Buscar en ADSADN Buscar en Google

31/10/07

Los priones (II)

Las enfermedades causadas por priones (véase la entrada Priones) pueden tener un origen genético debido a mutaciones en el gen PrP. Pero, también son infecciosas, es decir, pueden transmitirse entre individuos únicamente por entrar en contacto unos con otros. Es el caso del kuru, una enfermedad que aparecía con mucha frecuencia en poblaciones aborígenes de Nueva Guinea debido a prácticas de canibalismo. En estas sociedades era costumbre comerse a los familiares una vez muertos. Cuando un individuo moría a causa del kuru, muchos miembros de su familia también enfermaban por ingerir tejidos que contenían la proteína PrP anómala. Desde que se prohibieron esas prácticas en el año 1950, no han vuelto a aparecer casos de kuru en esas poblaciones.

Sin embargo, ¿qué causó la epidemia de encefalopatía espongiforme bovina del Reino Unido en los 90? Es evidente que las vacas no se comían entre ellas, entonces, ¿por qué aparecieron tantos casos de esa enfermedad? Tal como comentábamos en la entrada Priones (I), está demostrado que la proteína PrP celular se encuentra en muchas especies de mamífero. Esta característica es la que permite que las enfermedades priónicas puedan transmitirse entre individuos de distintas especies. Es decir, la proteína PrP de un animal afectado podría infectar a un animal de otra especie provocando la alteración de su PrP celular. Parece ser que es lo que ocurrió en el caso de la encefalopatía espongiforme bovina. Las vacas enfermaron por ingerir piensos que estaban fabricados con restos de ovejas y cabras afectadas por el escrapie.
Sin embargo, a pesar de estar demostrado que la transmisión de las enfermedades priónicas puede darse entre especies, muchos estudios demuestran que existe una barrera que limita ese fenómeno. Esta barrera interespecífica, si bien no impide la transmisión entre especies, sí supone un incremento en el tiempo de incubación de la enfermedad, es decir, la enfermedad tarda más en aparecer después de la infección.

La cuestión entonces es la siguiente: ¿qué determina la existencia de esa barrera interespecífica? La mayoría de las investigaciones que se han hecho en esa dirección indican que se trata de diferencias en la estructura primaria de la proteína, es decir, variaciones en la cadena de aminoácidos. Aunque muchas especies de mamífero tienen la proteína PrP, éstas no son idénticas, existen pequeñas diferencias en los aminoácidos que las componen. Según apuntan algunos estudios, esas diferencias en la cadena de aminoácidos pueden provocar que la PrP anómala necesite más tiempo para conseguir alterar la conformación de la PrP celular de la otra especie.

Sin embargo, un grupo de investigadores de Estados Unidos no están de acuerdo con esta visión y recientemente han publicado un artículo en el que demuestran que las proteínas PrP anómalas de hámster son capaces de provocar la transformación de proteínas PrP celulares de ratón y viceversa, a pesar de las diferencias en la estructura primaria. Sus experimentos no se realizaron en el interior de células, sino que únicamente utilizaron las proteínas purificadas para ver como se comportaban in vitro, es decir, fuera de un ambiente celular. A partir de los resultados de su estudio, los autores sugieren que las variaciones en la cadena de aminoácidos de las proteínas priónicas no son suficientes para explicar esa barrera interespecífica y que otros factores como algunas limitaciones en la estructura tridimensional de la proteína, su estado de glucosilación o incluso algunos factores internos de las célula afectadas podrían estar implicados en ese fenómeno.

Todavía estamos lejos de comprender todos los mecanismos implicados en el desarrollo de estas enfermedades. No obstante, como suele ocurrir siempre con los enigmas científicos, la acumulación de pequeñas evidencias irá conformando poco a poco la respuesta a todas nuestras preguntas. Solo necesitaremos que alguien tenga la capacidad de integrar toda esa información en una respuesta única y global. Esa persona seguramente recibirá el Nobel.
Continúa en Priones III


Ver la entrada completa

30/10/07

El órgano sexual más grande...

...Es el cerebro: Probablemente todos habreis oido alguna vez esta frase, e incluso la habréis visto atribuida a tal o cual escritor, director de cine o intelectual. Pues bien, sin querer entrar en espinosas cuestiones acerca de la paternidad de las citas, lo que sí os podemos decir es que, de acuerdo con las investigaciones de Jamie White, de la Universidad de Utah, la frase es bien cierta... Por lo que respecta a los gusanos!!! He aquí lo que se despende de la información que recoge el artículo de Lucas Laursen, publicado en ScienceNow:

La población de Caenorhabditis elegans, un pequeño nemátodo de menos de un milímetro, es fundamentalmente femenina desde el punto de vista genético. A pesar de ello, desde el punto de vista reproductivo estos individuos son hermafroditas i pueden autofertilizar unos 300 huevos.

No obstante, en condiciones favorables (con gran cantidad de comida disponible) resulta interesante atraer alguno de los escasos machos de la población, ya que su esperma (más rico) puede fecundar hasta 1200 huevos. Por esta razón las hembras producen feromonas a las que los machos son sensibles y las buscan de forma activa.



De Flickr

Pues bien, solamente forzando la expresión de un determinado gen (denominado fem-3) en el desarrollo de nuestro nemátodo, y conseguimos que pase a ser de sexo masculino. I aún más: si esta expresión forzada la llevamos a cabo simplemente a nivel cerebral, tenemos un gusano genéticamente femenino... con comportamiento de macho!

Los experimentos demostraron que incluso se obtenía respuesta a las feromonas producidas por las hembras (a pesar de que los individuos estudiados eran también hembras física y genéticamente).

Si es que el sexo está en el coco, ya lo decía... esto... aquel... bueno, no sé de quien es la cita, y qué!!!


Ver la entrada completa

29/10/07

Ser o no ser... pelirrojo

Uno de los caracteres más obvios que diferencia a las personas es el color de la piel, junto con el de los ojos y el pelo. Es evidente que nuestra piel puede ir desde la palidez característica del norte de Europa hasta al negro del África Sub-Sahariana pasando por un amplio abanico de tonalidades. Desgraciadamente, esta gama cromática ha servido en ocasiones por discriminar quienes no son como nosotros clasificándonos en razas, un concepto que, como veremos en algún post futuro, es erróneo aplicar a los seres humanos (por el momento, os dejo con un libro: El color bajo la piel, de C. Lalueza).

Diferentes colores de piel (de flickr)

El color de la piel depende de la cantidad de melanina que sintetizamos. La melanina es un pigmento producido por unas células especiales, los melanocitos, que se encuentran en las capas profundas de la piel, y al contrario del que nos pueda parecer todas las personas tenemos más o menos el mismo número de ellos. Lo que nos hace ser cromáticamente tan diferentes, pues, no es el número de melanocitos sino su actividad y el tipo de melanina que producen: más feomelanina, que tiene un color cobrizo, o más eumelanina, de color marrón oscuro. Aun cuando todavía no hemos podido descifrar completamente las bases genéticas del color de la piel cada vez tenemos más información, y actualmente creemos que tanto la actividad como el tipo de melanina que fabrican los melanocitos está regulada por unos seis genes. Uno de ellos es el mc1r, que en algunos casos presenta variaciones que hacen que pierda parcial o totalmente su función. Cuando esto pasa se altera el equilibre entre la síntesis de eumelanina y de feomelanina y el resultado final es un individuo pelirrojo, con su característico cabello rojizo y la piel pálida.

Uno de los últimos trabajos publicados relacionados con el gen mc1r fue aceptado la semana pasada en Science. La gracia de este artículo, en el que han colaborado universidades catalanas, italianas y alemanas, es que no ha sido hecho sobre humanos modernos sino que se ha trabajado con los restos de uno de los nuestras primos más próximos, los Neandertales. El Homo Nearthendalensis apareció en Eurasia hace unos 400.000 años y vivió hasta hace 28.000 años, lo que significa que convivió con nuestra especie, el Homo Sapiens. Los Neandertales tenían aproximadamente nuestra altura y su cuerpo era más robusto, pero los principales rasgos que los diferenciaban de nosotros se encontraban a su cráneo que, entre otras cosas, tenía una capacidad de entre 1200-1750 centímetros cúbicos, mayor que el nuestro.

En este estudio se ha conseguido secuenciar una fragmento de 128 pares de bases (es decir, de 128 “letras”) del gen mc1r en dos individuos, uno del yacimiento de Monti Lessini, en Italia, y otro de El Sidrón, en España, y han encontrado que en la posición 919 del gen (la posición se cuenta a partir del principio del gen humano) hay un cambio de una A por una G. Cuando se trabaja con ADN antiguo, como es el de los Neandertales, los investigadores deben estar muy seguros que los resultados que obtienen no se deben a la contaminación de la muestra o a un error experimental, y por este motivo los autores de este trabajo obtuvieron las secuencias neandertales de manera independiente en dos tres laboratorios diferentes y buscaron esta nueva variante en todas las personas que participaron en las excavaciones y en una colección de más de 1000 muestras pertenecientes a individuos de todo el mundo. Como los resultados obtenidos en los dos laboratorios fueron los mismos y además no pudieron encontrar este cambio en los humanos modernos, pudieron estar razonablemente seguros que no se trata de una contaminación. Así pues, estudiaron este cambio de A a G y vieron que su efecto era una reducción en la actividad de la proteína codificada por el gen mc1r, lo que en los humanos modernos se asocia a ser pelirrojo.

Este, pero, no ha sido el único trabajo hecho sobre el gen mc1r en ADN antiguo. El 29 de octubre En junio del 2006 algunos de los mismos autores que han trabajado en el gen neandertal publicaron otro artículo en Science donde estudiaban el mc1r obtenido de un hueso de mamut descubierto en Siberia, y también encontraron una variante que reducía su actividad.

¿Sabremos algún día de qué color era la piel de los dinosaurios, por ejemplo? Ahora parece imposible, pero ¿quién hubiera podido pensar hace 10 años que en 2007 afirmaríamos que había mamuts y hombres de Neandertal con el pelo cobrizo?


Ver la entrada completa

28/10/07

Curando enfermedades genéticas con antibióticos

La peña caía como moscas por culpa de las enfermedades infecciosas hasta que se descubrieron los antibióticos, que como sabe todo el mundo (pero olvida cuando tiene gripe),se utilizan para acabar con microorganismos malosos, especialmente bacterias.
Existen muchas clases de antibióticos, que se clasifican principalmente en función de su estructura química. Uno de los tipos de antibióticos más diversos y utilizados en la medicina actual es el grupo de los aminoglicósidos o aminoglucósidos, que incluye miembros tan ilustres como la gentamicina, la neomicina y la estreptomicina: viejos amigos para aquellos que hayan necesitado alguna vez de un colirio o una inyección.
La estructura química de los aminoglicósidos les permite unirse a la subunidad pequeña de los ribosomas de las bacterias (¿Necesitas repasar la traducción? Échale un vistazo a este video, a partir del minuto uno).

A dosis altas, la máquina de fabricar proteínas pierde funcionalidad y la síntesis proteica se va al garete (ergo, DEP). Estos antibióticos también se unen a los ribosomas humanos, pero con una apetencia menor.
Desde hace más de 20 años los investigadores saben que su propiedad de unirse a los ribosomas podía tener otras aplicaciones interesantes, pues descubrieron que los aminoglicósidos, a dosis bajas, tenían un efecto más sutil sobre los ribosomas.

Observaron que cuando una cadena de RNA mutante (transcrita a partir de una cadena de DNA mutante, por tanto) que contenía una mutación de las llamadas «de stop» (es decir, que cambian un aminoácido por una señal de terminación de la síntesis proteica) se introducía en un ribosoma que tenía enganchada una molécula del antibiótico, esta unión provocaba que el ribosoma, lejos de dar por acabada la proteína cuando se «leía» el codón de parada, continuara adelante la traducción metiendo un aminoácido cualquiera (y a veces, el aminoácido «original») en lugar de dar la proteína por acabada y liberarla truncada.


Cuando el ribosoma intenta leer un codón de parada (triplete rojo), no encuentra un tRNA y el ribosoma se separa del mRNA. (Flickr)


Ojo! Este proceso de saltarse a la torera las indicaciones de parada ocurre de forma natural en las células, pero de forma muy minoritaria, casi negligible. Se llama supresión de terminación. La secuencia de RNA tiene siempre un codón de parada para indicar al ribosoma cuándo debe dar por acabada una proteína. Muy, muy raramente al ribosoma por sí mismo se le va la olla, se salta esa indicación de «hasta aquí llega esta proteína, suelta y vamos a por la siguiente» y fabrica una proteína mas larga de lo normal, estructuralmente anómala.

Los aminoglicósidos, a dosis bajas, aumentan la probabilidad de que ocurra la supresión de terminación, pero suelen ser más eficientes suprimiendo la parada provocada por mutaciones que la parada «buena» que indica el final de la proteína (que suele estar indicada por una secuencia de RNA «fuerte», más «difícil de ignorar» para el ribosoma). Al no producirse proteínas truncadas e inservibles si no proteínas ligeramente taraditas o incluso perfectas, y que en cualquier caso, al menos tienen la longitud adecuada, se ayuda a que dichas proteínas sean parcial o plenamente funcionales.
En una persona aquejada de una enfermedad genética hereditaria y portadora de mutaciones que conllevan una terminación prematura de una proteína en concreto, la supresión de la terminación puede ayudar a que haya una cierta actividad proteica y las consecuencias no sean tan catastróficas.

Ciertos aminoglicósidos (fundamentalmente la gentamicina) se han probado con éxito en un buen puñado de enfermedades hereditarias, pero claro está, sólo en los casos en los que los pacientes de esas enfermedades lo sean debido a mutaciones de terminación prematura (que en función de la enfermedad y de la población constituyen entre un 5 y un 70% del total de pacientes). ¿Cómo se sabe qué pacientes tienen ese tipo de mutaciones? Basta llamar a un genetista de cabecera, para que analice los defectos genéticos presentes en el gen en cuestión.

Este tipo de terapia ha permitido aumentar los niveles de actividad de las proteínas mutantes entre un 1 y un 25% por encima de la actividad residual inicial, lo que en muchos casos supone una ayuda para mejorar los síntomas del paciente. Parece muy poco, pero toda ayuda es poca y mejor tener unas poquitas proteínas funcionando a pleno o medio rendimiento que ninguna.

Los mayores logros se han conseguido con la fibrosis quística, en la que la administración nasal de gentamicina contribuyó a la mejoría en la sintomatología de los pacientes, sin efectos secundarios aparentes. Los aminoglicósidos no se proponen como terapia única a este tipo de pacientes, si no como terapia complementaria a la terapia génica o a la administración externa del enzima defectuoso, así que sería una ayudita extra para aumentar los niveles de proteína funcional en los pacientes que tengan «la suerte» de tener este tipo de mutaciones en una o las dos copias del gen.

Lamentablemente los aminoglicósidos, como todos los antibióticos, tienen sus efectillos secundarios a largo plazo, pero han servido de inspiración para que la empresa PTC Therapeutics Inc. (cuya sede central NO está en Albacete) desarrolle la molécula PTC124, parecida a los aminoglicósidos pero que sin acción antibiótica y además, muy superior en eficiencia de supresión de la terminación a la gentamicina, como presentaron recientemente Welch y coleguillas en la revista Nature. Ya se están dando caña para probar esta molécula en casos de fibrosis quística y distrofia muscular de Duchenne.
¿Verdad que es curioso que una enfermedad que afecta a los genes pueda paliarse en parte utilizando medicamentos destinados a las enfermedades infecciosas? Pero recordad amiguitos, hay que usar de forma responsable los antibióticos, que no esta el percal como para ir trasegando jarabes.


Ver la entrada completa

27/10/07

Obesidad y diabetes, mala combinación

La leptina es una hormona implicada en regular nuestra saciedad. Cuando nuestro organismo considera que ha comido suficiente, se libera esta hormona, que llega hasta el hipotálamo para indicarle que ya no tiene más hambre. Esta hormona se sintetiza en el tejido adiposo, de manera que, cuando tendemos a acumular más de la cuenta, está se sintetiza en mayores cantidades y, por lo tanto, su efecto en el cerebro es mayor. Es decir que, cuanta más grasa acumulamos, menos ganas de comer tenemos (aunque siempre existes honrosas excepciones). Sin embargo, los obesos, pese a presentar elevados niveles de leptina, continúan sufriendo de hiperfagia: comen más de lo que deberían, porque son resistentes a la leptina.

Pero si el ser obeso no fuera suficiente problema, a la larga, la obesidad acaba provocando otras alteraciones asociadas, como por ejemplo la diabetes.
De momento se desconocen los mecanismos por los que en los pacientes obesos se acelera la aparición de diabetes, pero es posible que la leptina juegue algún papel.

Candidatos a desarrollar diabetes, de Flickr.


Ahora sabemos que existen receptores de la leptina en otros tejidos que no son el hipotálamo, es decir, que otros tejidos también pueden captar la señal de la leptina y responder a ella. Uno de estos tejidos es el páncreas, muy relacionado con la diabetes porque sus células beta son las únicas de todo el organismo capaces de producir insulina.

Si la respuesta del hipotálamo a la señal de la leptina es la de poner en marcha la sensación de saciedad, ¿cuál es la respuesta que provoca en el resto de tejidos? En general, estimula vías metabólicas locales de respuesta a la situación de entrada de alimentos. Es decir, ayuda a captar, metabolizar y almacenar los nutrientes que están llegando a los diferentes órganos y tejidos.

¿Qué les sucedería a unos ratones a los que les han eliminado los receptores para la leptina en alguno de estos tejidos, por ejemplo, el páncreas? Un grupo de científicos lo han hecho y han plasmado sus resultados en un artículo publicado esta semana en Journal of Clinical Investigation. Pues en primer lugar que no podrían responder a la hormona, de manera que se harían resistentes a ella. Y en segundo lugar, parece ser que estos animales sufren un aumento de la masa de células beta y tienen afectada la vía de señalización de la insulina, lo que contribuye a la aparición de diabetes asociada a la obesidad.

De manera que estos científicos sugieren que la falta de señalización de la leptina en el páncreas puede ser uno de los factores que contribuyen al fallo de las células secretoras de insulina y, en consecuencia, al desarrollo de diabetes en los individuos obesos.

Pasito a pasito, avanzamos en el camino.


Ver la entrada completa

26/10/07

Entrada freshquita III: Alcohol y grasas, cóctel explosivo

El alcohol con el que estamos acostumbrados a tratar (unos más que otros), es un producto de residuo del metabolismo de determinados organismos, los fermentadores. Estos organismos obtienen energía, igual que nosotros, de la glucosa, un azúcar de seis átomos de carbono (y hidrógeno y oxígeno, pero quedémonos con el carbono). Los humanos somos capaces de "sacarle todo el partido" a la glucosa: utilizamos sus seis carbonos para obtener la energía que nos permite seguir vivos (Nota para valientes y/o frikis: esto se consigue mediante el Ciclo de Krebs, una compleja serie de reacciones enzimáticas. Podeis encontrar una buena animación aquí, o disfrutar de una de las mayores frikadas biológicas que he visto en mucho tiempo aquí ¿Quién ha dicho que los de la tuna no estudian?). Los organismos fermentadores no utilizan los seis carbonos, sólo consumen dos. Los otros cuatro se transforman en dos moléculas de dos carbonos cada una: dos etanoles (alcoholes) por glucosa "ingerida". Se obtienen así vinos y cerveza.

¿Por qué los fermentadores continúan malgastando carbonos? ¿Por qué generan una cantidad tan grande de un producto de residuo? Porque este producto es un tóxico muy potente que mantiene a raya a sus competidores. Si soy un organismo que quiero vivir en el mosto y lo quiero todo para mí, puedo dejar el lugar lleno de mis excrementos tóxicos (el etanol), para que nadie se atreva a entrar. Esto sirve para los organismos pequeños que quieren crecer en el mismo sitio que tú, pero, cuando aparecen organismos más grandes... pasa lo que se ve en el vídeo.



Resulta que alguno de estos organismos grandes, le pillan el gustillo a esto de estar deshinibidos. Borracho, vamos. Y decide producir bebidas alcohólicas. En cierta manera, se da un caso de cooperación entre especies: los humanos dejamos fermentar ciertos productos, lo cual asegura la supervivencia del organismo fermentador y éste, a cambio... éste... pues nos da una droga tóxica. Quería poner que era un caso de simbiosis entre humano-fermentador, en el que ambos salían ganando, pero creo que no me he tomado suficientes cervezas, y veo claro que es un caso de parasitismo, en que una especie sale ganando a expensas de la otra! De todas maneras, no iba de esto la entrada.

El alcohol es tóxico para muchos órganos. No sólo para el cerebro o el hígado, también afecta, por ejemplo, al páncreas. Muchas veces este efecto es un efecto oxidativo, un efecto malo, muy malo. Otras veces no. No es oxidativo, quería decir. El alcohol reacciona con los ácidos grasos para formar ésteres etílicos (por el alcohol) de ácidos grasos (FAEEs en sus siglas inglesas, no confundir con FAEs que también causa problemas en el cerebro). Pese a que estos compuestos no son oxidativos, no son, ni mucho menos, inocuos. En un artículo aparecido en Alcohol and Alcoholism este octubre, se describe cómo los FAEE son capaces de inducir ellos solitos la muerte de células pancreáticas. Este efecto lo consiguen a través de las caspasas (enzimas con un curioso nombre que inducen a las células al suicidio o apoptosis, fenómeno del cual ya hemos hablado). Es decir, a los efectos nocivos y adictivos del entanol ya descritos y totalmente aceptados (a no ser que seas un productor de vinos o que de ellos dependa la financiación de tu partido/empresa/negocio familiar, marque la correcta), hay que sumar los efectos directos de los FAEEs, no sólo sobre los vasos sanguíneos y el corazón, que también, sino sobre el páncreas, ese gran amigo.

Si bebes, no esterifiques.


Ver la entrada completa

22/09/2007 – 28/09/2007

Esta semana destacamos:

Los pulmones de acero en las grandes epidemias de polio del siglo XX: el lunes, MedTempus nos explicaba como la invención del pulmón de acero ha salvado miles de vidas durante las epidemias de poliomielitis.

De nou, raça i intel•ligència: el Centpeus nos ofreció el lunes una interesantísima reflexión sobre las palabras de Watson. Qué hay de racismo y qué de posible en sus declaraciones?

Globos terráqueos… monumentales: el miércoles, Tecnología Obsoleta hacía un repaso histórico de los intentos de construir globos terráqueos gigantes y visitables por ofrecer una visión interactiva de la geografía mundial.

Ninguna de cal y una de arena: sería capaz William Baker, el arenoso enemigo de Spiderman, mantener su estructura en el mundo real? El miércoles en Física en la Ciencia Ficción.

La gripe es más contagiosa con frío y sequedad ambiental: NeoFronteras nos ofrece hoy los últimos adelantos en el estudio del contagio de la gripe.

Sincronización de los corales: hoy, El Erizo y el Zorro nos desvela como es posible que los corales detecten la luz de la luna, la señal por liberar su esperma.

Nacen los primeros seres concebidos en el espacio: Novedades Científicas nos informa hoy de la primera concepción y nacimiento en el espacio. Esto sí, el bebé es un escarabajo.


Ver la entrada completa

25/10/07

Plantas y medicina: de la corteza de Sauce a los medicamentos de diseño

La relación del mundo vegetal con la medicina y la farmacia no es una historia reciente. Los sumerios confeccionaban remedios a base de plantas hace más de 5000 años, y la corteza de sauce era utilizada en el mundo antiguo mucho antes de que Bayer&Co., en el siglo XIX, comercializase su análogo sintético, la famosa aspirina.
Algunos datos más, para hacernos una idea de la presencia de las plantas en nuestro botiquín: solo respecto al cáncer, el 47% de las 155 pequeñas moléculas aprobadas como tratamiento desde los años 40 hasta la actualidad son extractos o derivados de plantas.
No obstante, no todo son buenas noticias: el 40% de los extractos de plantas son irreproducibles, es decir, que el perfil biológico y bioquímico del principio activo está sujeto a variaciones según la época o el lugar de cosecha. Además, los requerimientos de las entidades que regulan los fármacos tienden (con buen criterio) a preferir los compuestos únicos en lugar de las mezclas, en las que el principio activo puede encontrarse enmascarado por pigmentos y otras sustancia. Esto ha hecho variar los criterios de producción de fármacos de origen vegetal. Actualmente se tiende a no producir a partir de tejidos naturales, sino haciendo una síntesis más controlada de determinados metabolitos o productos de la fermentación de células vegetales.

De Flickr


Uno de los horizontes más prometedores que en este terreno tenemos es el de los fármacos contra el cáncer expresados en plantas, al cual Trends in Biotechnology dedica un artículo en su número de septiembre (Volume 25, Issue 10, October 2007, Pages 455-459). No es necesario decir que la lucha contra el cáncer es uno de los campos con más concentración de recursos humanos y materiales de toda la industria farmacéutica, cosa lógica si pensamos que el 13% de las muertes en el planeta tienen relación con él, y que el cáncer constituye la primera causa de muerte en el mundo desarrollado entre los 15 y los 64 años.

Pero, ¿qué es un fármaco expresado en plantas? Pues bien, las plantas, como cualquier ser vivo, tienen un material genético, es decir, las instrucciones codificadas para producir todos los componentes que su correcto funcionamiento necesita. Mediante técnicas de ingenieria genética se consigue que estas plantas produzcan moléculas que no le son propias, pero que son susceptibles de tener un efecto terapéutico. La planta las fabrica, y nosotros las recuperamos, las concentramos y las preparamos para administrarlas como terapia.

Aunque estos procedimientos hace tiempo que se llevan a cabo con levaduras, microorganismos o células de mamífero, el hecho de usar plantas tiene ventajas, como el menor coste, el alto ritmo de producción de biomasa de los vegetales y el bajo riesgo de intrusión de patógenos humanos o endotoxinas.

En fin, ya lo veis, aunque la relación de la medicina con el mundo vegetal es antigua, aún hoy en día se renueva bajo formas diferentes para alcanzar nuevos objetivos...


Ver la entrada completa

24/10/07

Los priones (I)

En 1997 Stanley B. Prusiner recibió el premio Nobel de Fisiología o Medicina por descubrir el causante de una serie de enfermedades que hasta el momento habían sido todo un enigma para la comunidad científica. Esas enfermedades son las que se conocen con el nombre de encefalopatías espongiformes transmisibles (ETT) y afectan a distintas especies de mamífero, entre ellas a la especie humana. Una de esas enfermedades adquirió especial relevancia durante la década de los años noventa y supuso el sacrificio de un gran número de reses, especialmente en el Reino Unido. Sí, estamos hablando del mal de las vacas locas.

El mal de las vacas locas o encelopatía espongiforme bovina está relacionada con enfermedades como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y el kuru que afectan a la especie humana o el escrapie de ovejas y cabras. Se trata de enfermedades neurodegenerativas letales que por el momento no tienen tratamiento.

Lo que provocó tanto revuelo cuando Prusiner describió el agente causal es que no se trataba de un virus ni una bacteria. Se trataba de un nuevo agente infeccioso jamás descrito hasta el momento: una proteína. En concreto, la isoforma anómala de una proteína celular normal denominada proteína priónica o prión (PrP). La proteína normal, que llamaremos PrP celular, se encuentra anclada en las membranas celulares de las neuronas y se desconoce su función exacta.

Estructura tridimensional de la proteína PrP, la primera estructura correspondería a la PrP anómala y la segunda a la PrP celular (Flickr).

La única diferencia entre la PrP celular y su isoforma anómala es su conformación, es decir, la estructura tridimensional que adopta la proteína. La isoforma anómala posee una conformación tan estable que se vuelve insoluble y precipita en el interior de las neuronas. Además, esa estructura también la hace resistente a las proteasas, unas enzimas que se encargan de degradar proteínas. Pero, por si eso fuera poco, la proteína priónica anómala tiene una propiedad que la hace doblemente temible, es capaz de transformar las proteínas PrP normales en proteínas anómalas haciéndolas precipitar también. Al final nos encontramos que las neuronas no pueden soportar esa cantidad de proteína precipitada y acaban muriendo provocando que el cerebro de los individuos afectados tenga un aspecto agujereado, como una esponja.

Continua en Priones (II)


Ver la entrada completa

23/10/07

Nobels (II)

Finalmente la semana pasada se acabaron de repartir los premios Nobel de este año y supimos los ganadores del 2007. Como toda la blogosfera ha hablado del tema desde las primeras proclamas, aquí tenéis un resumen de los ganadores y una muestra del que se ha publicado sobre su investigación.

Medicina: Mario R. Capecchi, Sir Martin J. Evans y Oliver Smithies, por haber utilizado células madre embrionarias para producir cambios específicos en los genes de los ratones.

Física: Albert Fert y Peter Grünberg, por la Magnetoresistencia Gigante.

Química: Gerhard Ertl, por su investigación sobre la química de superficies.


Literatura: Doris Lessing, por su prolífica trayectoria.


Paz: IPCC y Al Gore, por informar al mundo de las posibles consecuencias del cambio climático.


Economía: Leonid Hurwicz, Eric Maskin y Roegr Myerson, por ampliar las herramientas del análisis económico.


Y para los que os gusten las estadísticas, unos cuántos números (aquí para saber más):

  • Hasta ahora, 777 personas y 20 organizaciones han recibido este premio.
  • Sólo 34 mujeres han recibido este premio, la primera de las cuales fue Marie Curie el 1903
  • Las edades de los premiados hasta ahora han ido desde los 25 años (Lawrence Bragg) a los 90 (Leonid Hurwicz), aun cuando la mayoría son de edad adelantada.
  • 2 premiados han declinado el premio, y 4 han sido obligados a hacerlo por sus gobiernos.
  • Sólo 4 personas (entre ellos Marie Curie) y 2 instituciones han recibido el premio más de una vez.


Ver la entrada completa

Cosas que dices cuando callas

Después de descubrir su alfabeto (triste, por cierto, sólo cuatro letras), entender alguna de sus palabras, saber cómo se almacena, cómo se lee, cómo se copia, cómo se traduce, cómo nos dirige, el DNA, cabalística molécula, continúa siendo analizado y continúa soprendiéndonos a diario.

El DNA, como un discurso político, tiene muchas letras, pero pocas de ellas interesan de verdad. La mayoría de texto parece no pintar nada. Las palabras que sí tienen significado son los archiconocidos "genes"1, el resto de letras, parecen puestas ahí, al azar, sin ningún motivo.

Supongamos que es así. Si tecleamos al azar cuatro letras cualesquiera del teclado (digamos ACGT) unas 2.000 millones de veces (si fuésemos unos máquinas en el arte de la pulsación mecanográfica, pongamos 500 por minuto, nos estaríamos 7 días y medio sin parar de teclear ni un segundo) esperaríamos encontrar todas las combinaciones posibles de los distintos grupos de letras. Dicho de otra manera, si cogiésemos toda esta fila de información inútil y la mirásemos de cuatro en cuatro, observaríamos, más o menos, una igual cantidad de las 256 posibilidades de cuatro letras. Lo mismo si las agrupamos de cinco en cinco, de seis en seis, etc.

Sin embargo, no hace tanto, alguien (seguramente su ordenador) analizó todas las posibilidades de agrupaciones de letras presentes en nuestro genoma, con la intención de comprobar si todas estas agrupaciones eran equiprobables, es decir, tenían la misma probabilidad de aparecer. Querían saber si la enorme frase del DNA "sin información" estaba escrita al azar. Y no fue así. No sólo había diferencias en las probabilidades entre distintas agrupaciones del mismo número de nucleótidos sino que ¡había agrupaciones que no aparecían nunca!. Por ejemplo, de las 4.194.304 posibles palabras de once letras, había 80 en el genoma humano totalmente inexistentes. Parecía imposible. Miles de millones de letras escritas, se suponía, debido al azar, y hay "palabras" que nunca aparecen. A estas palabras se las llamó nulómeros.

¿Por qué hay nulómeros? ¿Es la selección natural la que actúa sobre las regiones "inútiles" el DNA? Pero... la selección sólo funciona sobre aquello que influye en la viabilidad o el éxito evolutivo del individuo/especie. Si la selección actúa sobre este DNA "inútil", éste no será tan inútil, ya que contribuirá de alguna manera a la supervivencia del organismo. El debate estaba servido...

...pero ha durado poco. En un artículo de PLoS se le ha dado una explicación que no incluye a la selección. Las parejas CG de nucleótidos tienen una tasa de mutación más alta que el resto de parejas, son más volubles. Se transforman más rápidamente en otras letras (A o T). Los nulómeros contienen unas 3 parejas CG, las cuales desaparecen rápidamente, con lo que el nulómero nulómero nunca aparece. Parece ser que la selección no censura ninguna palabra.

Un último apunte del artículo. Parece ser que los nulómeros, pese a no estar, sirven para saber si dos especies tienen un antepasado común más cercano que otras. Lo que le falta a dos especies también sirve para decir si son hermanos o parientes lejanos.

1 Nota para los puristas, que no purinistas: actualmente se tiende a incluir en la definición gen aquellas regiones del DNA que controlan cuándo, cómo y dónde van a ser "leídos"


Ver la entrada completa

22/10/07

Las lecciones del sushi

Una de las cosas más desagradables que te puedes encontrar cuando vas a la playa y te tiras al agua, aparte de las medusas, son las algas. Si bien es cierto que hay algunas más o menos pegajosas que otras, más o menos filamentosas y más o menos consistentes, en general son unas compañeras de baño bastante molestas. En cambio sí que son apreciadas en la cocina, donde una de sus aplicaciones más de moda es la elaboración del sushi.

Existen, sin embargo, otras algas que no podemos ver a simple vista, y un ejemplo es la Chlamydomonas reinhardtii, una pequeña alga verde unicelular que mide 10 micrómetros (es decir, 0,01 milímetros o, lo que es lo mismo, una centésima parte de milímetro) que los científicos utilizan para estudiar la fotosíntesis en las células eucariotas. Lo que esta alga minúscula seguramente no se podía imaginar es que la semana pasada saltaría a la fama
convirtiéndose en la protagonista de un artículo en Science.

Chlamydomonas (flickr)

Una de las gracias de la Chlamydomonas es que divergió de las plantas terrestres y de sus familiares más próximos hace unos mil millones de años (lo que en inglés corresponde a un billón de años, pero no para nosotros), después de que las plantas se separasen de los animales. Es decir, hace mil millones de años vivió un organismo que dejó dos tipos de descendientes: los que se acabarían convirtiendo en las algas verdes, la familia de la Chlamydomonas, y los que se acabarían convirtiendo en las plantas terrestres, como los pinos o los geranios; y antes de eso, hace unos 1.600 millones de años, otro organismo había sido el padre tanto del ancestro común de los animales como del de las plantas. La importancia de nuestra pequeña alga dentro de este esquema es que, utilizando la técnica de la genòmica comparada, han podido identificarse genes que ya se encontraban en el último antepasado común entre plantas y animales.

Pero espera, estás yendo demasiado deprisa. ¿Qué es la genómica comparada? Bien, la genómica comparada es algo muy fácil de explicar, pero más difícil de llevar a la práctica. Imaginemos que damos una palabra muy larga a dos personas (no hace falta que tenga sentido, así es más fácil), y les decimos que formen una nueva palabra cambiando sólo una letra. Una vez la han formado, deben pasar esta nueva palabra a dos personas más, que deben hacer lo mismo, y así sucesivamente. Si esto lo hacemos con una palabra lo suficientemente larga, cuando recogemos las palabras de las últimas personas podremos compararlas y ver que, si bien todas son ligeramente diferentes, provienen de una misma palabra inicial. Y ¿qué tiene que ver esto con la genómica? Pues bien, en este caso, la palabra que proponemos es un gen, y quien la propone es el ancestro común. Los primeros en recibirla para poder modificarla serían, en nuestro caso, sus dos descendientes, los antepasados de las plantas y los animales, y cada uno de estos antepasados la daría a sus dos hijos, hasta que al final podríamos leer cómo es ahora este gen en las plantas y animales que encontramos hoy en día. Pero, ¡atención! Nosotros sólo podemos conocer estas palabras finales, que además están mezcladas entre otras muchas que han aparecido a lo largo del tiempo. Así pues, lo que hace la genómica comparada es comparar el genoma de las especies que encontramos hoy en día e intentar identificar aquellas palabras (o genes) que son derivaciones de una misma palabra ancestral.

En este estudio lo que se ha hecho ha sido secuenciar el genoma de la Chlamydomonas, identificar los genes que corresponden a proteínas y luego buscar coincidencias con el genoma y el proteoma (conjunto de proteínas) de algunas plantas y animales, como los seres humanos o la Arabidopsis Thaliana, una planta muy usada en genética. De esta manera, han podido identificar grupos de proteínas comunes tanto en Chlamydomonas como en animales y plantas, pero también familias de genes que solo se encuentran en Chlamydomonas y animales o en Chlamydomonas y plantas, por lo que ahora tenemos mucha información sobre como podía haber sido nuestro ancestro común con las plantas.

Así pues a partir de ahora, antes de poneros otra pieza de sushi en la boca, pensad como el alga que recubre el arroz puede darnos lecciones sobre nuestro pasado.


Ver la entrada completa

21/10/07

Alicia en el país de los Cuantos

Título: Alicia en el País de los Cuantos. Una alegoría de la física cuántica
Autor: Robert Gilmore
Editorial: Alianza Editorial
Colección: Bolsillo - Física
Precio: unos 9€
Páginas: 282

Cambiemos el espejo por un televisor y la pobre Alicia no se enfrentará a Reinas "Que le corten la cabeza" sino a electrones, protones, quarks, fermiones, bosones, y Físicos Cuánticos. Ahí es nada. A través de capítulos que bucean en el surrealismo para poder llegar al fondo de la anti-intuitiva física cuántica, el autor, nos ofrece un relato ameno sobre el que se intuye toda la intención del mundo por explicar lo que parecería inexplicable.

En mi opinión, un libro que justifica enteramente su lectura. Un placer no sólo por lo divertido de ver cómo se las ingenia para explicar tal o cual concepto, sino por el hecho de saber explicarlos de esta manera. Creatividad y diversión al poder. Se lo estoy recomendando a todo el mundo.

Seamos surrealistas y cuentoinspiristas: estoy convencido que Mary Poppins es lectora de este libro. Seguramente de él sacó aquello de que "con un poco de azúcar la píldora sabrá mejor".

Una delicia.


Ver la entrada completa

20/10/07

13/10/2007 - 19/10/07

Esta semana destacamos:

Desarrollan material para unir huesos en operaciones que se autodisuelve: Novedades Científicas nos informaba el miércoles del desarrollo de un nuevo material aplicable a operaciones óseas que no requiere una segunda operación para ser eliminado.

Algunas personas están programadas para que las guste el chocolate: el jueves, en NeoFronteras, el artículo indicado para que los amantes del chocolate lo disfruten sin complejos.

Nanotecnología en su lavadora: el jueves, Ciencia de Bolsillo nos presentaba la nanotecnología y sus aplicaciones.

Las consecuencias de repoblar cono truchas de criadero: El Erizo y El Zorro presentó el jueves un artículo sobre las posibilidades de repoblar ecosistemas con especies en peligro de extinción a partir del ejemplo de las truchas de vivero.

Los volcanes marcianos podrían no estar apagados:
Ciencia Kanija nos hablaba el viernes de las últimas investigaciones en los volcanes de Marte. ¿Podrían entrar en erupción próximamente?


Ver la entrada completa

Buenas o malas madres, tan solo cuestión de genes

Como ya nos enseñaba un antiguo anuncio de televisión, los animales estamos diseñados para nacer, crecer, reproducirnos y morir. De manera que el principal afán de todo individuo nacido y crecido es poder reproducirse para transmitir sus genes a su descendencia. Estamos dirigidos por una serie de instintos que nos conducen primero a buscar la mejor pareja con la que engendrar la mejor descendencia y después a asegurarnos que esa descendencia llega a la edad adulta.
Son de sobra conocidos los cambios conductuales que sufren las mujeres durante la gestación y después de dar a luz y que no tienen más intención que asegurar que la futura madre cuidará bien de su hijo. Es lo que conocemos como comportamiento maternal.

Pero, ¿es este comportamiento común al resto de especies? En general podríamos decir que sí, pero existen algunos animales que siguen comportamientos diferentes.


Este es el caso, por ejemplo de muchos insectos como las avispas o las abejas. Estos animales se organizan en una estructura social diferente, conocida como eusocialidad. Este tipo de organización social se caracteriza por dividir las tareas reproductivas en castas: existen individuos con capacidad reproductiva (reinas) y otros estériles que cuidan de las crías de estas reinas (obreros). La eusocialidad, además de considerarse la forma más extrema de cooperación, representa un gran reto para la teoría de la evolución, pese a que se ha propuesto que el comportamiento reproductivo de las castas trabajadoras es una evolución del comportamiento maternal. Los autores de artículo que se publica esta semana en la revista Science defienden esta teoría y aportan una dimensión molecular al asunto al proponer que ambos comportamientos reproductivos pueden estar regulados por patrones de expresión génica similares.

Dos obreras en plena jornada laboral.

Estos investigadores han comparado la expresión de 32 genes entre los individuos de las diferentes castas de avispas Polistes y han observado que existe una correlación entre el patrón de expresión de estos genes y las diferencias de comportamiento reproductivo de los diferentes individuos. De manera que sus resultados confirman la teoría de que el altruismo reproductivo que muestran los individuos de la casta obrera es fruto de la evolución del comportamiento maternal más tradicional.

Esto me hace pensar en nuestra sociedad. ¿Nuestra evolución social también nos obliga a separar estos dos comportamientos? ¿Estamos condenadas como las avispas, a definirnos como reinas u obreras?


Ver la entrada completa

19/10/07

Mosquitas alteradas

De como el estudio de las proteínas accesorias masculinas, determinantes del comportamiento post-coital de las mosquitas, puede influir sobre la vida de centenares de millones de personas.

La malaria es la principal enfermedad debilitante del planeta. Afecta a más de 200 millones de personas (4 veces la población de España). Está causada por un parásito con un ciclo de vida de los más complejos (como podeis ver en el vídeo). El vector del parásito, el animal que lo transmite al hombre, es un mosquito denominado Anopheles. De hecho, son las "mosquitas" Anopheles, ya que los machos se dedican a beber jugos vegetales.

Los pequeños parásitos son absorbidos de una persona infectada por la sangre. En el estómago del mosquito se reproducirán y migrarán hasta sus glándulas salivares, donde esperarán a que la hembra pique a otro humano, para infectarlo. En el humano, el parásito atacará los glóbulos rojos, entrando en ellos, creciendo y reventándolos. Esto causa gran debilidad y altas fiebres cíclicas. No es una enfermedad agradable, y causa enormes cantidades de muertos.



El estudio de los mosquitos Anopheles es de vital importancia para intentar atacar al vector de la malaria. Es importante, por ejemplo, el estudio del comportamiento sexual de estos mosquitos, pues es tras la cópula con el macho que la hembra necesita llenarse de sangre para alimentar los huevos que producirá. Los machos poseen unas glándulas masculinas accesorias que generan una gran cantidad de proteínas reproductoras (denominadas Acps, de Accessory Proteins) las cuales no sólo controlan la fertilidad masculina sino que determinan el comportamiento post-coital de la hembra (el cigarrito, el girarse en la cama, el ir a chupar sangre,...). En un artículo aparecido en el PNAS del 9 de octubre, se realiza un estudio del genoma de Anopheles describiéndose... ¡46 proteínas! expresadas en las glándulas accesorias. La infinita complejidad del comportamiento de las hembras es debida a los machos. En mosquitos. No sé si hay homólogos de estos genes para humanos...

Tampoco quiero saber dónde tengo las glándulas accesorias.


Ver la entrada completa

18/10/07

La Miostatina y el deporte de élite

La miostatina es un factor de crecimiento. Los factores de crecimiento actúan sobre el desarrollo del organismo, sea de forma positiva o negativa. En el caso de la miostatina, su función es la de limitar la cantidad de músculo.

Los primeros en detectar los efectos de la ausencia de miostatina (aunque sin saber que se trataba de eso) fueron los ganaderos y los criadores de perros. En ambos oficios existe la práctica habitual de cruzar de forma selectiva los individuos para tratar de potenciar determinadas cualidades. En los dos casos, por azar, se obtuvieron ejemplares con musculaturas exageradamente desarrolladas. Más adelante se descubrió que estos ejemplares con extra de musculatura presentaban una mutación en uno de sus 2 genes para la miostatina. En los casos más llamativos, fueron las 2 versiones del gen las que estaban afectadas.Con respecto a los humanos, sólo una familia alemana ha presentado alguna alteración en sus genes para la miostatina y, en particular, el hijo era homozigoto para la mutación del gen. Curiosamente, tanto él como su madre se dedicaron a la competición deportiva, sacando partido de la musculatura extraordinaria que ambos presentaban.

Ejemplares "Double Muscle", con defectos en la expresión de la Miostatina. De Flickr


Con todos estos datos sobre la mesa, el horizonte que actualmente nos presenta Se-jin Lee, de la John Hopkins University, en su artículo publicado en Trends in Genetics (Volume 23, Issue 10, October 2007, Pages 475-477 ) se podría resumir en dos vertientes:

- Vistos los datos derivados de la experiencia con animales, más los escasos (aunque reveladores) datos que tenemos sobre humanos, cabe orientar la investigación sobre el rol de la miostatina hacia las posibilidades curativas y/o paliativas que pudiese representar una supresión controlada de la miostatina en las enfermedades con pérdida incapacitante de masa muscular (miastenias, atrofias, distrofias). Hacia ese fin se están encaminando los esfuerzos.

- Hay que mantener una actitud vigilante con los malos usos que se adivinan (y que se comienzan ya a detectar) sobre la potencial manipulación de la miostatina con fines de alta competición. (Si Pierre de Coubertin levantara la cabeza...)


Ver la entrada completa

17/10/07

Los secretos del té

Cuenta la leyenda que el té fue descubierto en China en el año 2500 a.C. por el emperador Sheng Nung. Parece ser que este emperador era bastante escrupuloso y tenía por costumbre hervir el agua que bebía. Un día que se encontraba descansando bajo un árbol, el viento hizo que unas extrañas hojas cayeran en el agua que sus súbditos hervían para él. Lleno de curiosidad decidió probar esa agua que se había tornado algo oscura. Así nació la infusión de té. Posteriormente, la costumbre china de beber té fue exportada a casi todos los rincones del mundo. En Japón se hizo tan popular que se convirtió en el eje central de un ritual social y estético conocido como la ceremonia del té. Y ¿quién no ha oído hablar del famoso té que todos los británicos toman a las cinco de la tarde?

Pero, ¿qué secretos esconde este brebaje que se consume desde hace más de 4000 años? Supongo que todo el mundo habrá oído hablar de la teína. La teína es, en realidad, lo mismo que la cafeína y es una sustancia de tipo alcaloide que resulta estimulante. Pero no es de la teína de lo que os quería hablar. He querido nombrar ese compuesto para que no se confunda con otra sustancia mucho más interesante que se encuentra en el té: la teanina.


De flickr

La teanina es un aminoácido que presenta una propiedad muy inusual: es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica. La barrera hematoencefálica es un sistema de protección que tiene nuestro sistema nervioso para evitar que sustancias que puedan ser tóxicas entren en contacto con las neuronas y las dañen. El hecho de que la teanina sea capaz de atravesar esa barrera no parece ser peligroso ni nocivo, sino todo lo contrario. O al menos eso es lo que demostraron un grupo de investigadores japoneses en un estudio. Según ese trabajo que se realizó en jerbos, la teanina fue capaz de prevenir la muerte neuronal de una región del cerebro de los animales tras un episodio de isquemia. La isquemia es la falta de riego sanguíneo en una zona concreta del organismo que suele tener efectos negativos debido a la falta de oxígeno.

No obstante, la curiosidad de estos investigadores por este compuesto no acaba ahí y han continuado trabajando para intentar esclarecer cuales son los mecanismos implicados en el efecto neuroprotector de la teanina. En otro artículo publicado recientemente en su versión electrónica relacionan el efecto neuroprotector de la teanina con los receptores del ácido gamma aminobutírico (GABA), un neurotransmisor del sistema nervioso central. En este estudio observaron que los efectos neuroprotectores de la teanina frente a la isquemia se revertían cuando se administraba junto con una sustancia capaz de bloquear los receptores GABA. Este hecho indica que esos receptores seguramente están implicados en el efecto neuroprotector de la teanina aunque el mecanismo exacto todavía no está claro.

Desgraciadamente, los efectos de la teanina únicamente se observaron cuando ésta se administró antes de producirse el episodio de isquemia. Cuando se administró posteriormente no se observó ningún efecto beneficioso sobre la muerte neuronal.

Si es que ya lo decían nuestras abuelas, más vale prevenir que curar. No sé vosotros, pero yo me voy a tomar un té aunque no sean las cinco.


Ver la entrada completa

16/10/07

Una mentira conveniente...

Bueno, ahora que el estado español compra el "oscarizado" documental del "nobelizado" ex-candidato a la casa blanca Al Gore, "Una Verdad Incómoda" (El País, Sociedad 16/10/07), se empiezan a oir voces de expertos bien informados que cuestionan la veracidad de los contenidos o, cuando menos, su exageración. Aviso, lo que voy a decir contiene mucho de mi propia opinión, así que me encantaría que cada cual dijese la suya. No voy a entrar en comentarios sobre si un gobierno debe o no debe comprar material hollywoodiense para difundir en sus escuelas, o si quizá debería producir algo aprovechando los excelentes profesionales (quizás menos llamativos, pero si más legitimados para hablar de cambio climático... Dios... ¿Si Belén Esteban hace un video sobre la protección del Onagro... lo compraremos para los colegios?). Bueno, yo he dicho que no iba a hablar de eso...En realidad quiero romper una lanza en favor del documental. Sí, sí, en favor. Estamos de acuerdo en que, muy en la linea del documental ligeramente manipulado para conseguir un efecto dramático de Michael Moore (y que conste que soy forofo de "Bowling..."), "Una Verdad Incómoda" (que en inglés se titula en realidad "Una verdad Inconveniente")exagera y dramatiza la información que aparece. Pero, al fin y al cabo, no es justificable un cierto grado de exageración para aquellos a los que la realidad se la trae al fresco? No es preferible la "Mentira Conveniente" a una "Verdad Indiferente"?



De Flickr



¿Queréis más ejemplos de mentiras convenientes? ¿Qué os parece si os digo que el Amazonas tiene el mismo interés en la aportación de oxígeno al planeta que si yo aguanto la respiración 30 segundos? ¿Por qué? Porque las plantas que componen la mayoría de las selvas tropicales pertenecen a un tipo cuya función respiratoria consume prácticamente tanto como su fotosíntesis produce. ¿Porqué os mentimos? Porque si os pido que salvéis el amazonas porque proporciona biodiversidad, la gente se hace un comedor con el primer árbol que pilla. Algunos han tenido luego la feliz idea de decir que quizás en el corazón del amazonas está esperándonos el principio activo para curar el cáncer o ésto o aquéllo... ¡Desgraciadamente parece que lo único que funciona es mentir y hablar de peligros inminentes o de conservación que proporciona beneficios! ¿Bienvenida la exageración y la inexactitud que conduce a un propósito noble? ¿Lo único que consigue quien da relevancia a los comentarios en contra del documental es que todos los que tienen algo que hacer al respecto puedan diferir sus decisiones? ¿O es imprescindible y por encima de todo el rigor científico?


Ver la entrada completa

Interferencias en el DNA

El año pasado, el Premio Nobel de Medicina recayó en los investigadores Andrew Z. Fire y Craig C. Mello, por su reciente trabajo sobre el RNA de interferencia (su artículo principal sólo tenía 8 años: Nature (1998) 391, 806-811) . Ya hemos tratado en otras entradas cómo se traduce el DNA a proteínas: ADN ⇒ ARN ⇒ Proteínas (ver artículos anteriores:1, 2 y 3). El DNA está formado por dos tiras de nucleótidos relacionadas entre ellas: es una larga doble cadena que, cuando es necesario se fotocopia a RNA (transcribirse, ¿recuerdan?). El RNA, sin embargo, es de cadena simple: sólo tiene una tira de nucleótidos. La investigación de estos flamantes Premio Nobel permitió descubrir que cuando se añade a las células un RNA complementario a un RNA concreto, el gen se silencia.Uf. Vamos por partes.

El DNA es de doble cadena porque los nucleótidos son complementarios entre sí. Se unen dos a dos, manteniendo la estabilidad de la famosa doble hélice. El RNA que se obtiene del DNA se denomina mRNA (m de mensajero) y es de una sola cadena de nucleótidos, para permitir su traducción a proteínas. Pues bien, si se diseña un iRNA (i de interferencia) cuyos nucleótidos sean complementarios a un mRNA en concreto, se formará una doble cadena mRNA:iRNA. Al ser una doble cadena ya no se traduce a proteína. No tan solo eso, el mRNA se degrada. Hemos silenciado específicamente la expresión de esa proteína: la célula en cuestión deja de contener esa proteína en concreto y no las demás. Es un mecanismo altamente específico.


Desde el 1998 hasta la fecha se ha ido describiendo el mecanismo por el cual se produce este proceso y se ha visto que éste no sólo se activa cuando las células son manipuladas por los investigadores sino que es utilizado por la célula para defenderse de virus, para luchar contra los elementos móviles del genoma (interesantísimo tema sobre el que tendremos que volver) e, incluso, para controlar la propia expresión de proteínas. Es decir, la célula produce mRNA para generar una proteína pero también iRNA para matar al mensajero. La importancia de la interferencia del RNA no se limita a todos estos procesos; con los años se ha ido convirtiendo en una herramienta fantástica para la investigación genética y biomédica. Insertando genes que codifiquen para un iRNA determinado, podemos eliminar la proteína de todo un organismo. Pero no hace falta ser tan bastos. Como empezamos a controlar cuándo se fotocopian unos determinados genes, podemos hacer que sólo tengamos iRNA cuando o donde nos convenga (en respuesta a una hormona, en un tejido específico, en un momento determinado del desarrollo embrionario, una combinación de las anteriores, las posibilidades se nos muestran infinitas).


El poder silenciar una proteína en concreto de manera tan específica y controlando el dónde, cómo y cuándo permite a los investigadores estudiar el papel de esta proteína de manera más precisa de como se venía haciendo hasta la fecha: básicamente eliminando el gen (el trozo de DNA) que produciría el mRNA, y, por extensión la propia proteína, en todo el organismo, con lo que se podría estar afectando múltiples procesos colaterales sobre los que el investigador perdía absolutamente el control.

Además, se empieza a hablar de tratamiento con siRNA (s de small, pequeño) como terapia génica. Si una proteína produce efectos no deseados en determinadas células (situación que se da en el cáncer, por ejemplo), podríamos apagarla mediante el iRNA. ¡Atención! Que quede claro que esto no quiere decir que lo podamos curar. Ojalá. De momento son sólo líneas de investigación. Y aquí llega el artículo de actualidad comentado hoy, que me he alargado en demasía.


El 9 de octubre, se publicó en PNAS, un artículo en el que proponen un mecanismo para mejorar la estabilidad del iRNA. El RNA es una molécula mucho menos estable que el DNA. Además, hay dificultades en cómo hacer que el iRNA entre en las células sin usar virus. En este trabajo, añaden dos colas de 8 nucleótidos A en un extremo del iRNA y 8 nucleótidos T en el otro. Al ser las As y Ts complementarias (se gustan, se sienten atraídas, y tienden a mantenerse unidas), se forman largas cadena de iRNAs enganchados por las colas A/T. Esta modificación mejora la entrada del mRNA por mecanismos alternativos a los virus, y mantiene más estable a los complejos mRNA:iRNA, produciendo una mayor inhibición de la proteína. Es decir, un mejor efecto del posible fármaco. Puede no parecer mucho, pero todo suma.


Ver la entrada completa

15/10/07

Asterix en Babel

Justo al principio de la película Astérix el Galo, Astérix nos saluda en catalán, castellano, inglés, francés, japonés y un montón de idiomas diferentes. Y es que, de hecho, Astérix y sus colegas galos, a pesar de vivir en un pequeño pueblecito aislado por el invasor, hablan muchos idiomas: sus aventuras han sido traducidas a más de 100 lenguas diferentes. La culpa de eso es, según la tradición bíblica, de Dios. Al principio de los tiempos toda la humanidad hablaba el mismo idioma y, por lo tanto, nos entendíamos perfectamente unos con los otros. De tan bien que nos entendíamos decidimos construir una torre que llegara al cielo en las llanuras de Shinar, y eso -no me preguntéis por qué, aunque dicen que lo consideró uno arrogancia- no le gustó nada a nuestro creador, quién decidió confundir las lenguas y complicó considerablemente la comunicación entre las personas.

Asterix (imagen de flickr)

La mayoría de las lenguas que se hablan en Europa hoy día -con algunas excepciones como el Vasco- derivan de un idioma mucho más antiguo, el Indo-Europeo. Aunque hay diversas hipótesis sobre el origen y expansión del Indo-Europeo, basadas no sólo en la lingüística sino también en las pruebas aportadas por disciplinas como la arqueología o la genética, parece que esta lengua se expandió por Europa y el sur de Asia y dio lugar a las principales sub-familias lingüísticas presentes hoy en día en estos territorios. Dentro de estas sub-familias, por ejemplo, encontramos a la Germana, la Céltica o la más próxima a nosotros, la Itálica, que incluye las lenguas románicas.

Los idiomas que hablamos hoy día, sin embargo, tienen poca similitud con el Indo-Europeo. Eso pasa porque las lenguas, como los seres vivos, también evolucionan a lo largo del tiempo. La diferencia entre unos y las otras es que las últimas lo hacen mucho más deprisa, y por lo tanto cuesta mucho más identificar las relaciones entre ellas. Así pues, ¿cómo lo hacen los lingüistas? Bien, para empezar, hay palabras que son muy modernas, y éstas ya se descartan porque no sirven para buscar relaciones antiguas. Por otro lado hay palabras, como por ejemplo las que utilizamos para nombrar a los números, que tienen raíces mucho más antiguas y nos permiten establecer relaciones entre los idiomas. Estas palabras, que tienen un significado parecido pero también se pronuncian de manera parecida se llaman cognados. Cuanto menos tiempo haya pasado entre la diversificación de las lenguas mucho más fácil es encontrar cognados: hay muchas palabras que se parecen entre las diferentes lenguas románicas, pero es mucho más difícil encontrar palabras que nos indiquen un origen común entre el catalán y el nepalí.

Esta semana, Nature ha publicado dos artículos que nos hablan de la evolución del lenguaje. En el primero han intentado averiguar por qué algunas palabras evolucionan mucho más rápido que las otras, y para hacerlo han comparado las tasas de evolución de 200 palabras en 87 lenguas derivadas del Indo-Europeo. El resultado de esta comparación ha sido que el factor determinante en la velocidad con que se modifican las palabras es la frecuencia con que se utilizan: cuanto más se usan, más lentamente cambian.

El otro estudio se dedica a investigar como cambian las normas internas que rigen los idiomas analizando cómo se han regularizado los verbos ingleses durante los últimos 1200 años. Como en el caso anterior, han visto que cuanto menos se utiliza un verbo más fácil es que se regularice. Ellos, además, nos hacen una predicción: el próximo verbo inglés a regularizarse será el verbo wed (casar).

Pero si os cuesta aprender idiomas, no hace falta que sufráis más. Para volver a entender cualquier lengua en la que os puedan hablar, sólo tenéis que encontrar el Pez de Babel. Para más indicaciones, preguntad al autostopista galáctico.


Ver la entrada completa

14/10/07

La rebelión de las formas

Título: La rebelión de las formas (o como perseverar cuando la incertidumbre aprieta)
Autor: Jorge Wagensberg
Editorial: Tusquets Editores.
Colección: Metatemas, 84
ISBN: 8483109751
Precio: unos 19€
Páginas: 328

Antes de empezar, conviene avisar: éste no es un libro de divulgación científica, es un ensayo sobre la prevalencia de ciertas formas en el universo. ¿Por qué abundan más unas formas que otras? ¿Por qué las formas mayoritarias del universo inerte también lo son en el mundo vivo y en la cultura? Tengo que reconocer que la explicación que da el Sr. Wagensberg es comprensible y bella (y sé que esta definición le gustará). A mí me ha convencido.

La lectura del libro se asemeja al Dragon Khan de Port Aventura. La primera parte del libro, la justificación teórica, se hace un poco cuesta arriba. Puede llegar a ser densa en determinados capítulos, pero vale la pena, pues facilita mucho la lectura de la siguiente parte. Además, consigue enmarcar la selección natural en un punto de vista más “general” (¡ah! Habrá que leerse el libro para entenderlo).

A partir del “Inacabando…” empieza la diversión vertiginosa de las esferas, hélices, espirales, catenarias… propias de una montaña rusa. Esta segunda parte consigue enganchar, distraer y convencer. Veloz, amena, y muy práctica, se hace mucho más corta que la primera y asegura buenos ratos de conocimiento y abstracción.

En definitiva un libro recomendable que cumple con la máxima de la colección Metatemas de Tusquets Editores: “Libros para pensar la ciencia”. Como en nuestra montaña rusa, la subida inicial se hace un poco larga en comparación con la bajada, pero es absolutamente necesaria y contiene parte de la emoción de saber que en algún momento va a llegar el vértigo. La bajada es pura adrenalina.


Ver la entrada completa

13/10/07

Si Anakin hubiera sido catalán, otro gallo cantaría

Quien lo iba a decir… Que un chico tan majo como Anakin Skywalker, aprendiz de caballero Jedi acabara como Lord de los Sith. Pero como dice mi madre, es que la vida da muchas vueltas.
A Anakin lo conocimos como un chico normal, más bien tirando a majete, pero ya en el segundo episodio se le empezó a agriar el carácter. La muerte de su madre lo trastorna y lo acerca un poco al lado oscuro, al que luego sucumbe para evitar la muerte de su amada. Y como era de prever, finalmente el poder lo corrompe y lo empuja a lo más profundo del lado oscuro de la Fuerza. Una historia lamentable, pero mucho más común de lo que parece.

Algo parecido (valga la comparación) es lo que les sucede a las células tumorales, como por ejemplo a las de colon. Empiezan bien, con futuro brillante y prometedor recaptando iones de aquí y de allá, pero algo sucede que les hace desviarse ligeramente del camino. Esto no las convierte directamente en maléficas células tumorales del lado oscuro, como mucho en simples adenomas con mal carácter. Aún tienen que ocurrir más acontecimientos terribles en su destino para que sucumban irreversiblemente al lado oscuro y se conviertan en terribles células tumorales, dignas herederas del más vengativo Darh Vader.
Anakin una vez finalizada su transformación tumoral. De Flickr

De acuerdo, no podemos evitar que la madre de Anakin muera y él se acerque al lado oscuro de la Fuerza. Pero, ¿y si en ese momento, para evitar males mayores, encerráramos al desconsolado jedi en una nave y le impidiéramos casarse con su amada y entregarse a los Sith para evitar también su muerte? Bueno, a parte de cargarnos los tres episodios restantes de la saga, evitaríamos también la matanza de miles de jedis inocentes y que el Imperio Galáctico conquistara la Galaxia. No está mal.

Pues esto es lo que acaban de publicar en un artículo de la prestigiosa revista Nature Genetics. Un grupo de investigadores ha descubierto un nuevo mecanismo por el que las células de un tumor benigno (un adenoma de colon) reciben instrucciones para crecer en compartimentos reducidos y no invadir otras áreas del tejido, evitando su transformación a auténticos cánceres. ¡Ahí es nada!

Y este fabuloso descubrimiento ha sido realizado nada más y nada menos que por un grupo de Barcelona. Sí he dicho Barcelona. Para que veáis que aquí también sabemos hacer ciencia de la buena.


Ver la entrada completa

12/10/07

06/10/2007 - 12/10/07

Esta semana, en La blogosfera dice, destacamos:

Empieza el ensayo clínico del dicloroacetato: Ciencia y Lejos señalaba el sábado el inicio de los ensayos clínicos de un medicamento prometedor en el tratamiento de ciertos cánceres. Además, aprovechaba la excusa para explicar las diferentes fases de los ensayos clínicos.

Sorprendente reproducción en las cicadáceas: el lunes, Neofronteras dedica su entrada al sistema de reproducción de las cicadáceas, una planta considerada un fósil viviente.

El príncep astrònom de Samarcanda: de la mano del príncipe Ulugh Beg, el Centpeus nos explicaba el martes un ejemplo histórico del conflicto entre la ciencia y la política.

Premios Nobel: de lunes a miércoles, El Erizo y El Zorro nos explicó con detalle los premios Nobel de Medicina, de Física y de Química.

Biocombustibles, llums i ombres: el jueves, el Centpeus nos explicaba los avances en el desarrollo de los biocombustibles y los problemas que llevan asociados.

Plástico tan resistente como el acero:
Neofronteras nos explica hoy el descubrimiento de un plástico con la resistencia del acero inspirado en la madreperla, que puede tener aplicaciones futuras, entre otros, en blindajes o sensores biomédicos.

Sin derecho en el alivio: hoy, Ciencia y Lejos nos explica porque algunos medicamentos de bajo coste tampoco llegan al África (y no va de conspiraciones farmacéuticas).


Ver la entrada completa

Telómeros útiles. Elfos inmortales.

Pongámonos épicos. Después que Arwen le entregue a Aragorn su flor (¿), éste parte hacia Gondor, para luchar contra Sauron. Arwen se queda con su padre, el medio-elfo Elrond, el cual le recuerda su inmortalidad y lo mal que lo pasará cuando Aragorn muera de viejo. Hay que reconocer que la etereidad de esos dos siempre me había hecho pensar que tomaban algo disuelto en hidromiel, o que las hojas de Mallorn o los cogollos de Fangorn debían arder muy a lo holandés. Vamos, que seguramente eran biólogos. La conversación que nunca oímos fue algo así:
  • Arwen, hija, no puedes quedarte con Aragorn. Él no tiene telomerasa como tú
  • No, padre, debo quedarme con él. No tener telomerasa no es su culpa.
  • Pero, hija, con los años verás como se le acortan los telómeros.
  • Oh! Padre! Los caminos de la genética molecular son inescrutables.
Los telómeros. He aquí la cuestión. Todo nuestro DNA se encuentra empaquetado en 46 entidades propias. Los cromosomas. Cada vez que una célula se replica, se duplican los cromosomas, para que las dos células hijas tengan la misma información que la célula original. Pero las máquinas que copian los cromosomas tienen problemas cuando llegan al final del DNA. Siempre se dejan un trozo. Esto sería grave si no fuera porque nuestros cromosomas vienen, de serie, con unas repeticiones “inútiles” de letras en sus extremos, que permiten que el fallo de la maquinaria “copiadora” no repercuta en ningún gen importante. El tamaño importa. Contra más cortos tengas los telómeros, más viejo eres.
Cromosomas humanos... o élficos De Flickr

Recientemente, en un artículo aparecido en Science, y comentado en Nature, se ha descubierto que estos telómeros se transcriben, es decir, se pasan a RNA (también comentado en las anteriores entradas: Ortografía celular y Esto sí es una foto con macro). De momento no parece que este RNA llegue a codificar para ninguna proteína. Pero el hecho que los telómeros generen RNA, que se queda en ellos, parece una noticia lo suficientemente sorprendente como para esperar cualquier cosa.

Alguno supongo que se estará preguntando: ¿Y los hijos? ¿Cada generación de humanos los tenemos más cortos? Pues no. En las células que formarán los gametos (óvulos y espermatozoides) tenemos una enzima, la telomerasa, que se encarga de mantener los telómeros intactos. Hay otras células que presumen de telomerasa: las células madre (que la utilizan para poder seguir replicándose) y algunas células tumorales (a las que le sirven para lo mismo). Es por eso que los autores han podido poner la palabra mágica “cáncer” en su artículo.

Pero volvamos a Tolkien, ese gran biólogo molecular. Los elfos son inmortales porque tienen telomerasa en todas sus células, sin embargo no desarrollan tumores. Mmmm. ¿Alguien tiene algún cultivo de células élficas (las cuales serían extremadamente fáciles de cultivar, ya están inmortalizadas)?
Pero Elrond y Arwen son medio-elfos. Ningún problema. Los medio-elfos, según Tolkien, pueden decidir entre ser mortales o inmortales. Es decir, un control consciente de la activación de la telomerasa. Aún hay más. Elrond es muy, pero que muy viejo (eligió activar telomerasa), pero tuvo un hermano gemelo, Elros, que decidió inactivar telomerasa (eligió humano), y se convirtió en el primer rey de Númenor. Los reyes de Númenor siempre eran más longevos que los humanos de la calle (herencia de Elros), pero iban perdiendo esta longevidad con el paso de los años. El cruce con gente con telomerasa humana, fue diluyendo el componente de “mucha telomerasa” codificado en el genoma élfico. Pero, cuando Arwen se cruzó con Aragorn, ¿se presupone que sus hijos volverán a ser más longevos? ¿Podrán elegir inmortalidad? ¿A partir de qué generación dejan de poder decidir entre susto y muerte? ¿Es una pregunta estúpida? ¿Como preguntar, por ejemplo, hasta que generación o relación de parentesco se considera a un Borbón acreedor de los españoles?


Ver la entrada completa

11/10/07

La letra... con emociones entra

¿Quién no ha tenido un susto que se le ha quedado grabado en el cerebro? ¿No tenemos a veces la sensación de que nuestros recuerdos sobre momentos intensos permanecen en nuestra cabeza de forma particularmente nítida? De hecho... ¿no recordamos mejor la ropa que llevábamos el día que tuvimos un accidente que la que llevábamos el martes pasado? ¿Si esto es cierto, por qué razón ocurre?

Para empezar, hay razones que convierten esta característica en algo útil. El hecho de que los mecanismos que se desencadenan cuando algo nos impresiona activen tambien los circuitos neuronales implicados en la memoria y el aprendizaje hace que no olvidemos las circunstancias en las que se ha producido esa situación “intensa”. Parece evolutivamente interesante recordar, por ejemplo, el lugar donde fuiste atacado por un depredador para no volver a acercarte a él ¿no?
Pero, en cualquier caso ¿Cuál es el mecanismo por el cual se acoplan los dos fenómenos (aprendizaje- emoción)?

En el último número de la revista Cell, un equipo de investigadores se adentra en este terreno y establece el rol de la norepirefrina (un equivalente cerebral de la adrenalina que, al igual que ésta, se produce en situaciones de excitación emocional) en los circuitos del aprendizaje y la memoria. En concreto, la norepinefrina induce cambios en los receptores de glutamato (un aminoácido que actúa como neurotransmisor) relacionados con la potenciación a largo plazo (LTP), mecanismo básico de la memoria y el aprendizaje.


Este colega aprenderá la mar de bien(si sobrevive, claro).De Flickr


Para entendernos, un susto o cualquier otra impresión fuerte activa en nuestro cerebro respuestas de alerta, pero tambien conecta una especie de “grabadora cerebral” que registra los detalles que rodean la situación.

Ahora me pregunto... ¿Para cuándo las clases de matemáticas en lo alto del Dragon Khan?


Ver la entrada completa

Una Breve Historia de Casi Todo | Bill Bryson

Título: Una breve historia de casi todo
Autor: Bill Bryson
Editorial: RBA-Bolsillo (también en tapa dura)
ISBN: 9788478713806
Precio: 8.50 €
Págines: 640
No disponible en catalán

Podríamos decir que Una breve historia de casi todo es el libro de divulgación definitivo, donde el autor explica conceptos generales sobre todas aquellas disciplinas que aspiran a entender nuestro mundo desde una perspectiva amplia empezando por la creación del Universo y acabando por la estructura del planeta Tierra y el origen y evolución de la vida.

Bill Bryson nos presenta una obra muy didáctica y entretenida de leer, donde los conceptos están explicados con claridad y sencillez e ilustrados cuando es necesario con comparaciones muy acertadas y esclarecedoras. La narración está bien organizada, iniciándose con astronomía, física y química y acercándose progresivamente a la geología y la biología. Además, dentro de cada campo se sigue un orden histórico a la hora de explicar los conceptos, de manera que al mismo tiempo que un libro de divulgación científica es también un libro sobre historia de la ciencia. La contrapartida, sin embargo, es que muchas de las cosas que explica se desmienten posteriormente, de manera que hasta que se llega al final del capítulo no se puede estar seguro de que lo que se está leyendo son las teorías o hipótesis actuales. Por otro lado, el libro se ameniza con anécdotas sobre la vida o la personalidad de sus descubridores, cosa que hace la lectura mucho más agradable.

Sin embargo, el libro también tiene una nota negativa: hay algunas imprecisiones en la explicación de la parte biológica y evolutiva, de manera que supongo que se encontrarán también en el resto del libro. De todas maneras creo que el autor ha hecho un gran esfuerzo de investigación y de síntesis con el fin de escribir este libro y que el resultado es lo bastante bueno como para merecer ser recomendado y leído.

Nota sobre la traducción: leo aquí que la traducción es especialmente mala, por lo que recomiendo leerlo en versión original ya que no es complicado de entender.

(imagen de flickr)


Ver la entrada completa