Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

Tras un paréntesis de tres programas, vuelvo a retomar la serie Quilo Vintage con un podcast de un estilo inusual. Es inusual porque en lugar de explicar y comentar algún reciente avance de la ciencia, para la época, me dedico a explicar un concepto científico, un conocimiento básico para entender ciertas cosas. En este caso, el concepto que quería explicar era el de una unidad de distancia astronómica, el pársec. Mi intención, como veréis, no era solo que los lectores de entonces comprendieran de la manera más entretenida posible la magnitud de las distancias a las que se encuentran las estrellas, sino también la magnitud de las distancias recorridas en una de las series de películas de fantasía más conocidas y populares: La guerra de las galaxias o Star Wars.

Esta semana mi curiosidad ha sido golpeada por la noticia del descubrimiento de una nueva especie de bacteria que podría ser de ayuda para mitigar los efectos del cambio climático y salvar así el planeta de la plaga que suponemos los humanos. El interés de la noticia radica, además, en la propia naturaleza del organismo. Podríamos decir que es la primera especie de bacteria-planta carnívora descubierta. Eso la convierte en una especie extraordinaria. El nuevo microorganismo ha sido bautizado con el nombre de Prorocentrum cf. balticum, a pesar de que no se ha descubierto en el mar Báltico, sino en la costa este de Australia, en el océano Pacífico. El microorganismo es un mixótrofo, por lo que es capaz de convertir a otros microbios en su merienda.

Una de las cuestiones más importantes para comprender el funcionamiento del sistema inmunitario es averiguar el origen de la totalidad de los diferentes tipos de células que lo forman y su destino en el organismo. No es tarea fácil, considerando que el sistema inmunitario contiene decenas de tipos celulares diferentes, que se localizan en diversos compartimentos y tejidos y que desarrollan funciones concretas y, en ocasiones, muy especializadas. ¿Cómo podemos averiguar el origen de cada uno de esos tipos celulares? En este capítulo de Quilo de Ciencia, describimos la base de una de las tecnologías más punteras que se están utilizando para conseguir este objetivo y alguno de los descubrimientos a los que ha conducido.

En las células existen orgánulos, como el proteasoma o los lisosomas, cuya función consiste en la eliminación de basura molecular que, de no ser reciclada, haría imposible la vida de la célula. En el proteasoma, las proteínas viejas entran por uno de sus extremos y en su interior son cortadas en pequeños trocitos, llamados péptidos, que abandonan el proteasoma por el otro extremo. Los lisosomas rompen, sobre todo, proteínas, pero pueden destruir también otras clases de moléculas, como lípidos o carbohidratos, gracias a que contienen en su interior numerosas enzimas digestivas que se encuentran en un pH ácido. Un grupo de investigadores de la Universidad de Cincinnatti, en los Estados Unidos, lleva varios años interesado en poder averiguar el estado del pH de los lisosomas de manera rápida y no invasiva, es decir, sin necesidad de extraerlos de las células, matándolas, y destruirlos. El valor del pH de esos orgánulos es un indicador fiable de su estado de funcionamiento. Conocer esto es importante como herram

En el programa anterior, hablaba del control del comportamiento tras la estimulación de determinadas regiones del cerebro mediante la implantación de electrodos en ellas y la aplicación de corrientes eléctricas. Hoy voy a hablar de la estimulación magnética transcraneal. En este caso, la estimulación de la actividad cerebral se produce de manera no invasiva, induciendo una corriente eléctrica en el cerebro mediante la aplicación sobre la superficie del cráneo de campos magnéticos de mayor o menor intensidad durante un tiempo variable y de forma única o repetida. En la estimulación magnética transcraneal se han producido interesantes avances para diagnosticar, tratar o al menos paliar enfermedades neurológicas.

Esta semana abordamos la estimulación eléctrica del sistema nervioso para conseguir paliar determinadas condiciones. El 7 de febrero de 2022 aparecía un importante artículo publicado en Nature Medicine que describe una nueva tecnología la cual es capaz de restaurar la movilidad en pacientes que tienen dañada la médula espinal mediante la implantación de un conjunto de electrodos sobre todas las conexiones nerviosas que los científicos consideraron que debían ser estimuladas. Gracias a esa técnica tres personas con la médula espinal seccionada han podido volver a vivir la experiencia de caminar. Pero la estimulación eléctrica podría tener otros usos. Hace dos décadas, unos científicos estadounidenses utilizaron la estimulación eléctrica con un fin muy distinto, para controlar el comportamiento de unas ratas a distancia como si fueran robots. La manera en la que lo habían conseguido era, precisamente, mediante la implantación de electrodos en las zonas adecuadas del cerebro de ese roedor. Quién sabe si de la

En 1961, Francis Drake dio a conocer una ecuación, ahora famosa, con la que pretendía estimar el número de civilizaciones inteligentes que existen en la galaxia. La ecuación era un producto de un número de factores menores que la unidad, cuyo valor real es desconocido, que multiplican al número estimado de estrellas en la galaxia. Esos factores son: la porción de estrellas con planetas, la porción de planetas capaces de sustentar la vida, la fracción de ésos que realmente desarrollan la vida, la fracción capaz de producir vida inteligente, la fracción de civilizaciones capaces de comunicarse por radio y, dado que las civilizaciones nacen y desaparecen, el número de esas civilizaciones que coexistan en la galaxia en un momento dado. A todos estos factores, apunta Jorge Laborda, habría que añadir uno más: El efecto que tiene en el desarrollo de la vida la existencia de un satélite de gran tamaño, como la Luna.

Esta semana vamos a hacer un paréntesis en los Quilos retrospectivos, que son ya habituales, y vamos a hablar de la notica aparecida hace poco en los medios de comunicación sobre el empleo de cerdos transgénicos como fuente de órganos para los trasplantes. Se han trasplantado ya al menos un corazón y dos riñones de cerdo a seres humanos ¿En qué se basa esta nueva tecnología? Cuando con mis alumnos abordo el tema del rechazo a los trasplantes de órganos, siempre insisto en explicarles que estos son posibles gracias a los avances no solo en Cirugía, sino también en Inmunología. Sin la adecuada manipulación farmacológica y biológica del sistema inmunitario para, primero, evitar el rechazo del órgano trasplantado y, después, poco a poco, conseguir su tolerancia (aunque esta nunca es total), los trasplantes de órganos serían imposibles.

Las hembras de algunas especies de cuco ponen un único huevo en el nido de otras especies de aves. El huevo es muy similar al de las especies elegidas. Así, la hembra de la especie que sufre el parasitismo incuba sus huevos y también el del cuco que, al salir del cascarón, empuja uno a uno fuera del nido el resto de los huevos hasta quedarse solo y es alimentado por sus padres adoptivos. ¿Cómo, de un ave ancestral que criaba normalmente a sus polluelos han podido generarse especies de aves parásitas a través de un proceso de mutación y selección? La razón por la que las especies de aves parasitadas no pueden rechazar los huevos extraños con facilidad es que en la carrera armamentística evolutiva los parásitos emplean con éxito el arma de la imitación.

Hoy hablamos de gallinas transgénicas ponedoras de huevos utilizadas para la fabricación de sustancias biológicas de uso terapéutico. Como es habitual, comentamos lo que contaba sobre el tema hace alrededor de veinte años y analizamos los avances que se han producido en las últimas dos décadas. Mencionaba entonces algunas ventajas de los huevos sobre la leche a la hora de usarlos como fábricas de sustancias biológicas de interés ¿Se han conseguido gallinas transgénicas ponedoras de interés o no? Y bien, sí. Se han conseguido. Los problemas sobre la escasa cantidad de proteína de interés para su uso terapéutico presente en los huevos y su posible efecto sobre la fertilidad de las gallinas si esta cantidad superaba un nivel crítico han sido solucionados y ya se han aprobado gallinas transgénicas que contienen en sus huevos enzimas que son utilizadas para el tratamiento de ciertas enfermedades de origen genético.

Esta semana nos vamos a adentrar por un tema apocalíptico: el fin de la vida sobre la Tierra. ¿Cuántos años de vida le quedan a la vida sobre nuestro planeta? Aunque parezca mentira, desde hace ya muchos años, la ciencia también se ha ocupado de analizar este asunto de manera racional, y por supuesto, científica, basándose en los conocimientos adquiridos sobre la Tierra y sobre otros planetas del Sistema Solar. En este caso, la ciencia se proyecta no hasta el principio del pasado, sino hasta el final del futuro. Lo que nos cuenta, es, por supuesto, como digo, apocalíptico, pero afortunadamente, el apocalipsis está aún muy, muy lejos.

El programa de hoy es especial para Jorge Laborda porque hace el número 600 del podcast Quilo de Ciencia. Para celebrarlo os invita a viajar al antiguo Egipto gracias a dos interesantes estudios recientemente publicados. El primero ha sido realizado sobre, al parecer, la única de las momias egipcias recuperadas que no había sido aún abierta. Se trata de la momia de Amenhotep I, también conocido como Amenofis I, el segundo faraón de la decimo octava dinastía. Comenzó a gobernar Egipto cuando solo tenía 15 años y lo hizo entre los años 1525 a 1504 antes de Cristo. Los científicos han analizado la momia sin destruirla, mediante el empleo de la tecnología de tomografía computarizada, para desempaquetarla de forma digital y desvelar los secretos de su interior. El segundo estudio se ha realizado sobre los restos dejados por los piojos que infestaban el cabello en momias de América del Sur, unos restos que conservan el ADN de las personas que los portaban y revelan la edad y el estado de salud del hospedador.

Hace cerca de veinte años, estaba muy de actualidad y suscitaba calientes debates científicos y éticos sobre el empleo de embriones y células embrionarias para la investigación y su uso en el tratamiento de enfermedades. En los tiempos que corren, las células madre parecen haber sido algo olvidadas, pero, como hace veinte años, siguen prometiendo importantes avances para el tratamiento de enfermedades aún incurables. Por el momento, existen solo unas pocas terapias a base de células madre. La más importante y antigua de ellas es el trasplante de células madre hematopoyéticas, es decir, las células madre que originan todas las células de la sangre en el proceso denominado hematopoyesis, que tiene lugar en la médula ósea. Existe otra terapia a base de células madre mesenquimáticas, otro tipo de células madre también extraídas de la médula ósea y también se utilizan otras terapias se basan en células madre de cordón umbilical.

Hoy, vamos a retomar un tema que no envejecerá por mucho que nos empeñemos. El tema no es otro que el envejecimiento, o, mejor dicho, cómo impedirlo. Mucho me temo que el asunto de frenar el envejecimiento seguirá vigente por los tiempos de los tiempos, porque la ciencia, a pesar de todos sus esfuerzos, no conseguirá impedir el envejecimiento de seres multicelulares complejos, como nosotros, pero no se dará por vencida nunca. De hecho, hay estudios científicos que sugieren que detener el envejecimiento es irrealizable, aunque claro, también los había para afirmar que volar con una máquina era imposible. Sea como sea, dejar de envejecer y seguir vivos, es decir, alcanzar la vida eterna, es uno de los objetivos más populares de todos los tiempos, tanto de la ciencia como de lo que no lo es. Es un objetivo que nunca envejece y en el que miles de millones se empeñan en creer posible.

Una sustancia aislada hace unos cincuenta años de una esponja marina que vive en el océano Pacífico y en las costas de Mauritania, y de ahí su nombre, Agelas mauritanus, se ha comprobado que posee actividad anticancerosa. Se observó que esta sustancia lograba estimular al sistema inmunitario de nuestro propio cuerpo para atacar a las células cancerosas. Las propiedades inmunomoduladoras de esta sustancia incitaron a los investigadores a probar sus propiedades en los ratones diabéticos, llamados NOD, y estudiar si influía en el desarrollo de la diabetes, genéticamente determinada, en ratones. Esto abrió hace dos décadas la esperanza de que la sustancia pudiera ser utilizada para diseñar estrategias para luchar contra el cáncer y la diabetes. Ahora, la investigación sobre los efectos de la sustancia continúa, si bien los ensayos clínicos realizados no han dado todavía buenos resultados.

Dado que las mujeres tienen en su genoma dos cromosomas X y los hombres solamente uno, desde hace tiempo se viene estudiando si esa diferencia tiene algún reflejo en las capacidades cognitivas de unos y otras. Las estimaciones actuales indican que hay más de 800 genes en el cromosoma X, de los cuales 502 están asociados con retraso mental. Esto supone que en el cromosoma X se concentra el 22,3 % de todos los genes relacionados con capacidades mentales. Puesto que los varones heredan solo un cromosoma X, estos actúan de “escaparates genéticos” de los genes de ese cromosoma, es decir, las capacidades intelectuales que dependan de los genes en él se mostrarán sin tapujos por los varones. Las hembras, en cambio no mostrarán esas capacidades con claridad genética, porque tienen dos cromosomas X y en sus células entra en juego solamente uno de los dos, escogido al azar.

Estudios psicológicos han demostrado que las mujeres son superiores a los hombres en habilidades verbales y también en el reconocimiento de rostros. A principios de este siglo, investigadores de la Universidad de Estocolmo, en Suecia, realizaron un estudio en el que sometieron a hombres y mujeres a pruebas de reconocimiento de rostros. Los resultados revelaron que los hombres y las mujeres son iguales en su capacidad para reconocer rostros masculinos, pero las mujeres son superiores a los hombres cuando se trata de reconocer rostros de mujer. Los estudios realizados por diversos investigadores durante estas dos últimas décadas han confirmado que las diferencias son ciertas, y han descubierto otras relacionadas no ya con el sexo, sino también con la raza o la edad.

El primer animal clonado fue la famosa oveja Dolly, que nació en 1996. En aquellos años, se hablaba de clonar las mejores vacas lecheras, las mejores ovejas y terneros para dar carne, o las mejores gallinas ponedoras. También los animales de compañía tenían su interés. Así, en el año 2002, se publicó que se había podido clonar con éxito una gata, que resultó ser muy diferente de la original ¿por qué el animal clonado y su clon eran diferentes? Este curioso caso reveló que el proceso: la inactivación del cromosoma X. Hoy existen compañías privadas dedicadas al clonado de animales de compañía, en particular de gatos, perros e incluso caballos. No obstante, la clonación de mascotas ha revelado que la copia auténtica de un animal con sus características físicas y, sobre todo, psicológicas y temperamentales, es imposible. Todos somos únicos e irrepetibles, incluso los clones.

Hoy hablamos de uno de los genes más frecuentemente implicados en el desarrollo del cáncer, el gen Kras, llamado así porque se identificó en el genoma del virus del sarcoma, descubierto por el científico Alemán Werner H. Kirsten. El gen Kras, cuando muta, produce una proteína, llamada KRAS, pero con mayúsculas, que se encuentra activada todo el tiempo. Esta activación envía una señal constante al interior celular que indica que la célula debe reproducirse. Esto, junto con otros procesos que también implican cambios genéticos, puede acabar por causar un cáncer. Este descubrimiento abría la puerta a estrategias terapéuticas dirigidas a bloquear la acción de los oncogenes Kras para detener ciertos tipos de cáncer ¿Se ha convertido en realidad lo prometido? Me atrevo a decir que, si no se han cumplido todas, numerosos equipos de investigación en todo el mundo continúan trabajando a buen ritmo para hacerlas realidad por completo.

En estos momentos, se han cumplido algo más de 40 años desde el inicio “oficial” de la pandemia de SIDA, causada por el virus VIH, de la que comenzó a conocerse su existencia allá por el mes de mayo de 1981. Algo más de veinte años más tarde, Jorge Laborda escribía un artículo en el que relataba el efecto beneficioso sobre el progreso del SIDA de la infección simultánea del virus del VIH con otro virus. Se trataba de un descubrimiento bastante sorprendente que revelaba que un virus “benévolo”, denominado Pegivirus humano o GBV-C, puede interferir con la infección del VIH y mitigar la enfermedad que este causa. Varios trabajos de investigación publicados recientemente confirman la interferencia que el virus C ejerce sobre el virus VIH. Estos estudios pueden ser de gran utilidad no solo para la lucha anti-SIDA, sino para la lucha contra los virus, en general.