Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

La microbiota, más conocida popularmente como flora, la constituyen los miles de especies bacterianas que viven sobre la piel y, en particular, sobre la superficie interna del organismo, en el intestino. Uno de los hechos revelado por los estudios sobre la microbiota es que esta y nosotros hemos evolucionado de manera conjunta. Tal es así que hoy el sistema inmunitario necesita de la microbiota para su adecuado desarrollo. Se ha comprobado que las moléculas propias de las bacterias son fundamentales para activar los linfocitos T del sistema inmunitario innato. Una vez activados, se generan miles de linfocitos T idénticos que hacen frente a la infección y después generan de linfocitos T memoria que vivirán más tiempo y servirán para “recordar” lo sucedido. Ahora, investigadores de la Universidad de Melbourne han estudiado si la flora intestinal también desempeña alguna función en la generación de los linfocitos T memoria.

Debido a estas múltiples crisis, algunos científicos han comenzado a analizar si el actual curso que lleva la Humanidad es viable. Muchos concluyen que no, y que de continuar cómo vamos, o incluso si variamos el curso, pero no con suficiente decisión y valentía, lo que nos espera es el colapso de la civilización. Este colapso se perfila como un punto final ineluctable de no tomar serias medidas. Pocos se atreven a predecir si sucederá pronto o tarde, aunque también pocos dudan que sucederá. Es necesario considerar una gran cantidad de factores para comprender por qué y cómo una civilización puede colapsar y desaparecer. Como todo, para abordar esto de manera seria, es necesario hacerlo de manera sistemática y controlada, es decir, científica. Aunque, descubrir las vulnerabilidades de nuestra civilización y su peso relativo en el posible colapso futuro es, sin duda, una ardua tarea.

Cuando hablamos de las características universales de la vida, muy raramente se menciona el proceso universal mediante el cual la vida obtiene la energía que necesita para generar la molécula de energía universal: la molécula de ATP. Esto es quizás así porque la forma en que las células obtienen su energía es muy extraña: el paso de protones a través de una membrana celular siguiendo un gradiente de concentración ¿Por qué protones? Cuando un átomo de hidrógeno pierde su electrón, se convierte en un protón desnudo. Esto sucede durante el proceso de respiración, en el que las moléculas de los alimentos se oxidan en la mitocondria en varios pasos. Las células cancerosas se dividen continuamente y, por lo tanto, sus necesidades metabólicas son diferentes a las de las células en reposo. Por esa razón, la mayoría de las células cancerosas exhiben flexibilidad metabólica para producir las moléculas de ATP necesarias. Ahora, investigadores de la Universidad de Duke ha desvelado por qué.

Basándose en el estudio de las preferencias humanas sobre las expresiones de los perros, se ha demostrado que los humanos preferimos perros con características propias de animales muy jóvenes. Una característica particular muy atractiva para los humanos es la capacidad de los perros de levantar las cejas intensamente. Esto simula la cara de un bebé y da la impresión de que el perro experimenta tristeza o algún tipo de angustia, y desencadena en nosotros una respuesta emocional. La elevación de la ceja solo es posible gracias a la función de un músculo concreto. Por esta razón, un grupo de científicos ha estudiado la anatomía de la cara del perro y la ha comparado a con la del lobo. Descubren que el músculo que levanta las cejas está muy bien desarrollado en los perros, pero solo cuenta con escasas fibras en los lobos. Estos hallazgos sugieren que los perros pueden haber evolucionado sus expresivas cejas como resultado de la selección artificial realizada por los humanos que experimentaron emociones positivas

Un grupo de investigadores de varias universidades estadounidenses utiliza la tecnología de secuenciación de ARN, no de ADN, para analizar las posibles mutaciones acumuladas en los tejidos sanos de quinientas personas a lo largo de sus vidas. Los científicos obtienen así la prueba de que al menos 29 tejidos y órganos diferentes del organismo están constituidos por células que han ido mutando a lo largo de la vida y que se han reproducido, transmitiendo las mutaciones a las células hijas. El organismo se revela, pues, como un mosaico de clones celulares de tallas diferentes y con mutaciones diferentes. Los científicos también descubren que, como era de esperar, el número de clones y la cantidad de mutaciones aumenta con la edad y hacia el final de la vida cada ser humano es un enorme mosaico celular.

Las neuronas son unas células muy consagradas a la transmisión de información en el sistema nervioso. Para ejercerla adecuadamente, han delegado otras funciones a células de su alrededor que las apoyan. Entre estas se encuentran los astrocitos, así llamados porque poseen numerosas ramificaciones que les dan forma de estrella. Los astrocitos cumplen numerosas funciones, como dar apoyo a las células de los vasos sanguíneos cerebrales, proveer de nutrientes, como la glucosa, a las neuronas, proteger las sinapsis y enviar ciertas señales a las neuronas mediante iones o neurotransmisores. Además, también participan en la reparación del tejido nervioso si este sufre algún daño. Ahora, un grupo de investigación publica los resultados de sus nuevos estudios, los cuales añaden una importante función a los astrocitos: la detoxificación de las grasas oxidadas. Se lo contamos en este podcast.

Un grupo de científicos estudia uno de los potenciales efectos del baño estival, los cambios inducidos por el baño marino en las especies de bacterias que componen la flora bacteriana de nuestra piel. Para comprobar los efectos, investigadores de la Universidad de California reclutan a nueve voluntarios y analizan el microbioma de estas personas en la zona de su nuca antes de bañarse y tras diez minutos de baño en el mar, una vez se han secado completamente. El análisis es repetido seis y veinticuatro horas después ¿Qué encontraron estos estudios? No son buenas noticias. La microbiota había sufrido notables cambios. En particular, bacterias del género Vibrio (al que pertenece la bacteria que causa el cólera), normalmente ausentes del microbioma, se encontraron ahora en la piel. Estas bacterias se detectaron en todos los participantes tras haberse secado y a las seis horas del baño, pero, afortunadamente, a las veinticuatro horas las bacterias habían desaparecido de todos menos de uno de ellos.

La comprensión y manipulación inteligente de los fascinantes y complejos mecanismos por los que el sistema inmunitario nos defiende de los enemigos externos e internos está logrando que se pongan a punto eficaces inmunoterapias contra el cáncer. Gracias a ellas, se han conseguido curaciones de esta enfermedad que solo hace unos años hubieran sido consideradas milagrosas. Sin embargo, muchos de los conocimientos adquiridos sobre el funcionamiento del sistema inmunitario no han sido utilizados todavía para intentar generar nuevas estrategias de inmunoterapia. Por ejemplo, es conocido que las células inmunitarias más importantes para eliminar a las células tumorales son los llamados linfocitos asesinos naturales, o NK, por sus siglas en inglés (Natural Killer). Los inmunólogos han descubierto que la citocina más importante para la estimulación de la actividad asesina de las células NK y de los linfocitos T citotóxicos es la llamada interleucina-15 (IL-15).

Probablemente todos estemos familiarizados con las almendras amargas, que de vez en cuando pueden aparecer acompañando a las almendras dulces. Las almendras amargas son ahora la excepción a la regla, pero hace unos miles de años eran la regla, porque el ancestro de las almendras actuales era tóxico. La excepción eran los escasos mutantes que habían perdido la capacidad de sintetizar un compuesto amargo y tóxico llamado amigdalina (amígdala significa almendra en latín) y que producían almendras dulces. Al ingerir una almendra amarga, una vez dentro del cuerpo, la amigdalina puede liberar cianuro y provocar una intoxicación si la dosis ingerida es alta. Un día, un miembro de nuestra especie tropezó con un almendro mutante que carecía de amigdalina. Sus semillas se podían comer y eran altamente nutritivas. Este inteligente individuo pensó que podría ser muy beneficioso tratar de cultivar este árbol mutante y usar sus semillas como alimento. Ahora, la almendra es el principal fruto seco cultivado en el mundo.

Cientos de reacciones metabólicas funcionan a cada instante y nos mantienen con vida. Una de ellas es la activación del complemento. El complemento es un sistema molecular especializado en detectar, de manera directa o ayudado por los anticuerpos, moléculas propias de los enemigos bacterianos que intentan infectarnos. El sistema está formado por veinticinco proteínas que, cuando se activan, forman poros minúsculos que perforan la superficie de las bacterias y permiten la entrada de los fluidos exteriores, la bacteria se hincha y explota. El sistema se activa espontáneamente de todos modos, haya detectado bacterias o no, por si acaso alguna bacteria puede pasar desapercibida e iniciar un foco de infección al no ser eliminada a tiempo. El complemento, por tanto, está siempre en estado de alerta frente al enemigo.

La empatía es una de las habilidades cognitivas más importantes para navegar en la vida. Como sabemos, consiste en comprender el estado de ánimo de los demás, ponerse en su lugar y acercarnos así a experimentar sus emociones. Es conocido que la empatía puede favorecer las interacciones mutuamente beneficiosas con los demás. Puesto que esto es así, ¿por qué no somos todos más empáticos? Ahora, un grupo de investigadores de las universidades de Pennsylvania y de Toronto estudian un factor que podría afectar negativamente a nuestra capacidad o voluntad de sentir empatía: el esfuerzo mental que conlleva sentirse empático con los demás. Para estudiar este factor los investigadores realizan experimentos con voluntarios en condiciones en las que ser empático no costara ni tiempo, ni dinero, e incluso pudiera permitir experimentar emociones positivas. Al fin y al cabo, uno puede ser empático también con quienes son felices.

La sociedad de células que forma los organismos animales no está exenta del riesgo de rebelión. Esta rebelión tiene un terrible nombre: cáncer. Las células cancerosas han dejado de cooperar con el resto y se dividen por su cuenta y sin control. Son rebeldes que el organismo necesita erradicar para sobrevivir. Es razonable pensar que la probabilidad de rebelión en una sociedad depende del número de sus miembros. Cuantas más células posea un organismo, más probable será que este desarrolle cáncer. Una excepción es el elefante. Por la cantidad de células que este animal posee, su tasa de cáncer debería ser muy superior a la nuestra; sin embargo, esta es de tres a cinco veces menor. El estudio de su genoma reveló que posee hasta veinte copias de un importante gen supresor de tumores: el llamado TP53. La ballena boreal, que puede llegar a pesar cien toneladas y vivir doscientos años, tampoco tiene una elevada incidencia de cáncer, sin embargo no posee copias extras del gen TP53, debe existir otra causa que sería

La capacidad tan humana de juzgar preocupa a los fabricantes de robots autónomos, capaces de aprender y de actuar por sí mismos. En solo unos años, se espera que los humanos tengamos que compartir calles, carreteras e incluso hospitales con vehículos autónomos y robots con la capacidad de tomar sus propias decisiones, comprendida la de extirpar o no un tumor y en qué grado. En algunos casos, sus decisiones pueden causar daño, incluso conducir a la muerte, como ha sucedido ya en el caso de accidentes causados por vehículos autónomos ¿Quién será moralmente responsable? ¿El autómata? ¿La empresa que lo ha diseñado o comercializado? ¿Nadie, porque el daño se debe a los avatares del destino? Una investigación ha revelado que no todos los atributos de la mente son igualmente importantes a la hora de imputar responsabilidad por las acciones de alguien…o de algo.

La capacidad regenerativa de los delfines y de otros animales marinos, incluidos los tiburones, ha espoleado la investigación en busca de los genes y las moléculas que podrían ser responsables de ella, algunas de las cuales, probablemente actuaban también como antibióticos para impedir la infección, o estimulaban al sistema inmunitario para controlarla. Fue así como se descubrió una molécula natural presente en la piel de una especie de tiburón. Esta molécula fue bautizada como MSI-1436. La investigación sobre esta molécula ha revelado que puede actuar como un fármaco capaz de potenciar la regeneración de los tejidos en ratones de laboratorio, paso necesario antes de poder pensar en usar el compuesto en el caso humano.

Entre las estrategias de supervivencia empleadas por las células tumorales, una de las más espectaculares es la manipulación del sistema inmunitario. El sistema inmunitario necesita proporcionar a algunas de sus células “permisos para matar”, permisos que solo otorga cuando una infección o un tumor ponen en peligro al organismo. Una vez que la infección ha sido vencida, el permiso para matar es revocado y las células “asesinas” inhibidas o eliminadas; de otro modo podrían continuar haciendo daño al organismo, daño que sería ya innecesario. Los tumores se aprovechan de este mecanismo y fuerzan la desactivación de los células del sistema inmune antes de ser atacadas, de esa manera consiguen sobrevivir y crecer. Ahora, nuevos descubrimientos han desvelado el proceso de desactivación que utilizan las células tumorales y servirán para elaborar terapias que hagan posible la eliminación de los tumores.

Hace muchos años leí un relato de detectives muy interesante. En la historia que leí, tras ver a un hombre conocido abrir la puerta con la llave y entrar en un local de un callejón con una pesada caja de cartón, el testigo oye que una vez dentro el hombre cierra con llave la puerta desde el interior. Pocos días después, el testigo lee en el periódico que el hombre es dado por desaparecido. El testigo avisa a la policía y le informa de lo que vio. La policía acude al local y comprueba que la puerta continúa cerrada desde el interior. Tras echarla abajo, descubren el cadáver del hombre colgado de una soga atada a una viga del techo. El local está completamente vacío y carece de ventanas. No hay nada más en él, salvo la caja de cartón vacía, apartada en una esquina, y un resto de humedad bajo el cadáver ahorcado. La solución del misterio proporciona a Jorge Laborda el argumento para explicar por qué la homeopatía no puede curar.

Como fenómeno psicológico, este de las creencias falsas ha sido también objeto de investigación científica. Estudios realizados revelan que cuando los hechos probados contradicen o atacan a nuestras ideas más queridas, la respuesta psicológica de la mayoría no es negar o modificar sus ideas, sino negar o modificar los hechos. Surgen así “realidades alternativas” más acordes con lo que se cree, las cuales intentan invalidar los hechos probados. Entre estas “realidades alternativas” se encuentran las conspiraciones de todo tipo. Uno de los factores que sustentan creencias en teorías de la conspiración y niegan hechos científicamente demostrados es la ansiedad.

Los peces hielo fueron descubiertos en el siglo XIX por pescadores de ballenas que se atrevieron a adentrarse en las frías y tormentosas aguas del océano Antártico. Al matarlos y abrir sus cuerpos para cocinarlos quedó de manifiesto que su sangre no era roja. Gracias a habitar ambientes tan gélidos, los “peces hielo” pueden vivir sin glóbulos rojos y sin hemoglobina en la sangre, razón por la que esta es traslúcida, con un tinte ligeramente amarillento, y no roja. Curiosamente, algunas de las especies de peces hielo siguen poseyendo el gen de la hemoglobina y producen esta proteína. Sin embargo, si se intenta envenenar a estos animales mediante la administración de cianuro, que se une al hierro de esta proteína e impide que esta se una al oxígeno, estos animales no mueren. Esto indica que la hemoglobina que poseen no es estrictamente necesaria para mantenerlos con vida. Ahora, un grupo de investigadores ha secuenciado el genoma de una de las especies de estos animales.

En los últimos años, se ha puesto en cuestión la idea de que solo se hereda la información almacenada en los genes. Recientemente, se ha comprobado que el estrés sufrido por los padres, aunque no necesariamente por las madres, en el periodo anterior a la concepción puede afectar a la forma en que su descendencia reacciona frente a situaciones de estrés en la vida adulta. En un conjunto de experimentos con ratones de laboratorio, investigadores de la Universidad de Maryland han recogido ciertas células implicadas en el desarrollo de los espermatozoides y han comprobado que responden a cambios en las hormonas del estrés generando vesículas cargadas con moléculas que afectan a los espermatozoides y al óvulo fecundado. Los animales que se concibieron a partir de esperma expuesto a vesículas generadas tras el tratamiento de las células con hormonas del estrés mostraron respuestas anormales al estrés en la edad adulta.

Durante las cuatro últimas décadas, se han llevado a cabo numerosos estudios con hermanos gemelos (que poseen el mismo genoma), con hermanos no gemelos y con niños adoptados, que poseen genomas con mayores diferencias aún con sus hermanastros. Esta investigación ha conseguido acumular enormes cantidades de pruebas que indican que las diferencias no ya físicas, sino mentales entre nosotros dependen en gran medida de los genes. De hecho, las diferencias en el ADN que heredamos dan cuenta de algo más del 50% de las diferencias en nuestra personalidad, salud mental, y habilidades o discapacidades cognitivas e intelectuales. Y eso no es todo, porque estas cuatro décadas de investigación han revelado dos importantes factores. El primero es que el entorno educativo y socioeconómico no es tampoco independiente de los genes. Un segundo es que el entorno ejerce sobre nosotros una influencia que está lejos de ser sistemática, sino que es más bien caótica y aleatoria.