Quilo De Ciencia - Cienciaes.com

Un error en el ADN es una mutación que causa, en general, la generación de una proteína defectuosa. Sin embargo, las células pueden producir proteínas defectuosas incluso si no poseen mutaciones en el genoma, porque, para fabricar proteínas, la célula debe copiar la información desde el ADN al ARN mensajero, o ARNm, y en el proceso de copia pueden producirse errores. El ARNm codifica la información en grupos de tres letras, o codón, que indican a la fábrica de proteínas cómo debe ordenar los aminoácidos que las componen. El final de la proteína lo indica con el codón de STOP. Una mutación en el codón STOP da lugar a una proteína que no termina correctamente, por eso se denomina “mutación sinsentido”. Un grupo de investigadores de la Universidad de Utrecht ha desarrollado un método que permite estudiar mejor este fenómeno.

Uno de los avances más excitantes producidos en la lucha contra el cáncer es la generación de linfocitos T “asesinos” con receptores quiméricos contra alguna molécula propia de un tumor. Los linfocitos T “asesinos” son la clase de linfocitos capaces de matar a las células del organismo que se han rebelado contra él, como sucede con las células tumorales. Sin embargo, en su lucha por la supervivencia, algunas células tumorales evolucionan y “aprenden” a camuflarse o incluso a impedir la acción de los linfocitos T “asesinos”. En esta situación, generar linfocitos T “asesinos” con receptores quiméricos puede resultar útil. La molécula quimérica contiene una parte receptora para una molécula propia de las células tumorales y otra parte activadora que conduce a que los linfocitos T “asesinos” secreten las moléculas tóxicas que acabarán con la vida de las células tumorales.

El pasado 21 de julio se celebraba el quincuagésimo aniversario de la llegada del primer ser humano a la Luna. Esto ha espoleado viejos debates. Uno de esos debates trata de si las primeras huellas dejadas por los pasos efectuados sobre la superficie de la Luna siguen allí o no, y si siguen, cuánto tiempo tardarán en borrarse. Como para todos los debates, tenemos dos posturas muy polarizadas: 1. Las huellas siguen estando ahí; 2. Las huellas han sido borradas. Los que mantienen que las huellas han sido borradas argumentan que en el momento del despegue del módulo lunar, los gases expulsados por los motores incidirían sobre el suelo y borrarían lo que hubiera decenas de metros alrededor. Los defensores de que las huellas siguen estando ahí argumentan que la Luna carece de atmósfera y, por tanto, los gases de los tubos de escape del motor del módulo lunar no causaron viento alguno que pudiera borrar nada. También hay otras razones que hoy contamos aquí.

Machos y hembras no poseen exactamente el mismo genoma. En los mamíferos, los machos tienen un cromosoma X y otro Y, mientras que las hembras tienen dos cromosomas X, aunque, en general, solo se expresan los genes de uno de ellos. Observando las diferencias entre machos y hembras, algunos investigadores pensaban que, además de las diferencias en los cromosomas X e Y, también debía haber diferencias causadas por el funcionamiento de genes localizados en otros cromosomas, los llamados cromosomas autosómicos. Ahora investigadores de Massachusetts, en USA, han realizado un estudio genómico en el que comparan la expresión de los genes entre machos y hembras de cinco especies diferentes en 12 órganos distintos y han comprobado que, efectivamente, cientos de genes localizados en los cromosomas autosómicos se expresan de forma distinta en machos y hembras.

Diferentes países y culturas muestran diferencias notables en la manera con que los padres y madres intentan educar a sus hijos. Este hecho ha sido abordado por un extenso estudio dirigido por los profesores de economía Mathias Doepke, de la Universidad Northwestern, en Chicago, y Fabrizio Zilibotti, de la Universidad de Yale, en New Haven, Connecticut, USA. La conclusión a la que llegan estos dos investigadores en sociología y economía es que el principal factor que afecta al estilo educativo de los padres en diferentes países, o en el mismo país a lo largo del tiempo, no es la cultura, es la desigualdad económica.

Una de las ideas tal vez más sorprendentes y difíciles de admitir para muchos es que el concepto de enfermedad depende en numerosos casos de los tiempos y de la cultura en la que nos encontremos inmersos. Un buen ejemplo son las enfermedades mentales. La mitad de la población de dicho mundo será diagnosticada con una u otra enfermedad mental a lo largo de su vida. Ante la magnitud epidémica de estos datos, cabe preguntarse si todas las enfermedades mentales son en verdad enfermedades, o si solo son consideradas como tales en el momento social actual y a la luz de los conocimientos científicos actuales. Durante le evolución de la nuestra y de otras especies, sentirse deprimido de acuerdo con las circunstancias fue un mecanismo de supervivencia. Así pues, muchas enfermedades mentales podrían ser manifestaciones de procesos seleccionados durante nuestra evolución.

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.