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29/11/07

Cuestión de sexo II: moscas y moscos

En el capítulo anterior los intrépidos investigadores del grupo de Yun Tao (aquí, aquí y comentado por P. Ferree y D. Barbash, aquí) estudiaban el cambio en la proporción de sexos de la descendencia de determinadas poblaciones de oscas cuando descubrieron:

a) El gen Nmy, necesario para la correcta segregación de sexos. Cuando faltaba, se perdía la proporción del 50% machos:hembras.
b) Sin embargo, si además de Nmy faltaba el gen Dox, se recuperaba la proporción

¿Cómo?

La biología muchas veces utiliza la doble negación como afirmación (¿recordais las histonas y los osos polares?). En este caso funciona igual. Vayamos por partes

En condiciones normales
Dox es un alterador de la segregación sexual (aún no se conoce el mecanismo por el cual actúa). Si funciona, hace que no se tengan las mismas moscas que moscos
Sin embargo, no puede actuar porque Nmy lo inhibe, le impide hacer su función.
Doble negación: al bloquear el alterador, se consiguen las proporciones normales.
Resultado final: No + No = Sí (50:50 de moscas:moscos)

Poblaciones con mala segregación de sexos en la descendencia
Estas poblaciones tenen el gen Nmy no funcional (debido a una mutación) y, por tanto, incapaz de inhibir a Dox
Hemos quitado una negación. Dox ahora puede desempeñar su papel de distorsionador de la segregación
Resultado final: No = No (95:5 moscas:moscos)

Dobles mutantes
En unas pocas poblaciones con Nmy mutado (como en el caso anterior) se observaban proporciones normales
Éstas tenían alterado, por mutación, el gen Dox y, así, éste no podía distorsionar nada, estuviese o no su enemigo Nmy
Resultado final: Al quitar las dos negaciones nos queda un flamante Sí (50:50 de moscas:moscos)

Pero aún quedan aromas por destilar de este trabajo. La semana que viene hablaremos del origen y el funcionamiento de estos genes.


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¿Qué tenemos en casa?

¡Ah, la Naturaleza! El aroma del romero y el tomillo (pura esencia mediterránea), el espectacular planeo del quebrantahuesos, los frescos robledales roble albar en verano, los grupos de níscalos, los rastros de mamíferos crepusculares o aquella espectacular mariposa... Somos muchos los urbanitas que disfrutamos con la observación y el contacto con la Naturaleza. ¡Nos falta tiempo para salir a recorrer los rincones de Catalunya menos alterados por el febril desarrollismo en el que seguimos inmersos! Pero, por cierto... ¿Sabemos qué seres vivos tenemos a nuestro alrededor?

De hecho, biólogos y naturalistas llevan siglos recogiendo y sistematizando información referente a la distribución y la diversidad de los seres vivos por todo el planeta. Todavía existen lugares ignotos sin prospectar a fondo, asíc omo también es evidente quedeterminados tipos de vida son más fáciles de estudiar que otros –por ejemplo, se estima que áún faltan multitud de especies de artrópodos por descubrir, ¡por no hablar de bacterias y protistas!

Por suerte o por desgracia, Catalunya es un territorio bastante bien prospectado. A través de la acumulación de trabajos florísticos y faunísticos a escalas locales y regionales hemos acabado acumulando información suficiente como para elaborar catálogos de biodiversidad que abarcan la mayor parte del territorio, especialmente para determinados grupos de organismos. De modo que ahora solo faltaría poder acceder a esta información. Y aquí llega Internet, al rescate, una vez más.

Biocat, Banc de Dades de la Biodiversitat de Catalunya es el nombre de esta base de datos elaborada por la Universitat de Barcelona con un convenio con el Departament de Medi Ambient de la Generalitat. Veréis que contiene 9 secciones, 8 referentes a distintos tipos de seres vivos (Cormófitos (Flora), Briófitos, Algas, Hongos, Líquenes, Artrópodos, Moluscos y Vertebrados) y 1 referente a vegetación. Podéis realizar búsquedas en los dos sentidos: por ejemplo, si queremos saber donde se han registrado cigüeñas negras, entraremos en Vertebrados, haremos una "búsqueda por taxon" y obtendremos un mapa de Catalunya con los cuadrados UTM de 10 x 10 Km2 donde se haya registrado el animal resaltados; inversamente, si queremos tener una idea de la flora de cerca de Montserrat, iremos a la sección de Flora y buscaremos por UTM, seleccionaremos uno o más cuadros sobre el mapa y la base de datos nos facilitará un listado de las especies. Si navegáis un poquito, veréis que hay mucha información asociada.

Como base de datos que es, Biocat se va renovando constantemente y es incompleta. Aún hay mucha información publicada en formato papel que aún no ha sido colgada. Seguramente las secciones de Flora y Vegetación, y posiblemente la referente a aves, son de las más completas. Otra cosa: a veces la web se cuelga... No desesperéis, es un proyecto que va creciendo y vale la pena.


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28/11/07

Los priones (III)

Hace unas semanas hablamos de los priones (aquí y aquí). No se conoce en detalle la fisiopatología de las enfermedades provocadas por esos agentes, pero en general se acepta que la causante es la isoforma anómala de una proteína denominada PrP. La proteína PrP se encuentra de forma natural en las células de muchas especies de mamífero. Cuando aparece la enfermedad, esa proteína sufre un cambio conformacional volviéndose insoluble y precipitando en el interior de las neuronas provocando su muerte. No obstante, quedan todavía muchas preguntas sin respuesta en relación con estas enfermedades como, por ejemplo, si hay otros factores celulares implicados además de PrP.

Un elemento clave para comprender mejor estas enfermedades es conocer la función fisiológica de la proteína PrP. Hasta el momento esa cuestión tan importante se había convertido en algo verdaderamente enigmático para los científicos que no habían conseguido desvelar ese misterio. Sin embargo, estamos cerca de resolver esa cuestión gracias a las investigaciones de un grupo de la Universidad de Zurich. En un primer trabajo publicado en el año 2003 descubrieron que la proteína PrP podría tener alguna función relacionada con el sistema inmunitario. Mediante una serie de experimentos en ratones demostraron que PrP se sobreexpresaba en el bazo tras estimular el sistema inmunitario de los animales. No obstante, todavía quedaba por descubrir qué papel podría desempeñar la proteína PrP en las respuestas inmunitarias del organismo.

Este mes han publicado un trabajo que arroja un poco de luz a esta cuestión. Continuando con la misma línea de investigación han descubierto que la sobreexpresión de PrP que se produce en el bazo de los ratones tras la inmunoestimulación está relacionada con la aparición de retrovirus endógenos. Para asimilar esa información primero debo aclarar qué es un retrovirus. Los retrovirus son un tipo de virus que se caracterizan por tener RNA como material genético. Cuando infectan a una célula huésped son capaces de retrotranscribir su RNA a DNA e insertarlo en el DNA de la célula huésped como si fuera un gen más. De esa manera, el virus aprovecha la maquinaria celular de replicación para producir nuevas copias del virus. Los retrovirus endógenos son, por tanto, secuencias de retrovirus que se encuentran de forma permanente en el genoma de un organismo eucariota como consecuencia de infecciones anteriores. Estos elementos tan extraños del genoma parecen tener una función muy importante en la evolución. Interesante, ¿verdad? Pero ahora volvamos con los priones.

Según estos investigadores el aumento de la expresión de la proteína PrP ayuda a reducir la cantidad de retrovirus endógenos producidos tras la estimulación del sistema inmunitario. Esto apunta a que la proteína PrP desempeñaría un papel en el control de la activación de los retrovirus endógenos y que, por tanto, es posible postular que la función de PrP esté muy relacionada con el control de las infecciones por retrovirus. De hecho existe un trabajo publicado en el año 2004 que muestra que la sobreexpresión de PrP en una línea celular humana inhibe la replicación del virus causante del sida mediante una interacción directa con el RNA del virus. Y para acabar de enredar aún más toda esta historia, también este mes se ha publicado otro trabajo en el que demuestran que moléculas de RNA sintetizadas en el laboratorio son capaces de provocar el cambio conformacional de PrP y transformarla en su isoforma anómala.

Todavía queda camino por recorrer, pero en función de toda esa información, podríamos afirmar que la proteína PrP tiene funciones inmunitarias e interacciona con el RNA de los retrovirus para controlar su replicación. Por otro lado, esa interacción entre PrP y RNA vírico puede provocar la transformación de PrP en su isoforma anómala y de ese modo desencadenar la enfermedad.


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27/11/07

Minimicronano

¿Recordais, parece que haga mil años, cuando queríamos que las cosas fuesen mini? Minifaldas, minibuses, minipímers... Con el paso de los años, la presión miniaturizadora empezó a hacer que todo el mundo buscase "algo más" (¿o algo menos?). Así empezó la conquista del mundo "micro". Actualmente todo el mundo está más o menos familiarizado con las cosas "micro": microprocesadores, microfilms, microbios... Pues bien, las cosas micro se empiezan a quedar pequeñas, como mínimo a la gente de ciencia, así que el siguiente objetivo es... ¡el mundo nano!


Vayamos por partes (o micropartes). A todo el mundo le queda claro que cuando decimos "micro" queremos decir "pequeño". En el mundo científico, sin embargo, se requiere más precision y utilizamos el prefijo "micro" cuando hablamos de cosas un millón de veces más pequeñas que un metro: coged un milímetro y divididlo en mil trocitos, y cada uno será un micrómetro (después, derechitos al oculista...).
Pues bien, tal y como decíamos al principio, los científicos no tienen suficiente con haber alcanzado la capacidad de trabajar con estas medidas, y buscan la posibilidad de fabricar objetos de tamaño aún más pequeño: "nano" es un prefijo que quiere decir mil millones de veces más pequeño que un metro (coged cualquiera de las mil dividiones que hicimos de un milímetro y divididla mil veces, osea, dividid un milímetro un millón de veces...). ¿Se puede saber para qué demonios queremos fabricar cosas que midan nanómetros?

Nanotubos de Carbono, De Flickr


Sí, se pude saber: para utilizarlas como herramientas en el universo de las cosas "micro" (al cual pertenecen en general las células animales y vegetales). Así nos lo explican Stephen J. Pearton, Tanmay Lele, Yiider Tseng and F. Ren en su articulo publicado en Trends in Biotechnology y que recoge el trebajo publicado por Kim et al en la revista Journals of the American Chemical Society. En este trabajo se nos enseña como, utilizando filamentos de silicio (el material semiconductor con el que se hacen los chips de ordenador) de unos pocos nanómetros, se puede penetrar en el interior de células vivas sin causar ningún daño en su estructura. Puede parecer un experimento muy básico, pero tiene implicaciones de mucha importancia. En especial, hay que pensar que este trabajo (y otros similares, con nanotubos de carbono, por ejemplo) deja la puerta abierta a futuras investigaciones que permitan utilizar esta téctina para introducir moléculas (fármacos, DNA) de una forma poco o nada agresiva con la célula objetivo. Por otra parte, también podría llegar a ser factible la introducción de "nanosensores", que permitan hacer mediciones del funcionamiento celular "in vivo".

Ya lo veis, Justo ahora que habíamos conseguido que todo fuese "micro" ¡ahora queremos que sea "nano"!


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26/11/07

¿Dónde iba Pangea?

Aun cuando el suelo parece sólido bajo nuestros pies, en realidad viajamos encima de inmensos transbordadores que no paran de moverse, lenta pero inexorablemente, en direcciones que no podemos controlar. Estos transbordadores, que navegan sobre mares de magma, reciben el nombre de placas continentales y están destinados a chocar unos con otros y volverse a separar una y otra vez.

Pangea (de wikipedia)

Hace unos 250 millones de años las placas continentales, que hoy en día forman los continentes que conocemos, tuvieron uno de estos momentos de choque y se agregaron todas en un supercontinent denominado Pangea que duró 100 millones de años antes de escindirse en dos continentes más pequeños: Laurasia, que contenía las masas territoriales que posteriormente formarían los continentes del hemisferio norte, y Gondwana, que dio lugar a los continentes del hemisferio sur.

Aunque nos puede parecer muy obvio dónde está el norte y dónde el sur (seguro que cuando he dicho que Laurasia contenía los futuros continentes del hemisferio norte nadie ha tenido ninguna duda de a qué continentes me refería), el campo magnético de la tierra ha ido cambiando a lo largo del tiempo. Es decir, que si hubiéramos utilizado una brújula moderna en muchos momentos de la historia de la Tierra, hubiera apuntado en la dirección contraria a la que esperaríamos. Este fenómeno es el que estudia el paleomagnetismo, la rama de la ciencia que se dedica a conocer la intensidad y orientación del campo magnético de la Tierra y como se ha modificado a través del tiempo. Pero del tiempo geológico! Porque ni los continentes ni el campo magnético terrestre se modifican en cuestión de minutos, ni siquiera de años o siglos, sino que se necesitan millones de años para que el cambio se pueda apreciar.

Clásicamente, para conocer la localización geográfica de Pangea se habían utilizado técnicas paleomagnéticas. Cuando las rocas ígneas, aquellas que se han formado a partir del enfriamiento del magma, se encuentran en altas temperaturas son muy susceptibles al campo magnético que encuentran a su alrededor, y cuando se enfrían se magnetitzen de acuerdo con este campo. De esta manera, si averiguamos la edad de una roca ígnea podemos saber cómo estaba polarizada la Tierra en aquel momento, o dicho de otra manera, donde estaba el norte. Y cuando se había aplicado el paleomagnetismo al estudio de Pangea se había llegado a la conclusión de que, cuando se formó, se encontraba al norte (el nuestro!) del ecuador, y que posteriormente, durante el Jurasico, se desplazó aun más arriba.

Ahora, pero, un equipo de investigadores americanos que han estudiado las trazas del paleoviento (el viento que soplaba en aquella época) han publicado un artículo en Science afirman que los patrones que han encontrado indican que el clima del supercontinente no cambió, como habría pasado si se hubiera movido hacia al norte. Cómo puede ser? Ellos proponen diferentes alternativas: la posición de Pangea no se ha estimado correctamente utilizando el paleomagnetismo, la interpretación que se hace hoy en día de las trazas del paleoviento es incorrecta, o el control del clima durante el Jurásico funcionaba diferente de como funciona hoy en día.

Previsiblemente se necesitarán todavía muchos estudios por aclarar esta cuestión, pero seguro que algún día conoceremos hacia dónde iba el continente que pisaron los dinosaurios.


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25/11/07

Aquí no se tira nada

Esto era un hombre tan feo, tan feo, tan feo, que cuando nació su madre no sabía si quedarse con él o con la placenta.
Si esa mujer hubiese leído el review presentado por Toda y colaboradores, a lo mejor no se habría quedado con la placenta, pero sí con el saco amniótico.

El amnios es la membrana interna del saco amniótico, contiene el famoso líquido amniótico, es de origen fetal y se compone de una serie de capas sin nervios, músculos o vasos sanguíneos; normalmente acaba en el cubo de la basura tras el parto. Pero el artículo antes mencionado ofrece un resumen de los datos experimentales más relevantes acerca del uso de la membrana amniótica y sus células derivadas en el terreno de la medicina regenerativa.

La medicina regenerativa es un nuevo campo basado en el uso de células madre para generar sustitutos biológicos o mejorar las funciones de los tejidos, y sobre todo como alternativa al transplante de órganos.
Las células derivadas del amnios tienen una habilidad de diferenciación multipotente y han atraído la atención como fuente de células madre, pues pueden diferenciarse en cualquiera de las tres capas germinales que dan lugar a los tejidos del embrión: endodermo (hígado, páncreas...), mesodermo (corazón, músculo, esqueleto...), y ectodermo (células nerviosas, piel...); son poco inmunogénicas, tienen funciones antiinflamatorias y no requieren sacrificar embriones humanos, aunque después de lo que se ha leído en la (pésima) prensa española esta última semana pareciera que hasta ahora no podían conseguirse células madre sin destruir embriones, lo cierto es que desde hace tiempo se sabe que existen otras fuentes de materia prima para tener células madre (si bien no tienen exactamente las mismas carácterísticas que las células madre embrionarias, claro está; ése es el auténtico secreto de la noticia presentada recientemente).

Para que las células madre puedan utilizarse como sustitutas de un tejido se necesitan tres cosas: que conserven su capacidad de autoregeneración, que proliferen rápidamente y que puedan diferenciarse en otros tipos celulares; además hay que proveerlas de algún tipo de superfície que sirva de andamio para su proliferación y proporcionarles factores de crecimiento y de diferenciación.

Hasta ahora las células madre preferidas eran las embrionarias y las obtenidas a partir de tejidos adultos, pero ambas presentan unos problemillas que han sido poco aireados en la prensa generalista, que prefieren centrarse en los mensajes amarillistas del estilo "mañana jueves se cura el cáncer".

Por ejemplo, las células madre de adulto son difíciles de aislar y hacer crecer en el laboratorio en número suficiente como para transplantarlas a gran escala. Las células madre embrionarias, en cambio, crecen que se las pelan, hasta el punto que hay que hay que controlar su crecimiento para que no formen tumoraciones. Además requieren el sacrificio de embriones humanos (al menos hasta ahora), con las implicaciones éticas que eso conlleva.

Afortunadamente se descubrió que las células derivadas del amnios también podían diferenciarse en otros tejidos y tenían muchas ventajas. Hasta hace poco la membrana amniótica se utilizaba en lesiones de quemaduras, oftalmología y otros usos médicos. Sus propiedades antiinflamatorias hacen que los transplantes de membrana amniótica no dejen cicatriz. También tienen propiedades antiangiogénicas, antibacterianas, y generalmente no producen fuertes rechazos inmunológicos ni tumoraciones. Para aislar estas celulas basta con rasparlas mecánicamente del corion de una placenta y prepararlas para su cultivo.

Asqueroso pero útil (Flickr)

Se ha comprobado que pueden diferenciarse en hepatocitos,por ejemplo, y se está investigando su uso como fuente de materia prima de células madre no hepáticas para el transplante de hígado (las células obtenidas a partir de cordón umbilical y médula ósea, por lo visto, dan algunos problemillas).

Lo mismo para cardiomiocitos: las células madre de otras procedencias aplicadas al transplante de corazón dan problemas de rechazo inmunológico, tumurogénesis, número de células requeridas y problemas éticos; las células madre del amnios podrían superar estos inconvenientes. Y se investiga en aplicarlas en el terreno de la regeneración neurológica, auditiva, pancreática o del cartílago.

Además este mismo grupo de investigación está desarrollando nuevas superficie de cultivo celular, cubiertas por un polímero basado en proteínas que permite el cultivo en capas de estas células, así como mejores maneras de conservación del amnios, más manejables que el amnios fresco congelado que se venía utilizando.

Así que el amnios no sólo constituye una fuente interesante de células madre no embrionarias sino que las células que lo componen permiten crear materiales que abren un nuevo campo en la ingeniería tisular. Al final va a resultar que no hay que tirar nada, que todo se recicla.


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24/11/07

¿De qué habla el ministro Soria?

Ya lo dice la propia palabra: células madre, porque son capaces de dar vida. Y ahí radica su gran valor: en su capacidad de dar lugar a cualquier otro tipo celular. ¿Pero por qué solamente las células madres tienen esta capacidad? Pues es debido a que se mantienen en un estado de desdiferenciación: no son ningún tipo celular en concreto, de manera que no pueden llevar a cabo funciones específicas, pero a cambio, mantienen la capacidad de convertirse en cualquier célula del organismo. Son como un comodín celular con el que podemos generar las células que necesitemos.

El problema de éstas células es conseguirlas, ya que, hasta el momento, tan sólo podíamos obtenerlas a partir de células embrionarias. Y aquí es cuando surge el problema ético. Sus amplísimas aplicaciones terapéuticas en la regneración de órganos están claras, pero para muchos (la mayoría con sotana), éstas no compensan sus implicaciones morales. Y es que la obtención de las células madre supone la destrucción del embrión.

Para evitar este debate ético, algunos investigadores, rizando un poco más el rizo de la biología molecular, se han centrado en estudiar como obtener células madre a partir de células somáticas (las células que conforman nuestro cuerpo a excepción de las células sexuales, ligeramente diferentes) de nuestro organismo adulto. Y como resultado de estas investigaciones, la prestigiosa revista Science ha publicado esta semana el trabajo de un grupo de investigadores en el que muestran como, mediante la técnica de la transferencia nuclear en células somáticas han podido reprogramar células somáticas humanas y convertirlas de nuevo en células madre con las características esenciales de las células madre embrionarias.

De flickr.


¿Mareados? No me extraña. Para que nos entendamos, es como si tuviéramos una pieza de mármol enorme. Esta pieza tiene multitud de posibilidades ya que, a base de paciencia y cincel, podemos convertirla en un David, en un bonito jarrón o en un modesto cenicero, que es probablemente todo lo que conseguiría yo. Los científicos dirían que esa gran pieza de mármol es pluripotente (puede convertirse en múltiples cosas). Pero a medida que vamos picando, la pieza de mármol original se va diferenciando en otra cosa y esto hace que el número de objetos que podemos crear con ella se va reduciendo. Una vez hemos acabado el proceso de diferenciación (o escultura) hemos obtenido un maravilloso cenicero de mármol. Es precioso, útil, elegante y nos soluciona uno de los regalos de las próximas navidades. Pero, ¿y si resulta que nuestra tía Margarita no quería un útil cenicero sino que prefería un David para colocar en el recibidor? Pues, para desgracia de nuestra tía, resulta que es demasiado tarde, porque una vez acabado el proceso de diferenciación ya no podemos reconvertir nuestro maravilloso cenicero en un David. O eso es lo que siempre habíamos pensado. Estos nuevos resultados muestran que estos científicos han sido capaces de reconvertir modestos ceniceros (en este caso células de piel humana) en grandes piezas de mármol con las que volver a crear todo lo que queramos (es decir, células madre pluripotentes).

¿Ciencia ficción? No, ciencia biomédica, pero digna del gran Tamariz!!


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23/11/07

Cuestión de sexo

Hoy os he preparado una dosis fuerte y picante de genética. Necesita tomarse a dosis pequeñas y poco a poco, para poder apreciar bien todos sus matices. El manjar, cuanto menos, es exótico: moscas.

Las moscas, oh sorpresa, tienen dos sexos. Al igual que nosotros, su sexo viene determinado por los cromosomas sexuales. Si sus cromosomas sexuales son XX, son hembras; si tienen uno de los dos más pequeño (XY), son machos. Sí, chicos, los hombres tenemos un cromosoma más pequeñito. Convendría decirlo bien alto para apagar sandeces misóginas heredadas.

Normalmente las moscas(y los humanos) tienden a tener un 50% de descendientes de cada sexo. Sin embargo se sabe desde hace más de 75 años que determinadas poblaciones de moscas tienen muchísimas más hembras que machos. Se sabe, además, que el causante de esta desviación se encuentra en el cromosoma X. ¿Qué será, será? Un gen. O dox. Perdón. Dos, identificados por Yun Tao y colaboradores, y publicado en PLoS (aquí, aquí y comentado por P. Ferree y D. Barbash, aquí).

Hasta aquí el aperitivo. Pasemos al plato fuerte.

Analizando la población con más hijas, estos autores descubrieron una alteración del gen Nmy (Not Much Yang, cosas de los americanos), causante de esta desviación en la descendencia. Los machos que contenían un mutante no funcional de Nmy producían muchos menos hijos varones. Nmy, por tanto, es necesario para la correcta proporción de hijos e hijas. Ya tenían culpable.

Pero... oh! sorpresa. Hubo una población de moscas con el gen Nmy estropeado (deberían producir más hijas) que, sin embargo, seguía presentando proporciones normales. ¿Por qué? Volvieron a analizar los cromosomas X y vieron que éstos tenían otro gen mutado, cuya mutación lo inactivava. Lo llamaron Dox (Distorter of the X).

¿Cómo cuadrar todo ésto?

¿Alguien se atreve?


Hola, chata. ¿Comprobamos nuestras proporciones?


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22/11/07

Eideres.

Eider. Podría ser un armario de Ikea, o el nombre de pila del próximo fichaje del Barça, pero se trata del nombre popular de una especie de ave, Somateria mollissima.

Los eideres son patos marinos capaces, como buenos patos, de volar y zambullirse. Viven en altas latitudes del hemisferio Norte, y crían en costas y archipiélagos. Se alimentan de moluscos y crustáceos que capturan buceando en aguas marinas, para lo que están equipados con plumas hidrófugas. Las hembras se encagan de los huevos, para los que excavan nidos cerca del agua, que recubren con su plumón–unas plumas interiores más finas que creceen debajo las plumas "normales"- para aislarlos térmicamente. La palabra edredón tiene su origen en el sueco eiderdun, y es que con el plumón (dun) recogido de los nidos de eider se rellenan los originales edredones.



Eider hembra (arriba) y eider macho (debajo), de Flickr.


Las plumas de las aves son estructuras muertas que se van desgastando, de modo que deben ser renovadas regularmente. Muchas aves, como los jilgueros o los pardillos, van renovando el plumaje gradualmente, mientras otros, como los eideres que nos ocupan, lo hacen de una vez. El principal problema de perder el plumaje de golpe es que volar pasa a ser una actividad... ¡imposible! De hecho, se cree que estos patos, por su diseño corporal (con alas relativamente cortas y pesadas) tampoco podrían realitzar la renovación de sus plumas gradualmente sin perder la capacidad de vuelo, así que, ya puestos, si eres un eider y te vas a quedar sin volar un tiempo, mejor que sea poco.

Un grupo de investigadores canadienses y británicos se han propuesto dotar de sentido energético al periodo obligado sin vuelo de lls eideres en un trabajo publicado hace poco en Ecology. La creación de un nuevo plumaje supone una gran gasto energético, así que los eiders podrían tratar de compensarlo mediante un incremento en la entrada de energía (zambulléndose más y más rato para alimentarse más) o simplemente, podrían tomárselo con calma e intentar reducir su metabolismo durante este período. Muy bien. Pero ¿cómo lo han hecho? ¿Se sentaron a observarles? ¿Se lo preguntaron? Estudiar animales tan móviles en su medio y sin interferir en su comportamiento es una cosa complicadísima, que estos biólogos han planeado de forma espectacular.

Para empezar, debemos poder identificar los individuos estudiados. Como la mayoría de humanos, los aficionados a la ornitología (estudia de las aves) tienen sus vicios. Und de ellos es el anillamiento de aves, que consiste en colocarles una anilla con un código gravada en una patita. Gracias a esta “matrícula” y a las campañas de muestreo que se hacen regularmente en muchos lugares del mundo se ha logrado acumular mucha información sobre las rutas migratorias y la longevidad de gran variedad de especies. Sigamos: una veintena de eideres hembra identificadas de esta guisa fueron capturadas, pesadas, identificadas y anestesiadas para poder implantarles debajo de la piel un pequeño sensor equipado con una memoria donde cada dos segundos se registraban datos referentes a la frecuencia cardíaca y a la presión. Un año después fueron recapturadas y los sensores recuperados.


Siguiendo el registro de lls latidos del corazón de estas aves se pueden identificar los momentos en que estan volando, puesto que el corazón se acelera muy rápidamente (inicio del vuelo), se mantiene estable a frecuencias elevadas (vuelo) y se frena bastante bruscamente (aterrizaje). Además, considerando que la frecuencia cardíaca es proporcional al consumo de O2, se obtienen datos de consumo energetico diarios, que se pueden poner en relación con los mínimos diarios para desglosar el consumo en consumo basal y en consumo ligado a la actividad. Con los datos de presión podemos saber si las aves se han zambullido a buscar comida, y a qué profundidad. Un diseño experimental elegante.


sin embargo, una cosa es el diseño y otra la realidad. De las 20 hembras, fueron recuperaradas 18, cuyos sensores llevaban información completa en sólo 10 casos... ¡Parece que por un problema con las baterías! En cualquier caso, los resultados obtenidos sitúan la duración del período obligado sin vuelo en unos 36 días, y aunque la actividad de las eideres, estimada a partir de la durada y profundidad de sus buceos, no presenta diferencias claras entre este período y los períodos previo y posterior, el consumo de energía, especialmente el basal, se reduce alrededor de un 10% durante el período de muda del plumaje.


En las contingencias que, como hemos visto, pueden fastidiar el diseño experimental más pintado, se encuentra en parte el origen de otro problema, común en los estudios ecológicos: la elevada variabilidad de los datos junto con las pocas muestras finalmente disponibles impiden con cierta frecuencia llegar a conclusiones de gran robustez estadística. Aunque, bien pensado, tal vez genere también una actitud prudente con respecto a los resultados obtenidos que sería deseable en otros campos de la investigación biológica.


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21/11/07

El enigma de Fermat

Título: El enigma de Fermat
Autor: Simon Singh
Editorial: Planeta
Colección: Documento
Precio: 17€ (8€ en edición de Bolsillo)
Páginas: 301

«El enigma de Fermat» es un libro matemático, histórico y coral. Podría verse como una sucesión de vidas cruzadas con un denominador común: la anotación más famosa de Fermat.

Simon Singh consigue crear una historia novelada de la resolución (nada simple, por cierto) de «el» enigma matemático. Por sus páginas desfilan distintos personajes y destinos, conjugados con las explicaciones necesarias para entender la importancia de cada uno de ellos. Sirve de hilo conductor, la historia de Wiles, el conclusor.

En un principio, leerse un libro grande sobre matemáticas puede asustar, pero Singh consigue solventar este miedo mediante explicaciones didácticas y amenas cuando se debe y puede explicar una fórmula matemática; y con explicaciones más superficiales para aquellos problemas que se muestran increíblemente complejos. Y todo esto sin perder nunca el estilo práctico y de fácil lectura del autor. Altamente recomendable.


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20/11/07

Enemigos íntimos

En la naturaleza existen muchos tipos de relaciones entre organismos. Por ejemplo, hablamos de relaciones de depredación cuando uno de los organismos (afortunado él) sirve de comida a otro. A veces hablamos de organismos competidores, como sería el caso de dos especies que comiesen lo mismo o quisiesen poner los huevos en el mismo lugar. Pero si hay una relacion fascinante por todas las cuestiones evolutivas que plantea, esa relación es la simbiosis.

Las relaciones de simbiosis pueden tener diferentes grados. Podemos encontrar desde casos de beneficio para ambas partes (mutualismo) hasta casos en los que una de las partes recibe todos los beneficios y la otra sólo tiene, como mucho, problemas (parasitismo).

Pero he aquí que (y creo que alguna vez ya me habréis oído decirlo) las cosas no son blancas o negras, y el mutualismo y el parasitismo no son relaciones fijas al largo de la evolución de las especies implicadas, tal y como se presenta en el artículo de Duur K. Aanena, and Rolf F. Hoekstraa, publicat a Trends in Ecology and Evolution (Volume 22, Issue 10, October 2007, Pages 506-509).

En el artículo se toma como modelo un parásito llamado Wolbachia. Wolbachia es un genero de proteobacteria que vive como endosimbionte (es decir, se mete dentro de su huesped) facultativo (puede vivir sin hacerlo). Se transmite por vía materna, así que en la mayoría de sus huéspedes el parásito utiliza estrategias de manipulación de la reproducción de uss huéspedes que incluyen des de la inducción de la muerte de los machos hasta su feminización. Sin embargo, según explica el artículo, se han encontrado al menos dos situaciones en las que Wolbachia no se comporta como parásito, sino que desarolla un mutualismo con su simbionte. En estos dos casos se ha comprobado que, eliminando Wolbachia (supuestamente parásito) el organismo huesped veía comprometida su supervivencia.

La respuesta es NO... De Flickr

¿Qué explicación podemos darle? Pues bien, partiendo de una situación en la que tenemos a Wolbachia como parásito, hemos de considerar que evolutivamente se seleccionan las variantes más resistentes del huesped, ya que las más perjudicadas mueren a causa del parásito o dejan menos descendencia. Estas variantes resistentes acostumbran a serlo porque han desarrollado ciertas mutaciones que compensan el efecto del parásito. En los casos en que el parásito infecta a una gran parte de la población, este factor ejerce una presión selectiva sobre la población del huesped, haciendo que finalmente sólo encontremos individuos con la mutación compensatoria... Y he aquí que se ha visto que estas mutaciones compensatorias acostumbran a ser perjudiciales en ausencia del parásito, con lo cual, la especie huesped queda ligada a su especie parásita, estableciendo así una especie de adicción que los convierte en eso que decíamos en el título... enemigos íntimos.


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19/11/07

¿Cómo combatir el terrorismo islamista?

El próximo miércoles 21 de noviembre, a las 18:00 horas, tendrá lugar la charla "Personalidad y contexto social en el terrorismo islamista. La trama de Lavapiés como ejemplo "organizada por la cátedra de la UAB "El cervell social" y el Instituto Municipal de Investigación Médica (IMIM-Hospital del Mar).

El acto tendrá lugar en el Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona (PRBB) y contará con la presencia de Scott Atran, experto en terrorismo islamista, que hablará del entorno sociocultural que da lugar a células como la de Lavapiés, y de Adolf Tobeña, que expondrá los rasgos de personalidad de los terroristas suicidas.

Finalmente se pasará el documental "The Madrid Connection", que intenta reconstruir los pasos de la preparación del 11-M, y se oirá la opinión de su director, Justin Webster.

El programa detallado se puede bajar aquí.


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Oliendo la diferencia

Cuando éramos pequeños en la escuela nos enseñaron un montón de cosas que se agrupan de cinco en cinco: las cinco vocales, los cinco continentes, los cinco reinos animales... Con el tiempo hemos descubierto que en algunos de éste grupos nos engañaron un poco, que hay quien considera que los continentes en realidad son seis, o siete, o que el catalán, sin ir más lejos, aunque tiene cinco grafías vocales pronuncia siete diferentes. Hay, sin embargo, un grupo que todavía no ha cambiado (aunque algunos le atribuyen un sexto miembro exclusivamente reservado a las mujeres): los cinco sentidos. Vista, sabor, tacto, oído y olfato siguen formando un club exclusivo de cinco miembros que tienen la misión crucial de permitirnos relacionarnos con nuestro entorno.

El olfato (de flickr)

Ya hace un tiempo Salva habló de uno de estos sentidos, el olfato, a raíz del estudio que se hizo comparando el gen (GC)-D entre diferentes especies. Hoy volveré a hablar de evolución y selección en otro gen del olfato, el OR5I1, pero lo haré desde una perspectiva diferente: comentando un artículo que estudia las diferencias en el gen entre los diferentes grupos humanos. Desde que los primeros Homo Sapiens salieron de África los diferentes grupos humanos se han ido encontrado con ambientes muy diversos que los han sometido a una gran variedad de presiones adaptativas. Eso se ha visto reflejado en numerosos rasgos que diferencian unas poblaciones de las otras, algunos muy visibles como el color de la piel y otros de no tan evidentes como la frecuencia de personas tolerantes en la lactosa (y por extensión en la leche).

Muchos genes los podemos agrupar en familias génicas, es decir, grupos de genes que provienen de un único gen ancestral que se ha "fotocopiado" en otras zonas del ADN. A lo largo del tiempo estas "fotocopias" han sufrido mutaciones en posiciones diferentes y han adquirido funciones que generalmente son similares a la original pero no idénticas, de manera que ahora los reconocemos como diferentes. El OR5I1 forma parte de una de estas familias, la OR (que son las iniciales de Olfactory Receptor, Receptor Olfativo), ¡que tiene ni más ni menos que 1.000 miembros en el genoma de los mamíferos! En el caso de los humanos sólo 400 de estos miembros son activos, mientras que las otras 600 copias se han convertido en pseudogenes, es decir, genes que han perdido la capacidad de dar lugar a proteínas y ejecutar sus funciones.

En este estudio, que fue estado aceptado en Molecular Biology and Evolution la semana pasada, se han analizado muestras de ADN de 1.064 individuos de todo el mundo con el fin de ver si la selección natural ha actuado en el gen OR5I1 de manera diferente en las diferentes poblaciones. Los resultados obtenidos muestran que, efectivamente, las variaciones que se encuentran entre los grupos humanos se deben muy probablemente a eventos selectivos que sucedieron hace unos 80.000 años, poco después del Out-of-Africa (hace 100.000 años), cuando los primeros humanos abandonaron su continente de origen para colonizar el mundo.


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18/11/07

Magrea a tu amigo antes de pedirle dinero

Imagínate que alguien te diera 10 dólares con la siguiente condición: debes darle una parte de ese dinero a un desconocido, y que ese desconocido acepte tu oferta. Si la rechaza, los dos os quedaréis sin dinero. Si la acepta, los dos os quedaréis con vuestra parte.
¿Cúanto serías de generoso?
Si optas por la tacañería aun a riesgo de quedarte sin la pasta quizás te convendría un chute de oxitocina.


Ese experimento, pero en plan científico, lo realizó un grupo de investigadores californianos procedente de departamentos de neurología, endocrinología y economía que intentaban encontrar una razón fisiológica tras la capacidad humana de desprenderse de dinero para ayudar a los demás.

Hasta ahora, se habían ofrecido teorías evolutivas que explicaran el éxito del altruismo, pues también está presente en primates no humanos. Se atribuía el altruismo al beneficio de los parientes próximos o a la esperanza de reciprocidad, pero eso no explica los casos de donaciones a extraños, las donaciones de sangre o el voluntariado.

El tío Gilito andaba bajo de oxitocina.(Flickr)


Los investigadores usaron un modelo de transferencias monetarias para obtener una medida objetiva de la generosidad y el altruismo de los voluntarios, mediante un modelo matemático simple que cuantificaba la generosidad, entendida como la liberalidad a la hora de dar (porque se puede ser altruista pero poco espléndido en la ayuda ofrecida).

En una de las pruebas, el donante tenía que hacer una transferencia de dinero unilateral sabiendo que no recibiría ninguna crítica por parte del receptor, que estaba obligado a aceptar lo que le dieran. En otra prueba, tenía que hacer la transferencia pero esta vez introduciendo una variable matemática que valoraba la reacción del receptor de la donación (es el caso del dilema que encabeza el post, en la que el receptor puede rechazar una oferta miserable que no hubiera considerado previamente "digna").

De esta manera se lograba discernir entre lo que es el altruismo y la generosidad. A la mitad de los participantes se les administró nasalmente 40 unidades de oxitocina,y a la otra mitad salino.No había contacto visual ni de ningún tipo entre los participantes y sólo participaron varones, pues los niveles de oxitocina fisiológica varían en las mujeres según la fase del ciclo menstrual.

La oxitocina es la más romántica de las hormonas, pues está implicada en los sentimientos de amor hacia la descendencia, la lactancia y el parto y en los mamíferos monógamos, la cohabitación sexual. También se sabe que está implicada en el establecimiento de la confianza entre personas y en la habilidad para entender las expresiones faciales de los demás.

Resultó que la generosidad fue un 80% mayor en los voluntarios que habían recibido oxitocina que en los que habían recibido placebo, y esto no era atribuíble al altruismo, pues en el experimento diseñado para detectar el altruismo no hubo diferencias entre el grupo con oxitocina y el grupo control.

El factor causal que hizo aumentar la generosidad parece ser la empatía, pues cuando la persona sabe que la otra persona puede rechazar una oferta injusta y se pone en su lugar, las donaciones son mayores.
La oxitocina induce la liberación de dopamina en ciertas regiones del cerebro y eso se asocia al refuerzo y la sensación de recompensa.
En estudios de actividad cerebral ya se había visto que las actitudes caritativas y empáticas activaban regiones del cerebro subcorticales, implicadas en las emociones y en los mecanismos de recompensa.

Los niveles fisiológicos de oxitocina pueden aumentarse de forma no farmacológica de muchas maneras, por ejemplo, mediante el contacto físico, los ambientes confortables y seguros, y... los preliminares sexuales y el orgasmo.

Dado que la oxitocina definitivamente aumenta la habilidad de empatizar con los demás y motiva la generosidad, se me ocurren unas cuantas pecaminosas ideas que podía llevar a cabo la Iglesia Católica para conseguir que más gente marcara cierta casillita...


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17/11/07

Con vistas al futuro

Puedes pedir un bote de banderillas en medio de la noche, ponerte camisetas ajustadas y lucir barriga, te dejan sentarte en el transporte público, dejas de ser culpable de todos tus cambios de humor para que pasen a serlo tus hormonas… En fin, que todos te dispensan cuidados y muestras de cariño. Decididamente, las embarazadas son uno de los colectivos que más atenciones recibe. Hasta ahora yo pensaba que era porque despiertan ternura y cierta empatía en los demás congéneres. Pero empiezo a pensar que quizás no todo son gestos altruistas. Quizás algunos de los amables caballeros que te ceden el asiento en el autobús, no lo hace porque piense que aguantar el equilibrio con una mochila de 8 kilos atada a la cintura y unos tobillos que han doblado su perímetro a base de retener líquidos es más dificil de lo que parece, sinó que lo hace porque ha leido el artículo publicado esta semana en PloS.

Por el momento, se conoce bastante poco sobre los efectos en el feto del ambiente en el que se mueve la madre durante el embarazo. Sí conocemos, sin embargo, los gravísimos efectos deletéreos (es decir, mortales) que el estrés materno provoca en el desarrollo del feto, como malformaciones estructurales, aumento de la frecuencia de abortos, peso reducido al nacer y toda una serie de anormalidades en la conducta. Pero, ¿este efecto puede darse también al revés? ¿Una mayor actividad tanto social como sensorial y motora de la madre puede favorecer el desarrollo embrionario de su hijo?

Esta es la pregunta que se han hecho unos investigadores italianos, lo que les ha llevado a estudiar los efectos del ambiente materno sobre el desarrollo neuronal del feto, en concreto en el desarrollo temprano del sistema visual. En sus experimentos, realizados en ratas, mantenían hembras bien en jaulas estándares o bien en unas jaulas más grandes, de tres plantas conectadas por escaleras en las que había más de un recipiente con comida así como varias ruedas giratorias con las que jugar y objetos diversos distribuidos por la jaula. Claramente, los embriones de las hembras estabuladas en las jaulas “de lujo” mostraban un mayor desarrollo del sistema visual, detectable tanto a nivel funcional como molecular, debido a la anticipación de procesos críticos para la maduración neuronal, como la migración de progenitores neuronales y la muerte celular programada.
Así que, al parecer, el comportamiento de las futuras madres influye más de lo que pensamos sobre el crecimiento y desarrollo de sus hijos. De manera que, tan importante como evitar el estrés durante el embarazo, es el mantenerse en un ambiente estimulante para asegurar un correcto desarrollo nervioso del feto.

Y yo me pregunto: ¿qué sucedería si realizáramos el experimento en humanos? Yo sinceramente creo, que si mantuviéramos a las futuras madres en apartamentos triplexs dotados de todos los detalles para crear un ambiente estimulante para ellas, por supuesto sin ningún elemento generador de estrés, podríamos alumbrar una generación de pequeños geniecitos. Tan solo habría que hacer la prueba. Yo creo que el futuro de nuestra especie bien lo merece, ¿no estais de acuerdo?


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16/11/07

10/11/2007-16/11/2007

Esta semana destacamos:

La Peste Negra: El Tamiz nos reveló el lunes todos los detalles de la peste negra, una enfermedad que llegó a matar hasta 10.000 personas al día.

Penjant a la fresca: ¿os habéis preguntado alguna vez porque los testículos de los hombres cuelgan en el exterior de su cuerpo? La respuesta nos la dio el martes el Centpeus.

¿Tuvo nuestro sistema solar otro planeta?: el martes Espaciociencia nos explicaba los resultados de unas simulaciones que permiten creer en la existencia de un quinto planeta rocoso en el Sistema Solar que nos abandonó hace millones de años.

¿Por qué el ajo es bueno para la circulación?: el ajo puede tener aplicaciones más allá de asustar a los vampiros. El miércoles, en El Erizo y el Zorro.

El origen genético de la visión: una de las falacias preferidas de los creacionistas contra la evolución es que un órgano tan perfecto como un ojo no puede haber evolucionado por partes. El jueves, NeoFronteras nos comentaba un artículo que aporta, una vez más, pruebas de la evolución de la visión.

Un pez tropical puede vivir durante mesas fuera del agua: Novedades Científicas nos explica hoy un artículo sobre un pez que podría ayudarnos a entender cómo los animales colonizaron la tierra.


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Personalidad animal

Los humanos tenemos la tendencia a creernos el centro del mundo. Más que el centro, el vértice superior de todo lo que existe. Como tales, tenemos propiedades únicas que nos diferencian del resto: lenguaje, herramientas, autoconsciencia, personalidad... Una a una estas características "únicas" han ido cayendo al demostrarse su presencia en otros animales. Personalidad incluída.

Cualquiera que hay tenido mascotas, o haya conocido al animal de su familiar (doble sentido inexistente, mentes enfermas) sabrá que los animales también tienen personalidad. Pero, ¿por qué? Decía Dobzhansky que nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución. Entonces, ¿qué ventajas evolutivas presenta tener diferentes personalidades para las especies? Tiene que tener alguna, puesto que en todas las especies se observa este fenómeno. Es más, parece ser que el animal que es agresivo lo es en todas las situaciones, tanto si se enfrenta a congéneres de su especie o a depredadores. En un artículo de mayo de Nature, Wolf, M. et al. desarrollan un modelo matemático en el que ponen a prueba la supervivencia de diferentes individuos de la misma especie en relación a su personalidad. Afirman que la aparición de las diferentes personalidades es debida a agentes externos, a depredadores y luchas internas.

Basan su trabajo en la hipótesis de que los individuos con más perspectivas reproductivas (los que tienen más a perder) deberían comportarse de manera más "conservadora" que los que tienen pocas posibilidades, los cuales pueden arriesgar más, ser más osados y agresivos que los primeros. También diferencian entre la reproducción a corto plazo y la reproducción a largo plazo. Un individuo arriesgado de joven tiene muchas posibilidades de reproducirse una vez, pero también ve aumentada las posibilidades de resultar muerto o herido por depredadores u otros animales de su especie. En cambio, los animales conservadores y tranquilos, no se llevarán el premio de jóvenes, pero tendrán más tiempo que los anteriores para reproducirse. Seguramente se reproducirán en más ocasiones que los osados.

En su modelo, los individuos que se muestran curiosos en los primeros estadíos de vida, los que toman más riesgo al principio, se vuelven más tranquilos en las fases tardías; mientras que los individuos menos exploradores de jóvenes se vuelven más agresivos en las fases más maduras. Los autores alargan este modelo a lo largo de las generaciones, observando una tendencia a la diversificación de las personalidades, lo que, según ellos, explica el abanico de comportamientos que se observa en cualquier especie.

Este artículo vuelve a salir a la luz, a raíz de una réplica realizada por McElreath R et al., en el número del 8 de noviembre de Nature. En la réplica, cuestionan el modelo de Wolf, M. et al., sugiriendo que en vez de dar como resultado personalidades diferenciadas, el modelo derivaría en una homogenización de la misma. La respuesta no se hace esperar y en el mismo artículo encontramos la contraréplica del grupo de Wolf, en el que, evidentemente defienden su modelo. De hecho, según ellos, el caso que proponen McElreath et al., está contemplado en el mismo, pero es un caso particular. Si es que sirve para un roto y un descosido.

En fin, una discusión que sirve para poner sobre la mesa la pregunta del principio: ¿creéis que la amplia variedad de personalidades dentro de una misma especie está determinada por el ambiente? El debate queda abierto.


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15/11/07

Selección en acción

Los narcisos son unas plantas de flores espectaculares. En el Sur de la Península Ibérica y en el Norte del Magreb vive Narcissus papyraceus. A partir de diferentes poblacionse de esta planta a ambos lados del Estrecho de Gibraltar, Rocío Pérez-Barrales y compañía han realizado un estudio donde muestran los efectos de tener asociada una determinada fauna de polinitzadores sobre las características de sus flores.

Primero, presentemos a los protagonistas:
Imágenes de Flickr.

  • Narcissus papyraceus, cormófito. Crece en suelos arcillosos y tiene una floración muy temprana, a finales de invierno. Sus flores tienen 6 piezas exteriores (tépalos) unidas en una corona y un tubo largo y estrecho que contiene 6 estambres (En grupos de 3 en dos alturas diferentes) i 1 pistilo (órgano sexual femenino). En el fondo del tubo, las flors están cargadas de delicioso y nutritivo néctar.

  • Eristalis spp. y otros sírfidos, artrópodos (Arriba, a la izquieda). En efecto, pese a parecer abejas, no lo son, pues tienen sólo un par de alas y carecen de cinturilla (son dípters). Esta suerte de moscas se alimenta del polen que conitenen los estambres de variedad de flores.

  • Esfíngidos i otras mariposas nocturnas, artrópodos (Arriba, a la derecha). Insectos voladores de hábitos nocturnos o crepusculares. Tienen la boca modificada en forma de larga trompa enrollable que les permite sorber peró no masticar granos de polen. Se alimentan del néctar que las flores les ofrecen en sus profundidades.

  • Las distintas poblaciones de narcisos estudiados se pueden classificar según las flores de sus individuos en poblaciones L y poblaciones LC.

  • En las poblaciones L, todas las flores son iguales, del tipo L que muestra el peasso esquema de abajo. Como veis, estas flores tienen el extremo del pistilo (llamado estigma), muy cerca de la entrada del tubo floral. Por el estigma es por donde una flor incorpora los gametos masculinos que transporta el polen. En estos narcisos, así como en muchas otras plantas, el estigma no acepta polen de estambres de la misma flor, favoreciendo el intercambio genético, así que qualquier bicho poco sutil -como un sírfido- que lleve polen encima de otro individuo de narciso que se pasee por la entrada de la flor será bienvenido.

  • En las poblaciones LC, hay dos tipos deindiciduos, en proporcions parejas: unos que hacen flores del tipo L, y otros que las hacen del tipo C. Como veis, las flores C tienen el estilo (el pie que sostiene al estigma) mucho más corto, de modo que queda lejos de la entrada de la flor. En estas flores no basta con que un bicho como Eristalis ssp. se paseei por los estambres de la entrada: hace falta que alguien entre en el tubo y contacte ahor en una flor con el estigma, ahora en otra con los estambres. Pues bien, una mariposa nocturna, con su estilizada trompa nos servirá.

  • Como ya debéis de imaginar, las poblaciones LC mantienen una fauna de mariposas nocturnas que no aparecen en las poblaciones L. Las poblaciones L mantienen unos polinizadores generalistas, que no están preocupados por cuestiones como la anchura y la longitud del tubo, mientras las poblaciones LC mantienen a polinizadores generalistas, pero también mantienen específicamente a mariposas nocturnas, unas especialistas en trabajos de precisión.

    Los investigadores han trabajado con la hipótesis que el hecho de tener polinizadores especialistas genera presiones de selección más fuertes hacia la morfología floral (dejando de lado la longitud del estilo), y sus resultados apuntan a ello: las flores de LC tienen coronas más estrechas y tubos más largos y anchos que las de L; el conjunto dels caracteres de las flores de LC están más acoplados entre sí que los de las flores de L, y la variación de las flores con respecto a la de las partes vegetativas es menor en LC que en L.

    Las poblaciones LC son más cercanas al litoral que las L, de modo que sufren temperaturas menos extremas a finales de invierno, cuando florecen. Las mariposas nocturnas son muy sensibles a estos últimos fríos, así en les poblaciones L no pueden aparecer en el momento de la floración. El modelo es atractivo y permite conjeturar con respecto a lss fenómenos de especiación: poblaciones de una misma especie en distintos lugares, distintos lugares sometidos a diferentes condiciones ambientales, diferentes condiciones soportadas por distintas faunas de polinizadores,distintas faunas de polinizadores seleccionando distintas flores... Pero de momento -y por muuuuuchos años, de la misma especie.


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    14/11/07

    Optación evolutiva

    La semana pasada me enteré de una peculiaridad de la secundaria de Catalunya (que también se da en España). Creo que hasta este año (en Catalunya) la asignatura de ciencias naturales era obligatoria en todos los cursos de la ESO (la enseñanza secundaria Obligatoria, es decir, la que todos los que la acaben deberían tener). Pues bien, a partir del año que viene en cuarto de ESO desaparece la asignatura de ciencias naturales, transformándose en dos: Física y química y Biología y Geología. Hasta aquí parece una buena noticia. La mala noticia llega cuando uno se entera que son optativas, que estan dentro de una lista de ocho optativas de las que tienen que escoger tres:

    • Biología y geología
    • Educación visual y plástica
    • Física y química
    • Informática
    • Latín
    • Música
    • Segunda lengua extranjera
    • Tecnología


    Bueno, diréis, tampoco es tan grave que sean optativas. Quizás os lo parecerá más si os digo que en Biologia de Cuarto (¡optativa!) se da la Evolución. Es decir, a una gran proporción de alumnos que acaben la Secundaria obligatoria, no se les explicará nada de evolución.

    ¿Oís ese frotar de manos y esas lúgubres risas?. Sí, son los creacionistas, descojonándose de que se lo pongamos tan fácil.


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    13/11/07

    La Propina de las Strippers

    De todos es conocida la debilidad del género masculino (el heterosexual al menos) por las señoritas ligeras de ropa (cuando todavía llevan alguna) bailando sobre una tarima y generalmente orbitando alrededor de una barra de metal que llega al techo.

    Pues debéis saber que a nosotros, esforzados científicos, el cruel destino también nos obliga a veces a acudir a estos lugares en busca de respuestas. Tal ha sido el caso de Geoffrey Miller y sus colaboradores que idearon un estudio publicado en Evolution and Human Behavior (Vol 28, Iss 6, pags 375-381) para el cual recopilaron los datos facilitados por 18 bailarinas de striptease... ¿Podéis imaginar para qué?

    No, no os habéis equivocado de blog, aquí seguimos hablando de ciencia. Lo que pasa es que, a veces, la creatividad en el diseño de experimentos es la clave para poder presentar resultados innovadores. El experimento de Miller y su grupo se enmarca en la búsqueda de respuesta a una pregunta: ¿Sigue existiendo el estro en la especie humana? El estro se define como un aumento de la receptividad, selectividad y atractivo sexuales que se da en las hembras de mamífero, coincidiendo con su momento de mayor fertilidad. Para muchos autores, el estro ha desaparecido o permanece enmascarado en la especie humana, porque la necesidad de parejas estables para cuidar a las crías lo convirtió en algo evolutivamente inconveniente.


    De Flickr

    No obstante, para estudiar si aún existe, el planteamiento fue el siguiente: A cada una de las strippers voluntaria se le pidieron datos exhaustivos sobre sus ciclos menstruales y otras cuestiones relacionadas (uso de anticonceptivos hormonales, etc). A continuación, y durante 60 días, las bailarinas facilitaron diariamente la información concerniente a su momento del ciclo, y, entre otros datos... la cifra de propinas que había conseguido ese día.

    Pues bien, a pesar de que aún hay mucho que hablar sobre el tema, los resultados muestran que las mayores propinas se daban en la fase ovulatoria de las bailarinas (momento fertil), eran considerablemente más bajas en la fase lútea, y mucho más bajas en la fase de menstruación. Por el contrario, estas oscilaciones no se produjeron en aquellas bailarinas que usaban anticonceptivos hormonales. De alguna forma, la atracción de los hombres se veía modificada por la fase del ciclo que la mujer atravesaba.

    ¿Es esta la prueba de la existencia del estro en el ser humano? A pesar de que los datos puden parecer reveladores, es obvio que cualquier investigación debe profundizarse y hacerse de forma mucho más extensa.

    Lo cual quiere decir que, desgraciadamente, nuestros pobres colegas probablemente van a verse obligados a continuar recogiendo información en más clubs de striptease, los pobres...


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    12/11/07

    Termitaz

    Aunque mucho menos populares y conocidas que sus primas las hormigas, con quien a menudo se las confunde, las termitas son también unos insectos apasionantes. Como las primeras viven en colonias, que pueden llegar a albergar a 2.700 individuos, y se dividen en castas para repartirse el trabajo: la obrera, estéril, y la reproductiva, que se diferencian en que las primeras tienen alas y las segundas, no. Un hecho curioso de esta división es que no es tan estricta como normalmente creemos, y cuando por algún motivo la colonia se queda sin reyes y reinas adultas (ninfas), algunas termitas jóvenes de cualquiera de las dos castas pueden volverse fértiles. Si ya estaban destinadas a devenir a reinas se las nombra ninfoides, y si no, reciben el nombre de ergatoides.

    Termita (de flickr)

    Hasta ahora se creía que la separación de las termitas en castas se debía estrictamente a factores ambientales, básicamente a feromonas, pero esta semana Science ha publicado un artículo que lo pone en duda. Los investigadores que han hecho este trabajo han aislado termitas jóvenes de las dos castas de tres colonias diferentes, y como estaban separadas del resto y no tenían ningún rey o reina cerca todas ellas se han convertido en ninfoides o ergatoides. A continuación han formado parejas de todas las maneras posibles: hembra con macho ninfoides, hembra con macho ergatoides, hembra ninfoide con macho ergatoide y hembra ergatoide con macho ninfoide; y han juntado cada pareja con 50 termitas obreras femeninas de una cuarta colonia para quea produjesen huevos. Finalmente, para acabar de complicarlo, han sacado los huevos de cada colonia y los han hecho crecer en presencia de obreras masculinas (ya me diréis a quién se le ocurre dejar la crianza de las pobres termitas en manos de los hombres!).

    ¿Y qué han conseguido con todo eso aparte de marear un buen montón de termitas? Bien, pues estudiando el resultado de todos estos apareamientos, o cruces, han visto dos cosas importantes. La primera es que a pesar de que las condiciones de crecimiento han sido manipuladas, controladas e idénticas para todos los individuos, igualmente ha habido una fuerte diferenciación tanto con respecto a las castas como a la proporción de machos y hembras. Y la segunda, que de las cinco combinaciones genéticas resultantes una conducía a la muerte, dos originaban termitas obreras y las otras dos daban lugar a ninfas. Así pues la conclusión de este trabajo es que si bien tal como se creía los factores ambientales son muy importantes, la diferenciación de las termitas en castas también se debe a factores genéticos. ¡Más o menos como en el caso de las avispas que nos explicó Cristina!

    A partir de ahora seguro de que cuando veais una colonia de termitas royendo vuestros muebles os la miraréis diferente... ¿o quizás no?


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    Livingston, a prop.


    El próximo 14 de noviembre, dentro del marco de la Setmana de la Ciència, la Universitat Ramon Llull organiza la jornada Livingston, a prop. Impacte científic i social de la recerca a l’Antàrtida, en la que se tratará el papel que juegan los Polos en el cambio climático y se expondrán los proyectos que llevan a cabo grupos de esta Universidad en la Antártida.

    El acto tendrá lugar en el Edifici de Rectorado de la Universitat Ramon Llull, en la calle Claravall 1-3 de Barcelona, a partir de las 9.15 de la mañana. Más información y programa, aquí.


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    11/11/07

    ¿Quién corrompe a los linfocitos?

    Los factores de regulación del interferón (IRF) son una familia de factores de transcripción que se ponen en marcha tras una infección por virus y que se dedican a estimular la producción de los interferones alfa y beta.
    El factor IRF5 es uno de ellos y desempeña un papel crucial en la respuesta inmunitaria, ya que induce la producción de ciertas citocinas proinflamatorias.
    Lo malo de las citocinas proinflamatorias es que como se vayan de la olla pueden producir daños en el propio individuo; por ejemplo, pueden estar implicadas en ordenar a los linfocitos T que se carguen las células beta pancreáticas (sí, sí, esas células del páncreas encargadas de producir insulina).
    Resulta que ya se sabía que un SNP próximo al gen IRF5 estaba relacionado con los niveles de mRNA de IRF5. Si tenías el alelo T de ese SNP, el gen se expresaba más (lo que equivale a decir que se producía más proteína IRF5 e indirectamente, podía organizarse un pifostio de citocinas proinflamatorias a porrillo, poco recomendable).
    También se había encontrado otro SNP diferente en el intrón 1 del gen IRF5: si tenías el alelo T, se producía un splicing alternativo en el gen y en la secuencia final del mRNA aparecía un exón nuevo que la gente que no tuviera el alelo T no presentaba (con las implicaciones a nivel de proteína que eso conlleva). Y eso estaba asociado a tener más riesgo de sufrir lupus eritematoso sistémico, que también es una enfermedad autoinmune, en la cual los linfocitos B y T están completamente salidos de madre y empiezan a producir anticuerpos contra to quisqui.

    Esto va a ser lupus...(Flickr)

    Así que llegó el grupo de Qu Hui-Qi y pensaron, ¡tate! Lo mismo hay isoformas del gen IRF5 que también pueden predisponer a otros trastornos autoinmunes, aparte del lupus, como por ejemplo la diabetes de tipo 1.
    La cosa cantaba como una almeja, así que Hui-Qi y sus colegas reunieron muestras de DNA de 947 tríos familiares representativos de diabetes de tipo 1 (papá, mama y un hijo afecto de diabetes de tipo 1) y secuenciaron las regiones de esos dos dichosos SNPs que parecían provocar que IRF5 se pasara de la raya, para ver qué alelos tenían, y si los alelos problemáticos estaban presentes en diabéticos más que en sanos.
    Tras los análisis estadísticos pertinentes concluyeron que...


    ¡Ooohhhhhhhh...! Ninguno de esos dos SNPs investigados se asociaba con tener o no diabetes de tipo 1. No te rindas, Hui-Qi, otra vez será. Lo importante es participar.

    Resulta curiosísimo porque si miramos esos SNP de IRF5 en la secuencia de chimpancé, ¡los alelos ancestrales son precisamente los puñeteros alelos T!
    Por lo tanto la combinación (haplotipo) ancestral más frecuente, T-T, se correlaciona con mayor nivel de expresión génica de IRF5 y con la presencia de un exón nuevo por splicing alternativo, que a su vez se correlacionan con una mayor susceptibilidad de sufrir lupus eritematoso sistémico.
    En cambio los haplotipos derivados G-C y G-T no producen la isoforma de IRF5 con el exón nuevo. Tener G-C es lo más frecuente y conlleva una muy baja expresión de IRF5. Así que tener uno de esos dos haplotipos no confiere riesgo para tener lupus.
    Pero ninguna de esas tres combinaciones se asoció con tener más riesgo de sufrir diabetes de tipo 1.
    Tanto la diabetes de tipo 1 como el lupus eritematoso sistémico son enfermedades autoinmunes de causa compleja y poco conocida. Lo único que se sabe es que la susceptibilidad genética es crucial. Esa susceptibilidad puede residir en los genes de proteínas implicadas en la respuesta inmunitaria, con efecto también sobre la autotolerancia inmune (es decir, en no actuar contra las células autóctonas si no contra las agresiones foráneas, que es lo que debería ocurrir normalmente).
    Gracias a estudios como este, podemos ir descartando qué genes y qué proteínas están implicados en la "corrupción de los cuerpos de seguridad" del sistema inmunitario para cada enfermedad. Al mismo tiempo que estos autores descartaban la implicación de IRF5 en la diabetes de tipo 1, también se publicaba que tampoco participaba en la artritis reumatoide.
    No pasa nada: algún día descubriremos a los culpables.


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    10/11/07

    ¡Dichosos mosquitos!

    Cada día estamos expuestos a una multitud de agentes infecciosos. Sin embargo, llevamos a cabo nuestras tareas diarias sin apenas darnos cuenta de ello. Tan solo en ocasiones muy determinadas esta exposición acaba conduciendo a un contagio y al desarrollo de una enfermedad. Si la mayor parte del tiempo podemos llevar una vida absolutamente normal pese a estar rodeados de patógenos es gracias a nuestro sistema inmunitario. El sistema inmunitario es un mecanismo que tiene el organismo para defenderse de las agresiones externas. Las células de nuestros órganos son capaces de detectar la presencia de microorganismos patógenos, lo que dispara toda una compleja cascada de señalización que conduce a la liberación de agentes especializados en diversas funciones de defensa. Estos agentes atacan los organismos patógenos y restablecen el correcto funcionamiento de nuestro cuerpo.

    La malaria es una estas enfermedades, causada por la infección con el parásito Plasmodium a través de la picadura de un mosquito. Una vez ha entrado en nuestro organismo, el Plasmodium se dirige rápidamente al hígado, donde se estable
    ce y prolifera hasta desarrollar hasta 30 000 nuevos plasmodiums. Estos pasaran al torrente circulatorio donde infectarán los glóbulos rojos sanguíneos o eritrocitos hasta hacerlos reventar, lo que provoca fiebres muy intensas. La malaria afecta a 200 millones de personas en el mundo cada año.

    De flickr.


    Pero ¿porqué el sistema inmunitario no detecta la infección y se deshace de ella, como hace con la mayoría de patógenos? Pues porque el Plasmodium es capaz de producir unas proteínas que lo esquivan. En concreto, produce la proteína CS o proteína del circumsporocito (una de las fases del ciclo vital del Plasmodium). CS es capaz de inhibir la síntesis proteica en los hepatocitos infectados (las células hepáticas), de manera que estas células no son capaces de poner en marcha uno de los mecanismos de la respuesta inmunitaria: la presentación de antígenos.

    Gracias a un trabajo realizado por un grupo de investigadores y publicado esta semana en la revista Cell, ahora conocemos un poco mejor el mecanismo por el cual el Plasmodium es capaz de esquivar la respuesta inmunitaria. Según los autores del estudio, la proteína CS está bloqueando una importante vía de señalización que existe en el interior de las células, la controlada por la proteína NFkB, lo que lleva al bloqueo de la expresión de los genes controlados por ella, entre otros los genes implicados en los procesos de inflamación. CS, además de esconder la presencia del parásito en las células infectadas, también ejerce importantes funciones para el desarrollo del mismo.

    Aunque en la actualidad ya existe una vacuna contra la malaria, los resultados de este y otros muchos estudios contribuirán a mejorar su efectividad, ya que de momento tán solo es eficaz en el 30% de los casos.


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    El origen de la vida (Oparin)

    Título: El origen de la vida
    Autor: A.I. Oparin
    Editorial: Akal Ediciones
    Colección: Bolsillo
    Precio: unos 3.7€
    Páginas: 112

    Este minúsculo libro (11x18) es más que una mera curiosidad. Representa una manera barata de tener uno de los libros más influyentes en el campo del Origen de la Vida. En este libro, aparecido en ruso el año 1924, Aleksandr Oparin ya defendía la síntesis prebiótica de los compuestos de la vida. Es decir, los compuestos de los que están formados los seres vivos pueden aparecer como resultado de reacciones químicas independientes de los seres vivos. Postulaba que, con las condiciones adecuadas, se podrían repetir las condiciones de la Tierra primigenia y, por tanto, conseguir construir los bloques de la vida, sin vida que interviniese. Stanley Miller, hacia 1953, siguiendo esta teoría, realizó su famoso experimento del caldo primigenio donde mezclando sustancias inorgánicas y aplicando a la mezcla descargas eléctricas, era capaz de detectar la aparición de compuestos orgánicos presentes en todos los seres vivos del planeta. Se desmontaba un poco más la teoría de la creación por un "fenómeno" supremo.

    Teniendo en cuenta la edad del libro, su lectura no se hace especialmente pesada. Tampoco es un camino de rosas, no nos vamos a engañar. Me ha encantado comprobar cómo el comunismo llegó hasta los textos científicos. Se nota especialmente en el primer capítulo de sugerente título: «La lucha del materialismo contra el idealismo y la religión en torno al problema del origen de la vida». En este capítulo la mayoría de las citas en las que basa su argumentación son de Engels, Lenin o Stalin. Todos grandes científicos del origen de la vida, sin duda. También aparecen bellas metáforas para referirse al conjunto de la humanidad, como: «...nos descubre ese camino la esencia de la vida y cómo nos permite dominar la naturaleza viva, modificarla conscientemente en el sentido deseado y transformarla en beneficio de los hombres que constituyen el comunismo».

    En fin, un libro para tenerlo como un gran clásico en formato verdaderamente pequeño, transportable, y que nos puede sacar de algún apuro por si cercanías se vuelven a poner tontas.


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    9/11/07

    27/10/2007-09/11/2007

    Como la semana pasada no se pudo realizar esta sección, hoy destacamos artículos de las dos semanas anteriores:

    Efectos a largo plazo: el miércoles de la semana anterior, el Centpeus nos ofrecía uno post sobre cómo la ciencia sigue investigando los problemas incluso mucho después de que éstos hayan desaparecido de las noticias, y casi incluso de la memoria de la gente. La excusa: el Prestige. ¿O era al revés?

    ¿Por qué es tan rara la tabla periódica?: divulgacioncientifica.com ente descubría el martes de la semana pasada los misterios de la tabla periódica.

    El pykrete: el martes de la semana pasada un artículo sobre barcos de hielo de la mano de Historias de la Ciencia.

    Evolución del VIH: más cerca de su origen: el sábado, El Blog de Evolutionibus comentaba un artículo aparecido en PNAS sobre el origen del VIH, el virus del Sida.

    Tratamientos Ingeniosos I: el martes, tratamientos médicos caseros (y efectivos) en MedTempus.

    La misión espacial Xeus investiga los orígenes del universo: Ciencia Kanija nos informaba este miércoles de un proyecto para estudiar los orígenes del universo.

    Solo unos trocitos de plástico: este jueves, en Ciencia de Bolsillo, el destino del PVC cuando se convierte en residuo.


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    8/11/07

    La doble negación: Histonas y osos polares

    Como ya hemos comentado otro día, las células cancerosas son células nuestras que se saltan los controles internos y empiezan a proliferar (duplicarse) cuando, como y donde no deben. La lucha contra el cancer se ha convertido en el campo más activo de la biomédica actual, no sólo por las ayudas económicas y portadas que acapara sino por la inmensa cantidad de artículos, estudios y propuestas de proyectos que lo incluyen (seguramente buscando las ayudas y los titulares). Uno de los tratamientos que se han probado son los inhibidores de las histonas desacetilasas.

    Las histonas desacetilasas son unas enzimas situadas en el núcleo celular (donde se encuentra el DNA). Como su nombre indica (los biólogos moleculares son pragmáticos) se encargan de desacetilar las histonas. Éstas últimas, las histonas, son proteínas encargadas de empaquetar el DNA. La doble hélice del DNA da dos vueltas sobre las histonas lo que forma una especie de ovillos. Las histonas pueden unirse agrupando aún más el DNA, haciendo que ocupe menos espacio. Estas vueltas alrededor de las histonas determina muchas veces que el DNA esté o no accesible. Es decir, puede que en determinadas ocasiones la célula no pueda leer parte del DNA porque lo esconden las histonas. Esta manía de esconder el DNA de las histonas se ve aumentada por la acetilación, es decir, por la adición de grupos acetilos a las proteínas histónicas. Por decirlo de alguna manera, al añadir acetilos las histonas ocupan más lugar y no pueden empaquetar tanto el DNA, no lo pueden esconder tan bien. Resumiendo:

    a) Las histonas esconden el DNA, inhibendo la expresión de determinados genes (los que no pueden ser leídos)
    b) Las histonas con acetilos esconden peor el DNA, es decir muestran más DNA que sí puede ser leído (aumenta la expresión de los genes)
    c) Las histonas desacetilasas quitan acetilos, por tanto permiten un mayor empaquetamiento. El DNA vuelve a esconderse. Se reprime la expresión de determinados genes



    Todos estos procesos ocurren de manera natural en todas nuestras células. En las cancerosas parece que más. En ellas las histonas desacetilasas parecen especialmente activas, inhibiendo la expresión de determinados genes. Genes que constituyen el control interno del que hablábamos en el primer párrafo. ¿Cómo hacer que las histonas vuelvan a tener acetilos? Tratando con inhibidores de histonas acetilasas. Permitidme añadir una letra a la lista anterior:

    d) Los inhibidores de las histonas desacetilasas impiden que éstas quiten acetilos, lo que se traduce en una mejor "visión" del DNA. Se vuelven a expresar determinados genes lo que parece que va bien para el tratamiento del cáncer, ya que todo esto se traduce en una menor tasa de proliferación (duplicación celular, y por tanto, crecimiento del tumor) y en un aumento de la muerte autoinducida, la apoptosis. El tumor crece menos y muere más.

    Quedaba por ver a través de qué genes se daba esta mejora. Es decir, si la doble negación (la inhibición del inhibidor) disminuía el crecimiento y aumentaba la muerte del tumor, a través de qué lo hacía. Pues bien, en el artículo de Epping et al. del PNAS del 29 de octubre, se afirma que este efecto se da a través del Receptor del Ácido Retinoico (RAR). Más conceptos. El ácido retinoico es la variante funcional de la vitamina A. Parece ser que las histonas desacetilasas, entre otros, estaban inhibiendo la acción del RAR, que en este caso, no es otra que la de mantener a raya al tumor. Los autores afirman que, a tenor de estos resultados, la vía del ácido retinoico es un buen candidato para mejorar los tratamientos con inhibidores de histonas desacetilasas.

    Un último comentario. La vitamina A, a diferencia de la C, es mala tanto si no se toma, como si se toma en exceso. La falta de vitamina A (también llamada retinol, de retina) se traduce en ceguera nocturna y alteraciones del sistema inmunitario. El exceso de vitamina A se relaciona con casos de osteoporosis, aunque ésta se da a largo plazo, debida a un exceso crónico (mantenido durante tiempo) de ingesta de esta vitamina. Un exceso de vitamina A puntual puede llevar a la muerte. El hígado de los animales árticos es extremadamente rico en esta substancia y se han documentado casos de muertes de exploradores árticos por la ingesta de este órgano. De hecho, un trozo relativamente pequeño de hígado de oso polar se nos llevaría a todos con los pies por delante. !No temáis al oso polar sólo por sus garras!

    Polar bear: vigila su hígado.
    Polar beer: vigila tu hígado


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