar la diversidad genética, e incrementar así la resistencia de una especie a los avatares del entorno, la Naturaleza ha encontrado la solución de la reproducción sexual. Sin embargo, de vez en cuando se producen excepciones. Una de ellas es muy reciente, ya que apareció solo en 1995. Se trata de una nueva especie de cangreja de río llamada Procambarus virginalis. Esta especie consta solo de hembras que, obviamente, se reproducen sin machos de manera asexuada. Estas cangrejas ponen huevos fértiles de los que solo nacen hembras que son clones virtualmente idénticos a sus madres. Cada ocho semanas una de estas hembras genera otras cien. Desde entonces, ha colonizado varios países de Europa central y la isla de Madagascar. No es conocido cómo esta especie puede realizar esta hazaña, pero estudios recientes indican que la respuesta podría encontrarse en la epigenética, es decir, en modificaciones químicas en el ADN que controlan el funcionamiento de los genes.

Un grupo de investigadores del King College de Londres, en colaboración con investigadores estadounidenses y rusos han publicado una serie de interesantes artículos en los que se estudia la influencia de los genes en el éxito académico y en la elección de la carrera universitaria. Uno de esos estudios, realizado con estudiantes universitarios, revela que los factores genéticos explican el 57% de las diferencias en las calificaciones de los exámenes de ingreso a la universidad, y explican también el 46% de las diferencias en los logros académicos obtenidos al final de los estudios universitarios. Además, las diferencias genéticas explican en un 51% si los jóvenes escogen ir a la universidad o no, e influyen hasta en un 80% en el tipo de estudios que eligen. En comparación, factores ambientales tales como familia y escuela afectan solo en un 36% a la decisión de estudiar o no en la universidad.

La percepción del tiempo es un problema aún no resuelto por la ciencia. Los científicos comenzaron a estudiar cómo percibimos el tiempo a finales del siglo XIX. No hubo para entonces grandes progresos, pero hoy, gracias a las avanzadas tecnologías de las que disponemos, estos estudios han experimentado un enorme impulso. Se ha podido determinar, por ejemplo, cuál es la máxima cantidad de tiempo que podemos medir con exactitud sin utilizar un reloj. Sorprendentemente, esta cantidad es muy corta, de solo dos o tres segundos. Cuando pretendemos estimar periodos de tiempo algo más largos, incluso de solo 10 o 15 segundos, la exactitud desaparece. ¿Por qué sucede esto? Una propuesta es que la percepción del tiempo depende de nuestra capacidad de atención. Los humanos disponemos solo de una capacidad limitada para ser conscientes de lo que sucede a nuestro alrededor.

Un amplio estudio auspiciado por el Centro Europeo para el Control de Enfermedades analiza la incidencia de infecciones causadas por dieciséis tipos de bacterias resistentes a varios antibióticos en Europa durante 2015. Los autores estiman que solo durante el año 2015 se produjeron en Europa 671.689 infecciones por bacterias resistentes a los antibióticos, de las cuales el 63,5% se produjeron en hospitales o centros de salud. Estas infecciones causaron un número de muertes estimado en 33.110. Los autores estiman también los años de vida perdidos no solo por muerte prematura, sino por enfermedad o por discapacidad. Los resultados indican que las bacterias resistentes causaron en 2015 en Europa una pérdida de 874.541 años de vida y años de vida en buena salud combinados. Esta pérdida de años de vida y años de vida en buena salud es similar a los perdidos en Europa por la tuberculosis, el SIDA y la gripe juntas.

La era del análisis genético habita ya entre nosotros. Millones de personas han analizado al menos parcialmente sus genomas y, en algunos casos, esto les ha ayudado, pero los análisis genéticos por encargo personal no siempre son beneficiosos, ya que la complejidad de la interacción entre diferentes genes hace muy difícil la correcta interpretación de los datos obtenidos con estos análisis. Tenemos, por ejemplo, el caso de los numerosos falsos positivos, que algunos expertos estiman en un 40%. Esto quiere decir que los resultados nos dirán en un 40% de los casos que tenemos un gen que causa cáncer cuando en realidad es falso que lo tengamos.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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