Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

Hoy, Jorge Laborda comenta dos investigaciones en Quilo de Ciencia. En la primera habla de cómo en el pasado se originó una rama evolutiva que condujo a la transformación de las medusas en parásitos. La conexión se establece con un grupo de parásitos llamado mixozoos. Los mixozoos son una cápsula de unas pocas células que puede expulsar un pequeño filamento, el cual facilita su adhesión al pez hospedador. Esta estructura es muy similar a la encontrada en los animales clasificados en el grupo de los cnidarios, a los que pertenecen las anémonas y las temidas medusas. La segunda investigación, comentada hoy, habla de un nuevo enfoque en la terapia antitumoral que invita a considerar el cáncer como un proceso evolutivo con su propia ecología.

Las serias consecuencias asociadas al consumo continuado de alcohol han estimulado la investigación sobre los mecanismos moleculares y fisiológicos que median sus perniciosos efectos. Entre otras cosas, se ha descubierto que el consumo de alcohol afecta a la distribución de las especies bacterianas de la flora intestinal, una de las comunidades de microorganismos más complejas del planeta. En condiciones normales, uno de los mecanismos empleados por el intestino para controlar el desarrollo de la flora intestinal, y evitar que esta pueda invadir el organismo y atacar a otros órganos, es la producción de proteínas antimicrobianas. Estudios con ratones de laboratorio han demostrado que el funcionamiento de los genes REG3B y REG3G, que codifican dos proteínas antimicrobianas de particular importancia, disminuye por la administración continuada de alcohol.

Hace 14.500 años la población que vivía en el continente europeo fue sustituida por otra. Aunque hace tan solo unas décadas casi nadie lo hubiera imaginado, la bioquímica y la biología molecular han sido las disciplinas científicas que más han ayudado a ciencias en principio muy alejadas de ellas, como la paleontología. Un grupo internacional de investigadores ha reconstruido, a partir de muestras fósiles, los genomas mitocondriales de 35 cazadores-recolectores que vivieron en Centroeuropa desde hace 35.000 a hace 7.000 años. El análisis de las mutaciones de estos genomas a lo largo del tiempo ha permitido a estos científicos extraer importantes conclusiones.

Se han descubierto hechos realmente sorprendentes sobre los genes que convierten en machos a la mitad de la población. Que seamos hombres o mujeres es, sin duda, cuestión de genes, y no de una elección personal. En los mamíferos, el sexo macho está determinado por la herencia de un cromosoma X de la madre y de un cromosoma Y del padre, y el sexo hembra está determinado por la herencia de un cromosoma X de cada progenitor. Recientemente, un grupo de investigadores de las universidades de Hawái y de Marsella han publicado que de todos los genes contenidos en el cromosoma Y solo dos son necesarios para que se desarrollen machos fértiles.

Hace unos días, la organización Oxfam Intermon emitía un informe sobre la desigualdad económica en el mundo. Los datos son demoledores: en 2015, solo 62 personas poseían la misma riqueza que 3.600 millones; solo el 1% de la población posee el 48% de la riqueza mundial, el 99% tan solo posee el 52% restante. El análisis científico de esos datos indica a las claras que la distribución de la riqueza en el planeta (y también en las diversas naciones) sigue la ley potencial, como lo hacen las estrellas, los ríos, las mutaciones en el cáncer, o la talla de las ciudades ¿Qué nos enseña esa ley y qué implicaciones tiene? Escuchen la respuesta en este podcast.

No revelaré nada nuevo al decir que la hemoglobina es la proteína contenida en los glóbulos rojos encargada de captar el oxígeno en los pulmones y de transportarlo a los tejidos del organismo. La hemoglobina multiplica por siete la capacidad transportadora de oxígeno de la sangre, por lo que resulta vital para que animales tan grandes como las ballenas puedan disponer de oxígeno en todos los lugares de sus cuerpos. Probablemente menos conocido es que la hemoglobina fetal es diferente de la adulta. ¿Por qué sucede esto? ¿Por qué no puede la hemoglobina fetal ser la misma que la adulta? Escuchen la respuesta en este capítulo de Quilo de Ciencia.

Un nutrido grupo formado por veinticuatro investigadores de todos los continentes menos la Antártida, realizan una revisión exhaustiva de los efectos que están siendo causados por el ser humano en la Tierra, y publican sus conclusiones en la revista Science. Los investigadores concluyen que, además del cambio climático, la actividad humana ha causado o está causando otras transformaciones significativas sobre la superficie del planeta. Nuestro paso por la Tierra está modificándola geológicamente. El ser humano ha iniciado una nueva era geológica que dejará su huella en los estratos que se están formando hoy en el fondo de los océanos, o en los hielos continentales.

Seguramente, no nos sorprenderemos si alguien nos dice que las condiciones de educación y alimentación que hemos vivido en la infancia pueden afectar a nuestra salud en la edad adulta. De hecho, numerosos estudios indican que esta afirmación es cierta. Lo que no creeremos con tanta facilidad es que la alimentación de nuestro padre antes de conocer a nuestra madre pueda también afectar a nuestra salud cuando adultos. Sin embargo, esto también es cierto. Sí, como lo lee, la vida de soltero de nuestro padre podría condicionar nuestra salud antes de nuestra propia concepción.

La reciente disciplina de la Biología Sintética intenta desarrollar nuevos mecanismos biomoleculares que ejerzan funciones aún no presentes en la Naturaleza. Dos investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE.UU. han ideado un mecanismo molecular que permite la detección de un fragmento de ADN dado (por ejemplo el de un virus o el de un cambio cromosómico) y pone en marcha una nueva función molecular. La ingeniosidad de este mecanismo reside en que la detección se produce por dos moléculas diferentes, inofensivas por separado, que al reunirse, gracias al ADN detectado, hacen posible la generación de una molécula que ejerce una nueva función, como puede ser la de producir una toxina que mate a la célula.

Al hablar es imposible ocultar toda la información que no deseamos comunicar. Además de la verbal, transmitimos información no verbal que es difícil de controlar para la mayoría de nosotros, puede traicionarnos y comunicarle al otro algo que no queremos que sepa. Los investigadores en psicología del lenguaje defienden que éste comunica información implícita según el grado en que es concreto o abstracto. Ahora, investigadores del Departamento de Psicología de la Universidad de Chicago han estudiado si el empleo de lenguaje abstracto o concreto es tomado en consideración por los interlocutores para inferir información sobre la pertenencia social de aquel a quien estos se refieren.

En los últimos años, los investigadores han ido ideando diversas maneras de garantizar la seguridad de los organismos sintéticos. A principios de este año, dos equipos de investigación mostraron que era posible modificar genéticamente a la bacteria Escherichia coli de manera que, para vivir, esta necesitara de un aminoácido sintético no presente en la Naturaleza. La bacteria así modificada no puede producir el aminoácido, que debe ser incorporado a su medio nutritivo por los investigadores para permitirle crecer. En ausencia de este aminoácido, la bacteria muere. Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts han desarrollado una estrategia diferente para generar lo que ellos llaman “interruptores de muerte” seguros. Los llaman Deadman y Passcode y se los explicamos en este capítulo de “Quilo de Ciencia”

Nuestros intestinos albergan diez bacterias por cada célula de nuestro cuerpo. Al igual que acondicionamos nuestra casa para hacer frente a cambios estacionales o económicos, cabría esperar que, al ser nuestros cuerpos realmente la morada de las bacterias intestinales, estas, lejos de ser meros agentes pasivos, deberían también actuar para acondicionar su “casa”, de modo que esta haga frente mejor a las contingencias del entorno. Puesto que la flora intestinal participa en el desarrollo de la obesidad, investigadores de varios centros de investigación suizos estudian si la flora intestinal no tendría también algún efecto en la generación de tejido adiposo en respuesta al frío.

La evolución humana más reciente se ha estudiado comparando los genomas de personas de diferentes razas o poblaciones, todas las cuales también derivan de un ancestro común. De este modo, se puede intentar deducir qué cambios genéticos han conducido hasta lo que somos hoy. Sin embargo, este modo de proceder tiene sus limitaciones ya que, por mucho que nos empeñemos, nunca podremos llegar a conocer a ciencia cierta si el genoma que hemos deducido para nuestro ancestro es realmente como creemos. Para conocerlo, sería necesario acceder a su ADN, perdido para siempre en la noche de los tiempos. ¿Para siempre? ¡No! Resulta que el ADN de los restos fósiles más recientes de miembros de nuestra especie ha resistido, al menos en parte, a las inclemencias del tiempo.

La capacidad de discernir lo justo de lo injusto desempeña una función fundamental para mantener la cooperación en las sociedades humanas. Para avanzar en la comprensión de cómo los humanos desarrollamos el sentido de la justicia, investigadores de varias universidades estadounidenses y canadienses, estudian cómo se desarrolla el sentido de la justicia en 1.732 niños de 4 a 15 años de edad de siete países diferentes. Los resultados, publicados en la revista Nature, indican que la aversión por la injusticia que nos causa una desventaja parece ser una característica humana más universal que el rechazo de una situación injusta que nos proporciona una ventaja.

La importancia que posee el mantenimiento de unas buenas relaciones con otros miembros de la misma especie y con la pareja en aquellas especies que establecen relaciones estables entre machos y hembras, no es bien conocida. ¿Qué precio están dispuestos a pagar los miembros de una pareja por mantener su relación? ¿Estarían dispuestos incluso a pasar hambre, si fuera necesario? Para intentar aumentar el conocimiento sobre esta cuestión, investigadores de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, y del Instituto Max Plank de Ornitología, en Alemania, llevan a cabo unos interesantes experimentos con una especie de pajarillo llamado carbonero común (Parus major).

Uno de los factores que ha demostrado retrasar el deterioro motor e intelectual con la edad es el ejercicio físico frecuente. Se ha comprobado que el ejercicio físico mejora el flujo sanguíneo cerebral y favorece la generación de nuevas neuronas y vasos sanguíneos en el área cerebral denominada giro dentado del hipocampo. En las personas que realizan regularmente ejercicio físico, el volumen de esta zona cerebral disminuye más lentamente a medida que envejecen, lo que se asocia a una menor pérdida de memoria. Además, la actividad física mejora la función cardiovascular y disminuye el nivel general de inflamación, es decir, regula también la actividad del sistema inmune. Ahora, una investigación realizada en el Instituto Jackson, en los EE.UU., estudia qué sucede en el cerebro cuando se realiza ejercicio físico.

Una de las amenazas más prevalentes para cualquier ser vivo la constituyen los parásitos. Defenderse de su ataque es prioritario para la supervivencia, y tanto el sistema inmune como el sistema nervioso han generado mecanismos de defensa contra ellos. Uno de estos mecanismos lo constituye la sensación de picor. Esta sensación, y el comportamiento de rascarse allá donde pica que induce, es un importante elemento de defensa frente a los parásitos. Sin embargo, cuando algo falla en el mecanismo de control de la sensación de picor, suele desarrollarse el llamado picor crónico, o prurito, una sensación de picazón continua que no desaparece al rascarse. Ahora, un equipo de científicos han generado un ratón transgénico que está ayudando a comprender las bases genéticas del picor.

Estamos familiarizados con el hecho de que orugas y mariposas provienen de especies de los mismos insectos en diferentes etapas de sus ciclos vitales. Igualmente, las reinas de abejas y hormigas, las únicas capaces de poner huevos y reproducirse, poseen el mismo genoma que las obreras, que no pueden hacerlo. La manera en que reinas y obreras seleccionan los genes que las hacen posibles es mediante la puesta en marcha o detención del funcionamiento de determinados de ellos que les capacitan para realizar las funciones que les son propias. En condiciones normales esta selección es irreversible pero existen algunas especies de avispas sociales que cuentan con obreras que pueden convertirse en reinas incluso cuando son adultas. Éste era un misterio que un nutridísimo grupo de investigadores de varios países europeos, incluido España, consideraron que merecía la pena investigar.

Las células madre generan células hijas que, en el proceso, adquieren las propiedades que les permiten realizar una función concreta en el organismo. Por ejemplo, los glóbulos rojos realizan la función de transportar el oxígeno en la sangre y los linfocitos desarrollan una función de defensa. Su destino final se materializa poniendo en marcha los genes necesarios para una función concreta, y apagando los que no son necesarios para dicha función. Para que se produzca correctamente este proceso de transformación es fundamental que las células madre se comuniquen entre sí, a medida que van multiplicándose y transformándose, y decidan todas juntas cómo generar el número adecuado de cada tipo de células hijas. Muy bien, pero ¿cómo se lleva a cabo esta comunicación?

Los elefantes poseen alrededor de cien veces más células que un ser humano, y gozan de una longevidad similar a la nuestra, por lo que si todo lo demás fuera igual, tendrían cien veces más probabilidades que nosotros de desarrollar cáncer a lo largo de su vida. Sin embargo, sufren mucha menor incidencia de cáncer que nosotros. Se estima que solo un 5% de los elefantes desarrollan cáncer, en comparación con el 11-25 % de los humanos, cuando por su talla no debería ser así. ¿Qué protege a los elefantes de desarrollar cáncer? Jorge Laborda lo explica hoy en “Quilo de Ciencia”