Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Las madres y también padres de bebés de corta edad hablan a sus hijos con un tono de voz que parece propio de una obra cómica de teatro. Algunos estudios han revelado que el habla dirigida a los niños utiliza un tono particular y frases cortas que suelen repetirse, una forma de comunicación que según ciertas hipótesis podría tener un origen evolutivo. De ser esta idea cierta, todas las madres, sin importar el idioma que hablen, deberían mostrar una manera de hablar con características comunes cuando se dirigen a sus hijos pequeños. Investigadores del Instituto de Neurociencias y la Universidad de Princeton, en New Jersey, EE.UU., deciden estudiar este tema utilizando ahora la tecnología de la inteligencia artificial y descubren que el timbre de voz utilizado por las madres al dirigirse a sus hijos pequeños es perfectamente reconocible, independientemente del idioma empleado.