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Las células de nuestro cuerpo deben indicar en cada momento a las células del sistema inmune su identidad y estado de salud. Cuando una célula es infectada por un virus o una bacteria, ésta cambia de identidad, entonces el sistema inmune la identifica como enferma y la elimina. Un cambio de identidad molecular sucede también en el caso de la transformación de una célula normal en tumoral, aunque tienen mecanismos que le permiten engañarlo. Una forma de vencer al cáncer podría ser entrenar al sistema inmune para que no se deje engañar y ataque a las células tumorales. Se están dando pasos muy alentadores en este sentido, aunque, por ahora, los resultados más interesantes sólo se han obtenido en ratones.

El calentamiento global no solo está sucediendo, sino que lo hace a mayor velocidad de la estimada antes. El año 2016 ha sido el más caluroso desde que se tiene datos. Esto implica que 16 de los 17 años más calurosos de la historia han sucedido en el siglo XXI. El año 1998 es el restante. Estos nuevos datos apoyan sin ninguna duda la realidad del calentamiento global del planeta. Dos nuevos estudios, publicados en la revista Science Advances vienen a proporcionarnos aún más claros mensajes de los ya obtenidos hasta ahora sobre la extensión del calentamiento global y de sus dramáticas consecuencias a medio y largo plazo.

La habilidad para predecir lo que con mayor o menor probabilidad puede suceder en el futuro y tomar las decisiones más adecuadas ha sido objeto de intensa investigación durante décadas. En los años 90 del pasado siglo un grupo de investigación realizó una serie de experimentos con monos y confirmó que el mesencéfalo de los primates respondía de una manera bastante sorprendente frente al nivel de la recompensa dada a los animales tras realizar ciertas tareas. Allí, un tipo de neuronas utilizan la dopamina para reaccionar según el nivel de la recompenasa esperada tras una tarea. Ahora un grupo de investigadores de la Universidad de Cambridge demuestra que estas neuronas también participan en el aprendizaje de la probabilidad de recibir o no una recompensa.

Investigadores del Instituto Weizmann, en Israel, han realizado un estudio para explorar en profundidad qué cambios tienen lugar en la flora intestinal a lo largo de un día y qué factores son los más importantes en los mismos. Estos estudios revelaron que las bacterias cambian de posición de manera cíclica lo largo del día sobre la superficie del intestino, como si realizaran un baile sobre dicha superficie, baile que repiten todos los días con sus noches. Estas fluctuaciones bacterianas no solo afectan al funcionamiento de genes de las células intestinales a lo largo del día, sino también al funcionamiento de genes de otros órganos, como el hígado, que no se encuentran en contacto directo con la flora intestinal.

El año 2016 se ha ido dejándonos las tristes desapariciones de importantes científicos. Como homenaje a todos ellos, por sus contribuciones al progreso y bienestar de la Humanidad Jorge Laborda dedica este capítulo de Quilo de Ciencia a su memoria. La astrónoma Vera Rubin, cuyos estudios fueron fundamentales para postular la existencia de la materia oscura. Ahmed Zewail ideó un método para capturar imágenes de movimientos moleculares en la escala del femtosegundo. Otros son: Roger Tsien, Susan Lindquist, Henry Heimlich y Donald Henderson.

Los ratones pueden aprender a orientarse en laberintos de agua, unos recipientes llenos de un líquido opaco blanco en los que los ratones o ratas son obligados a nadar hasta encontrar una plataforma oculta sumergida. Tras varias repeticiones, los animales aprenden donde está la plataforma y nadan decididos hacia ella. Sin embargo, aquellos ratones entrenados a los que se les ha eliminado los linfocitos T olvidan los aprendido. La capacidad de aprender y recordar depende, pues, no solo de las neuronas, sino también de las células del sistema inmune.

Muchas personas atribuyen características e intenciones humanas a objetos con los que conviven. Algunas establecen una relación íntima con sus mascotas; otras, en su imaginación, con estrellas del cine o de la música; y aún otros, tal vez los que se sienten más solos, atribuyen una vida imaginaria a ciertos seres inanimados de su entorno cotidiano, como el móvil, el cargador de la batería, o incluso, dramáticamente, el cubo de la basura. Esta tendencia se denomina antropomorfismo. Ahora un grupo de investigadores en psicología social de la Universidad de McGill, en Montreal, Canadá, decidieron estudiar la asociación entre la desconexión social y la tendencia hacia el antropomorfismo con un experimento. El resultado demuestra que la soledad es un factor que estimula las tendencias antropomórficas.

El sistema inmune se encarga de patrullar y vigilar todo el organismo en busca de posibles enemigos microbianos que puedan dañarlo. Estudios recientes han descubierto que existen ciertos procesos particulares del sistema inmune que aumentan su eficacia. Un aspecto muy interesante y misterioso es que los linfocitos T y B, los dos linfocitos más importantes de las defensas contra virus y bacterias, no circulan en la sangre en los mismos números de día o de noche.

Las “superbacterias” resistentes a numerosos antibióticos sigue dando muchos quebraderos de cabeza a la comunidad médica y biocientífica. Una de las bacterias más peligrosas es el estafilococo áureo (e. áureo) MRSA, resistente a todas las penicilinas y también a los antibióticos de la familia de las cefalosporinas. Existen afortunadamente antibióticos llamados de “última oportunidad”, como la daptomicina, que son efectivos pero incluso a estos las bacterias están generando resistencia. Ahora, un nuevo estudio revela cómo se hacen resistentes las bacterias y abre las puertas a nuevas formas de lucha contra ellas.

Hace alrededor de cuatro años se identificaron los primeros niños afectados por una enfermedad debida a la mutación de un gen llamado NGLY1. Los síntomas que muestran incluyen problemas de desarrollo cognitivo y motor, bajo tono muscular, mal funcionamiento del hígado y una notable falta de lágrimas. Los niños lloran, pero no derraman ni una gota. Ahora, una nueva investigación con ratones de laboratorio abre la puerta a la posibilidad de mejorar las condiciones de vida de estos enfermos mediante intervenciones en la alimentación.

El envejecimiento diferencial se basa en quel no todos nuestros órganos parecen envejecer a la misma velocidad, y algunos, por la razón que sea, envejecen antes que otros. Evidentemente, nuestra longevidad depende de la viabilidad de nuestro órgano vital más envejecido. Cuando éste es demasiado viejo para funcionar correctamente, sobreviene la muerte. Una forma de evaluar la edad de las células es medir la longitud de los telómeros, unas secuencias de letras repetidas que existen los extremos de los cromosomas para proteger su integridad. A medida que envejecemos, nuestras células van sufriendo divisiones que acortan sus telómeros. Ahora, un estudio realizado con 4.598 personas jubiladas relaciona las adversidades de la vida con una menor longitud de los telómeros, siendo más importantes los efectos de las adversidades sufridas en la infancia.

Investigadores de la Universidad de California han explorado recientemente un fenómeno que se sospecha pueda suceder durante un largo viaje espacial: el llamado “cerebro espacial”. Se trata de la posibilidad de que, lejos de la protección del campo magnético terrestre, las partículas altamente energéticas que constituyen los rayos cósmicos y el viento solar puedan dañar al cerebro y causar problemas cognitivos graves que impedirían tal vez a los astronautas realizar las complejas y sofisticadas tareas necesarias para el éxito de la misión.

Ciertas especies de moscas parecen vivir peligrosamente. El peligro que corren puede ser incluso superior al de morir aplastadas por un matamoscas, o a perecer envenenadas por un spray de insecticida. Y es que resulta que estas moscas se atreven a robar comida nada menos que a las arañas. Estas moscas pertenecen a la familia de insectos denominada cleptoparásitos. Como el prefijo “clepto”, derivado del griego, indica, estas moscas roban parte de la comida duramente obtenida por ciertas especies de arañas. No acaba ahí la historia porque en la vida de estas moscas interviene otro extraordinario personaje. Se trata de plantas del género Ceropegia, que dependen para su reproducción de la polinización efectuada por moscas de especies cleptoparásitas. Un artículo publicado en Current Biology revela los secretos de esta intrincada relación.

Nuestros intestinos están poblados por cientos de especies bacterianas que viven en simbiosis con nosotros. Estas bacterias nos ayudan a digerir determinados alimentos, producen algunas vitaminas y han aprendido a convivir sin ser atacadas por nuestro sistema inmune. No obstante, algunas especies, como Enterococcus faecium, van aún más allá, proporcionan protección contra ciertos tipos de bacterias patógenas. Ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Rockefeller, en Nueva York, han realizado una serie de experimentos que demuestran cómo E. faecium protege de la peligrosa salmonella y contra otras bacterias patógenas.

Los pacientes de narcolepsia pueden caer dormidos repentinamente en cualquier momento del día, y pueden permanecer así desde pocos segundos hasta varios minutos. En 1998, más de un siglo después de que la narcolepsia fuera identificada, se descubrió un neuropéptido cuya misión es regular el apetito y los ciclos de sueño y vigilia. Ahora, investigadores de las universidades de Viena, Toulouse y Montpellier, han descubierto en ratones que son las células del sistema inmune las que atacan a las neuronas especializadas en la producción del neuropéptido y provocan la narcolepsia.

El cáncer no es contagioso en seres humanos, pero sí se han descubierto cánceres contagiosos en otras especies, como el demonio de Tasmania ¿Cómo puede contagiarse el cáncer? Las células de un tumor pueden emigrar a otros sitios distantes del organismo donde forman metástasis. Si estas células viajeras pudieran pasar a otro individuo y establecerse en él, el cáncer podría contagiarse. Los demonios de Tasmania suelen emprenderla a mordiscos entre ellos a la menor oportunidad y de esa forma se contagian un par de tipos de tumores faciales. El contagio está poniendo en peligro a la especie, pero también ofrece la oportunidad de descubrir si se está produciendo algún tipo de evolución que proporcione resistencia a los tumores. Eso es lo que ha estudiado un grupo de científicos y ha descubierto que así es, un descubrimiento que abre nuevas puertas a la investigación contra el cáncer.

La obesidad está relacionada con el incremento del tejido adiposo blanco. Es este el encargado de almacenar en forma de grasa las calorías ingeridas en exceso. Lo hace en células especializadas llamadas adipocitos blancos, las cuales no pueden quemar las grasas que almacenan. También contamos con el tejido adiposo marrón, el cual, a diferencia del blanco, no solo no está dedicado a almacenar grasas, sino precisamente a todo lo contrario: a quemarlas. Investigaciones recientes han demostrado que, en respuesta a determinadas condiciones, los adipocitos blancos pueden “marronearse”. Ahora, una nueva investigación señala a las responsables de ese cambio: las células del sistema inmune.

¿Cree usted que sus creencias solo dependen de su inteligencia, de su voluntad o del mundo inmaterial, y que no están influidas por sus genes? Deje de creerlo porque, aunque parezca razonable suponer que las creencias verdaderas favorecen la supervivencia y las falsas favorecen lo contrario, la existencia de tantas ideas falsas entre nosotros sugiere que podrían ser útiles para la supervivencia de nuestra especie. Algunos científicos y filósofos han estudiado este asunto, y han llegado a la conclusión de que las creencias falsas que pueden resultar útiles para la supervivencia son solo las ideas positivas. Ahora, un grupo de investigadores ha explorado esa posibilidad mediante la administración de una hormona implicada en nuestra interacción social: la oxitocina.

Hoy invitamos a escuchar dos temas en Quilo de Ciencia. El primero llama la atención sobre las diferencias entre las personas obesas. Algunos mantienen hay obesos enfermos y sanos. Una investigación reciente revela que no es así, todos los obesos son enfermos. El segundo tema versa sobre la curiosa forma de supervivencia de algunos virus. Estos se dividen en fragmentos independientes y, solamente cuando penetran todos ellos en una misma célula, el virus se recompone y comienza a reproducirse. El descubrimiento de nuevos virus de este tipo que infectan a monos colobos rojos abre las puertas a la posibilidad de que los humanos también podamos ser infectados.

Jorge Laborda comenta dos investigaciones. En primer lugar habla de los nuevos descubrimientos sobre la colonización de América. Según investigaciones recientes, utilizando el estudio de ADN en momias precolombinas, el ser humano llegó a América hace 16.000 años a través de una única migración que pasó de Eurasia a Alaska. Ahora, un nuevo estudio demuestra que el hielo de la glaciación bloquaba el paso y el corredor no se abrió hasta hace 12.600 años. Ello obliga a buscar rutas alternativas. El segundo estudio habla del descubrimiento de una nueva terapia, exitosa, por ahora, solamente en ratones, que permite limpiar de células madre hematopoyéticas a los pacientes de leucemia y otras enfermedades, sin el empleo de quimioterapia. Si el tratamiento funcionara en humanos, algo que aún hay que investigar, se podrían realizar, con menos riesgos, los trasplantes de médula ósea o de células madre de cordón humbilical a los pacientes que los necesiten.