Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

Hace más de dos décadas, se describió una insospechada relación entre la insulina y los receptores de la familia de la insulina y la formación de los testículos durante el desarrollo embrionario. La relación entre el gen Sry, necesario para el desarrollo de los testículos, y los receptores de la familia de la insulina levantaba más incógnitas de las que desvelaba. Hoy se sabe que el gen Sry produce una proteína que controla el funcionamiento de ciertos genes, activando solo aquellos que desencadenan la producción de otras proteínas a partir de la información contenida en ellos. Esta compleja relación aún no ha revelado por qué un receptor de la insulina es necesario para la formación de los testículos durante el desarrollo.

Las defensas del sistema inmunitario luchan siempre “en casa”. Luchar contra un invasor de tu domicilio sin que este resulte dañado en exceso requiere unas estrategias de combate que no son las mismas que luchar contra ese enemigo en campo abierto. El sistema inmunitario, a lo largo de la evolución, ha tenido que aprender a defendernos del continuo ataque de microorganismos y parásitos, y ha debido hacerlo utilizando las armas más exquisitas, pero menos poderosas posibles, es decir, aquellas que atacan al enemigo donde esté sin dañar por ello, o dañando lo menos posible, otros lugares del organismo en los que no se encuentre. En otras palabras, los sistemas inmunitarios que han conseguido una defensa eficaz con menor nivel de daño colateral son los que han sido seleccionados a lo largo de la evolución.

Hace ya muchos años, estuvo de moda, entre muchas otras frivolidades paranormales, el misterio del Triángulo de las Bermudas. Los vértices de este triángulo se sitúan en el sur de Florida, Puerto Rico y las islas Bermudas. El Triángulo saltó a la fama al final de los años 60, debido al elevado número de desapariciones de barcos y de aviones que históricamente se habían producido cuando atravesaban la zona. Como para todos los misterios que saltan a los medios de comunicación, el método científico se pone en marcha para intentar resolverlos, y se emiten hipótesis que luego deben probarse o desmentirse. Una de esas hipótesis señala a la liberación brusca de metano del fondo oceánico como culpable, un fenómeno que bien podría estar conectado con ciertas extinciones masivas del pasado.

¿Por qué existen seres enormes como las ballenas y seres enanos como los mosquitos? La respuesta a esta pregunta tiene que ser compatible con la evolución y también con las leyes de la física y de la química que rigen el Universo. Sabemos es que una vez un tipo de organismo se ha adaptado a un nicho o a un tipo de vida, es decir, una vez un organismo se convirtió en un insecto, un ave o un mamífero, utilizó determinadas soluciones para resolver los problemas de la vida cotidiana. Así, utilizó una determinada manera de alimentarse, de respirar, de desplazarse. Esto, junto con las leyes de la física y de la química, determinan que cada tipo de animal tenga unos límites superior e inferior de talla determinados.

Investigaciones realizadas a lo largo de los últimos años han permitido identificar dianas terapéuticas para la obesidad. Como sabes, una diana terapéutica es un blanco de actividad de algún tipo de fármaco que, al actuar sobre dicho blanco, revierte los efectos perniciosos que pueda tener dicha diana, o estimula sus efectos beneficiosos. Gracias a la identificación de estas dianas terapéuticas para la obesidad se han podido generar fármacos que las modulan y que hoy se encuentran aprobados o en vías de aprobación por la agencia americana o europea del medicamenta. Las FDA y EMA, respectivamente.

Un equipo de investigadores británicos de la universidad de Loughborough descubrió por qué las galletas se rompen tan fácilmente, lo que tantas molestias causa a la hora de tomar el té. Sus resultados fueron publicados por la revista Measurement Science and Technology. Les aseguro que, a pesar de lo jocoso del tema, es ciencia seria. La perspicaz capacidad observadora de los investigadores les permitió percatarse de que las galletas se enfrían y se dieron cuenta también de que este enfriamiento no se produce por igual en todas las partes de la galleta. Esto causa que se desarrollen grietas en la superficie o interior de la galleta que, al menor golpe, pueden causar que la galleta se rompa. De ahí la dificultad de los fabricantes para empaquetar galletas enteras.

La primera cefeida fue descubierta en 1784 por el astrónomo Inglés Edward Pigott, en la constelación del Águila. Poco después, el astrónomo aficionado nacido en Holanda, pero afincado en Inglaterra, John Goodricke, descubrió la segunda en la constelación de Cefeo y fue esta constelación la que acabó dando el nombre a este tipo de estrellas, las cefeidas. John Goodricke se quedó sordo en la infancia debido a una enfermedad, lo que no le impidió desaprovechar las oportunidades que la vida le ofreció para estudiar las estrellas que variaban en luminosidad y con ello brillar él mismo como científico. El descubrimiento de la relación entre la luminosidad de una cefeida y su periodo de pulsación fue realizado por la astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt (1868-1921). Henrietta es otro fabuloso ejemplo de aprovechamiento de las oportunidades que la vida puede ofrecer para realizar, en ocasiones, grandes aportaciones a la ciencia.

El descubridor de que el CO2 y otros gases con carbono en su composición, como el metano, absorben la radiación calorífica del Sol es el físico Irlandés John Tyndall. Tras sus investigaciones en el laboratorio con diversos gases, el 10 de junio de 1859, el mismo año de la publicación de El Origen de las Especies de Charles Darwin, John Tyndall dio una conferencia en la Royal Society británica en la que afirmó: “Cuando el calor es absorbido por el planeta, su cualidad cambia de tal manera que los rayos que emanan del planeta no pueden regresar con la misma libertad al espacio. Así, la atmósfera admite la entrada del calor solar; pero controla su salida, y el resultado es una tendencia a acumular calor en la superficie del planeta.”

De acuerdo con la OMS el tabaco mata a más de ocho millones de personas cada año. De estas un millón trescientas mil personas no son fumadoras, pero mueren por estar expuestas al humo del tabaco que expelen las personas con las que conviven. Como comparación, los muertos por COVID-19, tras cuatro años de pandemia, son alrededor de siete millones. En 2003 se había producido un interesante descubrimiento genético que podía ayudar a explicar por qué algunos fumadores pueden desarrollar cáncer pronto y otros, en cambio, no lo desarrollan nunca. Hoy Jorge Laborda explica lo que se decía entonces y los últimos avances sobre este tema.

El primer animal clonado con éxito fue una oveja, llamada Dolly, que se clonó en 1996 por un equipo de científicos escoceses. Dolly fue capaz de reproducirse y tuvo varios corderitos como descendencia. Sin embargo, Dolly sufrió de enfermedad pulmonar progresiva y tuvo que ser sacrificada para evitarle mayores sufrimientos el 14 de febrero de 2003. Los primeros cerditos se clonaron en el año 2000. Pocos años más tarde, utilizando el cerdo como modelo, se publicó la clonación de nuevos cerdos mediante una modificación de la técnica de clonación original que intentaba solucionar los importantes problemas técnicos asociados al procedimiento de clonación. Por desgracia murieron jóvenes. ¿Pudieron los investigadores identificar el gen o los genes responsables de la muerte súbita de los tres cerditos? Jorge Laborda lo cuenta hoy en Quilo de Ciencia.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Standford, en California, USA, dirigidos por el Dr. Vinod Menon desarrollaron una red neuronal para el aprendizaje profundo de las estructuras cerebrales. Para entrenarla, utilizaron los datos de resonancia magnética, una especie de sónar para el cerebro, recolectados de cientos de voluntarios sanos por el proyecto Conectoma Humano. Los datos recolectados de esos cientos de cerebros en funcionamiento fueron utilizados para entrenar a la red neuronal, indicándole cuáles de las imágenes de resonancia corresponden a cerebros de hombres y cuáles corresponden a cerebros de mujeres. El sistema fue capaz de aprender e identificar correctamente si la procedencia de la imagen era de un hombre o una mujer nueve de cada diez veces. Una precisión del 90 por ciento.

Las medusas ocupan prácticamente todos los nichos oceánicos, desde las regiones tropicales a las regiones polares y se ha documentado que pueden alcanzar profundidades de hasta 10.800 metros. Dos investigadores del Instituto de Tecnología de California, EE.UU., Simon R. Anuszczyk y John O. Dabiri, han deseado aprovechar estas extraordinarias propiedades de las medusas para generar con ellas robot biohíbridos, ciborgs medúsicos, capaces de explorar todos los rincones de las profundidades oceánicas.

La biología, aunque no solo ella, está repleta de fenómenos sincronizados, que pueden incluir sincronía en la reproducción de ciertas especies, sincronización de los ciclos circadianos que alinean a los seres vivos con el ciclo del día y la noche o, como podéis escuchar en este capítulo, sincronía en el comportamiento de poblaciones de animales o en determinados ciclos fisiológicos en nosotros los humanos. La causa por la que algunas especies de luciérnagas sincronizan su emisión de pulsos de luz mientras que otras no lo hacen y, en nuestra especie, el asunto de la sincronización de los ciclos menstruales entre mujeres que viven juntas sigue siendo materia de estudio.

Dos grupos de investigadores, el primero de Basilea, Suiza y el segundo de la Universidad de Harvard, en los Estados Unidos, aúnan sus esfuerzos para descubrir un nuevo antibiótico y también su modo de acción, que resulta igualmente bastante novedoso. La primera investigación consistió en el descubrimiento de un nuevo antibiótico que se produce a partir de una fuente un poco improbable desde el punto de vista de lo que se sabe de cómo funcionan los antibióticos. La segunda consistió en tratar a una paciente con un bacteriófago de la flora intestinal que era capaz de atacar la bacteria que la infectaba. El resultado fue una importante lección para los doctores y los investigadores que estudian terapias que combinan antibióticos y de bacteriófagos.

En esta ocasión me ha apetecido tratar de unos de los misterios de la ciencia que aún no han sido resueltos, y de los que ya hablaba hace algo más de cuatro lustros, en julio de 2003. Se trata de los misterios de la materia oscura y de la energía oscura. Seguramente no te sorprenderá la afirmación de que, tras más de 20 años de investigación en astrofísica y cosmología, todavía sigue sin esclarecerse lo que son la materia y la energía oscuras. No obstante, se han realizado ciertas observaciones, tanto por el Observatorio de Interferometría de Ondas Gravitatorias, más conocido como LIGO por sus sigas en inglés, como con el Telescopio espacial James Webb que comienzan a inclinar la balanza en favor de algunas hipótesis y en detrimento de otras.

Se ha calculado que, cada día, el cuarenta por ciento de las bacterias marinas son destruidas por los bacteriófagos. Los restos de las bacterias muertas sirven así de alimento a otras bacterias o acaban depositados en el fondo marino. La parte positiva de esta historia es que un mayor conocimiento de la biología de estos interesantes virus bacterianos puede ayudar a desarrollar nuevas armas contra las bacterias patógenas. Hoy Jorge Laborda habla de lo que contaba al respecto hace algo más de dos décadas, y cuenta algunos de los avances más recientes que se han llevado a cabo sobre dos de los aspectos que mencionaba entonces: el papel de los bacteriófagos en la lucha antibacteriana y el sorprendente papel que algunos bacteriófagos pueden desempeñar en el desarrollo de ciertas enfermedades autoinmunitarias.

Hoy es imposible para cualquier mente razonable negar que algo extraño está sucediendo al clima del planeta. Los científicos llevan avisando de este asunto desde al menos los años 80 del siglo pasado. No obstante, hace veinte años, si había o no calentamiento global era aún debatido, no solo en base a datos climáticos, sino también en base a intereses económicos. Muchos científicos, sin embargo, se embarcaron sin esperar más en proyectos de investigación que perseguían estudiar la capacidad de algunos organismos para adaptarse a lo que probablemente iba a suponer un problema creciente: el aumento de la temperatura y la disminución de las precipitaciones en muchas partes del mundo. Compartimos lo que se decía entonces y analizamos algunas enseñanzas derivadas de ello.

La bioquímica y la inmunología están conectadas a través de la estructura y función de las membranas celulares, específicamente los fosfolípidos. Los fosfolípidos tienen una cabeza polar y una cola no polar, permitiendo a las membranas celulares formar una barrera entre el interior y el exterior de la célula. En nuestras células la cara interior y exterior de las membranas son diferentes, la pared exterior tiene carga eléctrica positiva y la interior no tiene carga, en las bacterias, en cambio, ambas caras son iguales, sin carga. Esta asimetría es crucial para la supervivencia, permitiendo a las células inmunitarias identificar y eliminar células enfermas o viejas. También ayuda a distinguir células propias de las invasoras como las bacterias, gracias a las defensinas, proteínas del sistema inmunitario que atacan a las bacterias uniéndose a sus membranas porque no están cargadas positivamente.

Los estudios realizados con el virus durante la pandemia revelan las extraordinarias capacidades del virus SARS CoV-2. Una de las lecciones de la pandemia es la de vernos inmersos en una guerra evolutiva en tiempo real, guerra que sigue sucediendo entre distintas variantes de virus y con nosotros mismos. La pandemia comenzó con una variante original, llamada por ello alfa, a la que rápidamente fueron sucediendo diversas variantes, beta, gamma, delta, etc. Una de estas variantes, la llamada ómicron, detectada en noviembre de 2021, pasó a ser la predominante, y condujo a la extinción de todas las demás. La aparición de una nueva variante del virus SARS-CoV-2, llamada Pirola plantea ahora nuevos retos. Una colaboración entre investigadores de varios centros alemanes y franceses ha estudiado las propiedades infecciosas y la capacidad de evadir el sistema inmunitario de esta nueva variante, detectada por primera vez en julio de 2023, y que cuando grabo esto, en enero de 2024, se ha expandido ya por buena parte de

En este periodo de final y principio de año, no se puede estar alejado de la música. ¿Cuál es su origen? ¿por qué tiene tanta importancia en nuestras vidas? Hace veinte años Jorge Laborda escribía un artículo sobre las hipótesis que se contemplaban por aquellos tiempos sobre el origen de estas capacidades. Os invitamos a escuchar lo que se decía entonces sobre esta intrigante capacidad humana y a continuación cometamos lo se ha investigado sobre nuestras capacidades musicales en estos últimos veinte años. Comentamos si ha habido algún avance o conclusión sobre por qué el ser humano es uno de los animales más cantarines de la Naturaleza.