La ciencia de ahuyentar a los mosquitos sin usar las manos

Estás a punto de entregarte al suave reino de la almohada, cuando de pronto escuchas un zumbido agudo y efímero en tu oído derecho. Agitas la cabeza, pasas la manos por el cabello y hasta te cubres con las cobijas, pero es inútil. Tu visitante nocturna te encontró allí, reposando en la placidez de tu cama, y te encontrará a donde sea que te muevas siempre y cuando sigas ingiriendo oxígeno y exhalando dióxido de carbono. "Mientras tú respires, yo te encontraré", parecen decir las hembras del que probablemente sea el animal más aborrecido del reino: los mosquitos.

Es por todos sabido que el CO2 que exhalamos al respirar atrae a las hembras de los mosquitos, que son quienes realmente pican (al menos todas ellas lo saben). Pero no siempre nos pican en la nariz, la mayor fuente de CO2 de nuestro cuerpo. En realidad, una vez que nos encuentran, se guían por el olor de la piel para encontrar un parche de epidermis que no esté cubierto por ropa o por cobijas (en un lugar que probablemente te dará pena rascarte en público o será incómodamente inaccesible) para hacer contacto contigo y tomarse unas cuantas libertades en forma de microlitros de sangre. Los científicos saben que las hembras de mosquito reconocen el CO2 con un tipo de receptores neuronales en las papilas maxilares, llamados neuronas receptoras olfativas. Lo que los científicos aún no sabían eran cuáles receptores usaban los mosquitos para reconocer el olor a piel humana.

Sin embargo, una investigación de la Universidad de California, Riverside, liderada por Anandasankar Ray, ha demostrado que los receptores para el CO2 y el olor a piel son el mismo. Usaron para esto una técnica llamada electroantenografía, en la cual se conecta una antena u otro órgano sensorial de un insecto a un medidor de señales eléctricas para saber con qué olores se activa. Los investigadores conectaron al medidor las papilas maxilares de los mosquitos y los pusieron en presencia de olores corporales sin cuerpo para ver si las mismas neuronas receptoras olfativas que reconocen al CO2, llamadas neuronas cpA, se activaban. La fuente de olor elegida fue el de unos calcetines usados, pero el artículo no aclara si el jefe del laboratorio usó sus privilegios para poner los suyos o si se lo pidió a sus estudiantes. En cualquier caso, las neuronas cpA de las papilas maxilares de los mosquitos se activaban con el olor a pies, aún cuando no había ninguna fuente de CO2 cerca.

Para los investigadores era también importante encontrar específicamente los compuestos químicos presentes en la piel que pueden activar esas neuronas, por razones que también son importantes para nosotros, como evitar que los mosquitos nos piquen y que así dispersen enfermedades. Recopilaron datos de todos los compuestos conocidos que pueden ahuyentar o atraer a los mosquitos (que lo hacen probablemente al inactivar o activar sus neuronas cpA) e hicieron modelos computacionales para encontrar compuestos químicos parecidos que no fueran desagradables para las personas, porque deben saber que algunos de los compuestos conocidos más poderoso para ese efecto huelen a sudor o a mantequilla rancia. Idealmente, con los compuestos atrayentes se pueden hacer trampas para los mosquitos y con los compuestos repelentes, pues, repelentes.

Con sus modelos, encontraron una serie de casi mil compuestos que podrían funcionar. De entre todos ellos eligieron los que no tuvieran olor desagradable, fueran baratos y seguros. Al final, se quedaron con 138 olores de los cuales, felizmente, la gran mayoría están aprobados por las leyes de seguridad química (al menos en los Estados Unidos).

Los resultados de esta investigación podrán servir en el futuro para idear mejores estrategias para prevenir la transmisión de enfermedades por medio de los mosquitos, lo cual es muy importante, aunque en esas noches en las que nodejamos de escuchar zumbidos agudos y efímeros lo único que nos importe sea evitar que estos insectos nos encuentren.

Bibliografía:

Nota fuente en ScienceDaily | Artículo original en la revista Cell | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Un agujero negro que desafía las teorías que los explican

M101-ULX-1 es un agujero negro de tamaño estelar al que investigadores de tres universidades le midieron su masa con métodos rigurosos y que, de acuerdo con sus resultados, no entra en ninguna de las posturas que los astrónomos tienen para explicar la manera en que se forman y consumen materia.

Los astrónomos sostienen que, cuando sonempujados hacia sus límites, los agujeros negros no son capaces de mantener maneras refinadas para consumir materia, y muestran un comportamiento más complicado debido al rápido consumo. Aparentemente, para M101 ULX-1 esto no es así. Es un agujero negro muy ligero y, a pesar de la cantidad de polvo y gas del que se alimenta por una compañera estrella masiva, consume el material de manera ordenada, cosa que ha sorprendido a los astrónomos.

La teoría sostiene que cuando los agujeros negros jalan materia hacia un disco alrededor de éste, la fricción puede causar que el gas que gira se caliente y emita rayos X que podemos detectar desde la Tierra. Las fuentes de rayos X emiten alta o baja energía que los astrónomos llaman rayos X fuertes y suaves, respectivamente. Los agujeros negros grandes tienden a producir rayos X suaves, mientras que los pequeños producen rayos X fuertes.

M101-ULX-1 es un agujero negro con rayos X suaves, así que los investigadores esperaban que fuera de gran tamaño. ¡Cuál fue su sorpresa (de nuevo) al descubrir que este agujero negro es más bien pequeño! En su azoramiento, admiten que parece como si su existencia desafiara las teorías físicas establecidas. Y es que la región alrededor del agujero debería ser dominada por rayos X fuertes, y estructuralmente más complicados. Este agujero negro, con una masa de 20 a 30 veces la masa del Sol, es capaz de consumir a una velocidad cercana a su máximo teórico mientras que permanece relativamente plácido. Esto es, de acuerdo con los investigadores, tan increíble que la teoría ahora necesita explicar qué está sucediendo. Además, puede capturar más material del viento espacial de lo que los astrónomos habían anticipado.

Hay una cosa más que sigue siendo incomprensible. La luz que viene de M101-ULX-1 muestra sólo la parte suave del espectro de rayos X, en vez de las emisiones del disco de acreción de un agujero negro que colecta materia de una manera más tranquila. Así, a pesar de tener una masa pequeña y un espectro suave, M101-ULX-1 es increíblemente brillante. Además de quitarle el sueño a varios astrónomos y hacerlos repasar por las noches todas las fórmulas y operaciones que creían correctas, estudiar objetos como este agujero negro en galaxias distantes nos otorga una amplia imagen sobre la diversidad de objetos en nuestro universo.

Bibliografía:

Nota en Nature | Nota en ScienceDaily | Artículo original en Nature | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Descubren gen asociado al consumo excesivo de alcohol

En comparación con los europeos o los estadounidenses, quienes respectivamente consumen 13 y 9.8 litros de alcohol puro al año por persona, los latinoamericanos nos vemos más decentes ya que consumimos, en promedio, 5.5 litros. Sin embargo, el consumo nocivo de las bebidas alcohólicas causa cerca de 2.5 millones de muertes por año, y también se encuentra relacionado con problemas sociales y de desarrollo. Comprender las bases biológicas del alcoholismo, por tanto, resulta fundamental para tratar de diseñar nuevas estrategias que puedan controlar esta enfermedad.

El día de ayer, se publicó en la revista Nature una investigación que parece haber encontrado uno de los mecanismos detrás de la adicción al alcohol. El estudio, liderado por un consorcio de científicos provenientes de cinco universidades del Reino Unido, identificó un solo gen que regula el consumo de alcohol y demostró cómo una versión defectuosa del mismo podría estar relacionada con el alcoholismo.

El descubrimiento se logró mediante la introducción aleatoria de mutaciones sutiles en el genoma de ratones de laboratorio. Después se evaluó si su preferencia por el alcohol había cambiado. Así fue como se identificó a Gabrb1, un gen cuya función es fabricar un componente importante de los receptores GABAA en el cerebro. Se descubrió, no sin cierta sorpresa, que aquellos ratones con dos pequeños cambios en la secuencia de este gen preferían las bebidas con 10% de etanol al agua pura. La predilección por el alcohol era tanta, que los ratones llegaban a trabajar por largos periodos de tiempo con el objetivo de obtener como recompensa el suficiente alcohol como para intoxicarse durante una hora.

Los receptores GABA son importantes porque están encargados de responder a los mensajeros químicos inhibidores que llegan a nuestro cerebro con el fin de regular la actividad neuronal. El estudio demostró que los receptores mutantes se activan de manera espontánea aún cuando la molécula que los activa no está presente. Este tipo de cambios fueron particularmente fuertes en el núcleo accumbens, región del cerebro encargada de controlar las emociones de placer y recompensa.

De esta manera, «mientras las señales eléctricas de estos receptores aumentan, también lo hace el deseo de tomar», concluye Quentin Anstee, uno de los autores principales de la investigación. Lo que sigue ahora es repetir el estudio a largo plazo y tratar de identificar si Gabrb1 también está dañado en humanos alcohólicos. Es fundamental recordar que esta enfermedad no se reduce a un solo gen porque el aspecto social juega también un factor de gran importancia.

Bibliografía:

Comunicado de la Newcastle University | Artículo original en Nature communications | Cifras acerca del alcoholismo en el mundo (Organización Mundial de la Salud) | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La monogamia de la oxitocina

Abuelitos que parece que están juntos desde la época de Matusalén o buenos amigos que llevan con sus respectivas parejas desde que los conoces. ¿Cómo hacen para que la chispa del amor se mantenga viva? Ya te hemos contado del papel de la oxitocina para hacer que el mundo desaparezca cuando estás con la persona amada y, ahora, un estudio ha revelado su importancia para que el amor no desaparezca.

La monogamia sexual, de acuerdo con este estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, es costosa para los machos ya que su probabilidad para generar mucha descendencia se reduce; a pesar de esto, algunas especies de mamíferos presentan dicho comportamiento, el ser humano incluido. La oxitocina ha sido relacionada con la formación de vínculos de pareja en varias especies, pero poco se sabe sobre los factores biológicos que ocurren a nivel neuronal y que podrían actuar para promover la fidelidad, sobre todo en machos.

Los investigadores de este trabajo les pidieron a 20 hombres no casados e involucrados en relaciones de varios años que calificaran el atractivo de sus parejas, de mujeres conocidas y de extrañas. Cuando los hombres recibieron oxitocina en forma de aerosol nasal, calificaron a sus parejas con un puntaje más alto, pero no a las demás mujeres. Los escaneos de la actividad cerebral mostraron que después de la administración de la dosis de oxitocina, las áreas del cerebro asociadas con la recompensa estaban más activas cuando observaban imágenes de su pareja.

Los resultados muestran que, cuando se está en una relación de largo plazo, los niveles de oxitocina se elevan y, por tanto, aumenta la recompensa a nivel psicológico de compartir tiempo con esa persona amada. El estudio da evidencia de cómo la oxitocina contribuye a la formación de enlaces románticos en los hombres al resaltar el atractivo de su pareja y recompensar su valor, pudiendo ser esta una explicación del comportamiento monógamo en humanos.

Es importante resaltar que las áreas del cerebro asociadas con la recompensa también están relacionadas con la adicción a las drogas. Por esto, el equipo concluye que este proceso podría llevar a la adicción de uno por la persona amada.

Bibliografía:

Artículo original en PNAS | Nota en Science magazine | Otra historia cienciacional que explica cómo el mundo desaparece cuando estás con tu enamorad@ | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

HAWC, el observatorio mexicano para estudiar las más fuertes energías conocidas en el espacio

Explosiones de supernovas, colisiones de estrellas de neutrones, agujeros negros de núcleos galácticos y otras explosiones celestiales violentas suenan a palabras sacadas de la imaginación de un escritor de ciencia ficción. En realidad, son eventos que sí suceden en el espacio y gracias a un observatorio mexicano en construcción, la comunidad científica podrá estudiarlos a profundidad.

El observatorio HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Observatory), se terminará de construir en el otoño del 2014 y contará con 300 tanques de acero llenos de 180 000 litros de agua cada uno, dispuestos en un área de 20 000 metros cuadrados y a una altitud de 4100 metros de altura. Los cerca de 150 investigadores que participan en este proyecto pertenecen a diferentes universidades mexicanas, entre ellas la UNAM y la BUAP; hasta ahora, más de un tercio de los tanques ya están recabando datos, mapeando energía cósmica y rayos gamma.

El HAWC cazará las fuentes celestes emisoras de rayos gamma, esto es las más fuertes energías conocidas en el espacio. Único en su tipo, el observatorio no detectará las partículas de forma directa, sino que se observará su efecto en la atmósfera. ¿Cómo es esto? Cuando un rayo cósmico (un protón) o un rayo gamma (un fotón de alta energía) choca contra una molécula de la atmósfera de la Tierra, se generan partículas cargadas que comienzan una reacción en cadena, formando una cascada que parece una regadera de partículas. Cuando las partículas de la regadera pasan a través de los tanques del HAWC, viajan más rápido que la luz* a través del agua, excitan a las moléculas de agua, propiciando que éstas últimas emitan fotones cuando regresan a su estado normal. Este fenómeno óptico recibe el nombre de “radiación Cherenkov”, razón por la cual los tanques reciben el nombre de “detectores de Cherenkov”. En la parte más profunda de cada tanque, hay un sensor que cuenta cada fotón de la radiación de Cherenkov.

HAWK tomará imágenes del cielo: podrá detectar eventos que son muy breves para ser capturados por telescopios giratorios. Además, gracias a la detección de partículas que caen en regadera, los investigadores podrán calcular la energía y la dirección de procedencia de los rayos gamma originales.

La precisión que tendrá el observatorio podrá revelar pequeñas diferencias en las velocidades de fotones de alta energía que surgen de fuentes a grandes distancias; esto es clave para unificar la teoría de la gravedad de Einstein con la mecánica cuántica. No sólo eso: los datos que recabe serán complementarios a los detectados por observatorios actuales, como con el Pierre Auger Observatory, en Argentina, el observatorio de rayos cósmicos más grande del mundo.

*Dato: la luz pasa a través del agua a tres cuartos de su velocidad en el vacío.

Bibliografía:

Nota fuente de Nature | La página oficial del observatorio HAWC | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

El condón más seguro y sensible del mundo necesita del mejor material conocido

Jazmín tenía 15 años cuando se enteró que ya tenía dos meses de embarazo. Cursaba el segundo año de secundaria, pero lo dejó cuando le fue imposible seguir ocultando su vientre abultado bajo la sudadera. En ese momento, su sueño de la infancia de convertirse en médica se esfumó un poquito. Su hija nació unos meses después, el 12 de mayo de 2008. «Quiero seguir estudiando. Estoy esperando a que Sayuri sea más grande para que vaya a la escuela y a mí me dé tiempo de estudiar», recuerda sonriente en una entrevista que le hizo Mónica Cruz para la revista Emeequis, y que se publicó a principios de 2011.

Ahora, Sayuri tiene cuatro años. A unas cuadras del edificio donde habita con su madre, en el barrio de Tepito de la Ciudad de México, vive Karla con su bebé. Él apenas tiene dos años; cuando cumpla 18, Karla estará en sus treintas, edad en que la mayoría de las mujeres de países como España, Alemania o Suiza comienzan a procrear.

Pero los de Karla y Jazmín no son casos aislados. De acuerdo con el informe "Estado de la Población Mundial 2013", presentado este mes por el Fondo de Población de las Naciones Unidas (UNFPA), la tasa de embarazos infantiles va en aumento en México y el resto de América Latina. Se estima que alrededor del 19% de las jóvenes en países en desarrollo se embarazan antes de entrar a la edad adulta.

El matrimonio infantil, la pobreza, la desigualdad de género y el escaso acceso a la educación sexual o a servicios de salud reproductiva son algunas de las causas subyacentes de este fenómeno. Sin embargo, también existe un pretexto de fondo que llama la atención: a la mayoría de los hombres no les gusta usar condón porque "no se siente igual". En pleno siglo XXI, donde no sólo los embarazos precoces van al alza, sino que también ha aumentado el número de personas con enfermedades de transmisión sexual, esta aseveración resulta preocupante. Sobre todo, cuando el condón es el método anticonceptivo más efectivo, tan sólo después de la abstinencia.

Esto bien lo sabe Stephen Ward, oficial del programa 'Grand Challenge Explorations' de la Fundación Bill y Melinda Gates. Este programa asigna fondos al estudio de ideas que mejoren la salud pública del futuro; en marzo de 2013, lanzó una convocatoria para reinventar el preservativo. «Si la razón predominante de no usar condones es un menor placer sexual, ¿podemos hacerlos más deseables? Ese es el reto a superar», comenta Ward.

Ocho meses después de haber iniciado el concurso, la fundación ya anunció a los 11 finalistas –de las 812 solicitudes iniciales– que tienen la nada fácil tarea de fabricar los condones de nueva generación, y a quienes se les ha otorgado una prima inicial de 100,000 dólares estadounidenses. Entre ellos se encuentran Aravind Vijarayaghavan, investigador de la Universidad de Manchester, en Reino Unido, y Lakshminarayanan Ragupathy, científico de la empresa india Lifecare Limited. Aunque ambos compiten por el premio final –un millón de dólares para desarrollar su producto–, sus propuestas comparten un sinónimo innovador: el uso del grafeno, el material conocido más flexible y resistente.

El hallazgo de este material causó tal revuelo en la comunidad científica que les mereció el Premio Nobel de Física 2010 a sus descubridores, Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov. El grafeno es una lámina extremadamente delgada compuesta de átomos de carbono enlazados de manera regular en una capa de un sólo átomo de espesor. Además de su característica flexibilidad y resistencia, es impermeable, ligero, abundante y económico. No resulta difícil comprender, entonces, el interés de usarlo para fabricar el mejor condón del mundo.

«Este material se confeccionará para aumentar la sensación natural durante el coito, lo cual debería de fomentar y promover el uso del preservativo. Esto se logrará al combinar la fuerza del grafeno con la elasticidad del látex para producir un nuevo material más delgado, fuerte, ajustado, seguro y, algo muy importante, más placentero», menciona Aravind Vijarayaghavan en entrevista con el diario The Telegraph.

Sin embargo, aún existen inconvenientes al fabricar grafeno a gran escala. Uno de los principales problemas, por ejemplo, ha sido conseguir láminas sin imperfecciones. Puedes leer sobre ello en esta historia cienciacional. Además, todavía falta superar el mayor reto de la convocatoria: que el placer sexual al usar condón sea mayor al del coito sin protección.

Quizá ese escenario no esté muy lejos. Los hijos de Karla y Jazmín podrían ya estar acostumbrados a eso en unos cuantos años. Mientras tanto, y con un poco de suerte, nosotros podríamos ser los primeros sujetos de prueba del condón del futuro.

Bibliografía:

Para conocer la lista completa de finalistas que anunció la Fundación Bill y Melinda Gates, puedes entrar a esta página | "Madres adolescentes: la verdad me apendejé" es el reportaje que realizó Mónica Cruz para la revista emeequis | Entrevista con Aravind Vijarayaghavan en The Telegraph | Informe del UNFPA en español | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

¿Reproducirse dentro de un hospedero o fuera de él?

Marlene Thielecke, de la Universidad de Medicina en Berlín, estaba estudiando maneras de prevenir la infección por tungiasis en Madagascar cuando se dio cuenta que ella tenía una pulga, la causante del padecimiento, en su pie. Como su trabajo era evaluar y recabar información sobre el desarrollo de la pulga conocida como niguas o pique, pensó que dejarla crecer dentro de su piel sería una buena idea.

Al principio, la infección –que comienza con un punto rojo– no molestó a Thielecke. Lo que sí notó fue que su pulga no tenía huevos y que vivía mucho más de lo normal, pues después de dos meses, el animal lanzaba líquido de su abdomen, señal de que seguía vivo. Fue entonces cuando comenzó la comezón, el dolor y la imposibilidad de caminar de forma normal. Entonces la extrajo de su cuerpo.

Cuando regresó a Berlín, le contó al experto en tungiasis del hospital sobre sus observaciones. La falta de huevos y la larga vida de la pulga se pudo haber debido a que la pulga nunca fue fertilizada, por lo que estuvo en un estado de latencia esperando a que un macho la encontrara y fecundara sus huevos.

Este experimento dentro del pie de Thielecke da una posible respuesta a la interrogante sobre si las pulgas son fertilizadas antes o después de entrar al cuerpo. Conocer este dato de la vida de la pulga Tunga penetrans, especie endémica del caribe y del África subsahariana, no tiene implicaciones inmediatas para erradicar a la tungiasis pero podrá ayudar a los especialistas a reconocer el estado de la misma.

La tungiasis es un serio problema de salud pública en los países donde es endémica. Debido a que no hay medicamentos para tratar esta condición que puede llegar a deformar los pies, la única manera de tratarlo es quitándola manualmente. Por tanto, conocer sus estados de desarrollo es importante para entender los estadios de parasitosis.

Bibliografía:

Artículo original | Nota fuente en Science | Nota en el blog de Historias Cienciacionales.

Doce universos bacterianos que no han dejado de evolucionar tras 25 años (ni lo harán)

¿Qué estabas haciendo el 24 de febrero de 1988? Así fuera babear tu babero, aprender a gatear, aprender a leer, decir tu primera grosería o coexistir simultáneamente como espermatozoide y óvulo en el interior de tus padres, seguro nada de eso ha sido tan importante para la ciencia como lo que ocurrió en el laboratorio de Richard Lenski en la Universidad Estatal de Michigan. Ese año, a Lenski se le ocurrió abordar una pregunta realmente filosófica sobre la evolución biológica de la manera menos teórica posible. La pregunta era "¿puede la evolución producir dos veces el mismo resultado?"; el método elegido fue un experimento. Todos sabemos que los seres vivos evolucionan a lo largo de las generaciones y que mientras más generaciones pasan más se notan sus efectos. Pensando en esto, Lenski y sus estudiantes eligieron bacterias de la especie Escherichia coli, que en condiciones de laboratorio engendran una nueva generación más o menos cada hora. Así podrían seguir el cambio en estos microorganismos en el tiempo de vida de un investigador o, en el peor de los casos, en lo que dura un doctorado.

El procedimiento del experimento era sencillo. Pusieron a las bacterias en matraces con medio de cultivo con sólo glucosa como nutriente y las dejaron incubando toda la noche. Al día siguiente, después de que las bacterias agotaran su glucosa y pasaran varias horas con la panza vacía, tomaron un poco del cultivo y lo pasaron a un nuevo matraz con medio fresco y suculento y las dejaron incubando toda la noche en el placer de más comida. Y eso es todo. Suena sencillo, pero lo que distingue al experimento de Lenski y sus colegas de otros son dos cosas: una es que han hecho el mismo procedimiento cada día durante veinticinco años y, dos, que no sólo pusieron un frasco con cultivo de bacterias, sino doce al mismo tiempo. Estos doce cultivos provenían todos de la misma cepa de bacteria; es decir, comenzaron con prácticamente la misma información genética. Lenski y sus colegas querían observar si en cada uno de los doce frascos las bacterias tomaban diferentes caminos evolutivos aun cuando todos tuvieran las mismas condiciones de nutrientes e incluso compartieran la misma charola en la incubadora. Digamos, fue como si hubieran puesto doce universos a correr desde el principio.

A la fecha, el experimento lleva más de 50,000 generaciones de bacterias y el método no ha variado. Lenski y su equipo han conservado muestras de los cultivos cada 500 generaciones. Como las bacterias soportan bien la congelación, se puede meter una muestra de cada linaje al congelador y luego revivirla cuando sea necesario. Así que ahora tienen más de 100 momentos congelados de la historia evolutiva de cada uno de los doce linajes. Los resultados que ha producido el Experimento de Evolución a Largo Plazo (o LTEE por sus siglas en inglés), como Lenski lo ha bautizado, son tantos que valdría la pena revisarlos en un texto más profundo (algo a lo que nos comprometemos desde hoy). Sin embargo, podemos resumir diciendo que por lo menos la pregunta original se pudo contestar desde el principio. Esos doce pueblos de bacterias realmente siguieron distintos caminos evolutivos. Cuando analizaron las diferencias genéticas entre los doce linajes, los investigadores encontraron que, aunque todos los linajes crecían cada vez más rápido, cada uno lo hacía con sus propias mutaciones. Con el tiempo, un linaje incluso desarrolló los medios metabólicos para usar como nutriente un compuesto que ningún otro linaje puede comer. Con el tiempo, algunos linajes dieron lugar a dos diferentes formas de bacterias que coexisten en el mismo frasco. Con el tiempo, algunos linajes comenzaron a mutar más frecuentemente que otros. Lenski no espera saber todo lo que aguarda en los doce futuros de sus frascos, aunque en un artículo publicado esta semana en Science, en coautoría con dos de sus estudiantes, aventura una respuesta.

La forma más directa de saber si las colonias han cambiado a lo largo de las generaciones es ponerlas a competir directamente con sus ancestros y observar cuáles crecen más rápido en el mismo medio. Esto es lo que se entendería, de manera amplia, como adecuación o eficacia en la jerga de los biólogos evolutivos. Las colonias más adecuadas (o, por usar la palabra que le gustaba a Darwin, las más aptas) serían aquellas que se reprodujesen más rápido. Si se quiere, esa capacidad de reproducción se puede ver como un indicador de qué tan bien se están adaptando las bacterias al medio. Luego de comparar las adecuaciones de los doce linajes en su estado actual con las generaciones ancestrales, Michael J. Wiser, uno de los estudiantes de Lenski y primer autor de este estudio, encontró que las generaciones nuevas siempre eran más adecuadas que las anteriores. Es decir, las tasas de reproducción aumentan con el tiempo, así sea un aumento pequeño. Eso no significa que esas bacterias que están evolucionando en un laboratorio de la Universidad Estatal de Michigan llegarán algún día a ser las mejores bacterias del mundo. En realidad, sólo llegarán a ser las mejores bacterias en el mundo de los matraces con medio de cultivo de glucosa. Se están adaptando a su medio en particular y cada linaje lo hace a su modo. Lo que quizá sea más sorprendente es que es probable que nunca dejen de estar adaptándose, a pesar de que su ambiente se mantiene constante. Cuando Wiser generó distintos modelos matemáticos para averiguar cuál predecía mejor la forma en que las bacterias se han hecho cada vez más adecuadas, encontró que los datos se ajustaban mucho mejor a un modelo de crecimiento llamado ley de potencias. En este modelo, el cambio es rápido al inicio, pero luego se vuelve cada vez más lento hasta el punto en el que parece que ya no habrá más cambio; sin embargo, ese punto nunca llega. La gráfica de potencia no tiene límite superior. Wiser dice, para el sitio de noticias de su universidad, que es como estar escalando siempre los últimos pasos del pico de una montaña.

La pregunta que surge enseguida es "¿entonces las bacterias tendrán algún día una adecuación infinita?" ¿Es siquiera eso posible? Sarah Crespi, reportera de la revista Science le hizo esta pregunta a Lenski en una entrevista reciente. Fiel a su tradición, él contestó con otro experimento, pero esta vez imaginario.

Aquí lo parafraseamos: Supongamos que alguien seguirá el LTEE después de que yo muera, y que también alcanzará a generar 50,000 generaciones de bacterias. Y supongamos que ese científico algún día le pasa la estafeta a una nueva generación de científicos, que genera la misma cantidad de generaciones bacterianas, y así y así hasta que el experimento alcance las 50,000 generaciones de científicos. En ese momento, se tendrían 2.5 mil millones de generaciones de bacterias, cada una con mayor adecuación que la anterior. ¿Eso significaría que tendríamos algo como bacterias que se reproducen cada 2 segundos? No. Aunque el modelo predice que habrá aumento constante en la adecuación, la cifra que arroja para la generación 2.5 mil millones es la de una colonia con una adecuación 4.7 veces mayor que la generación original. Esto significa, que se reproducirá en unos 23 minutos, una tasa que se ha observado en otras especies bacterianas, eso sí, sólo cuando hay abundancia de recursos. (Lenski no menciona nada sobre si esos científicos, luego de 50,000 generaciones, casi un millón y medio de años, seguirán siendo humanos o qué. Tal vez basta con que tengan manos y ganas de hacer doctorados.)

El experimento de los doce linajes bacterianos de Lenski todavía tiene muchos frutos que ofrecer. Luego de veinticinco años, se ha convertido en el experimento sobre evolución más importante que se haya hecho. Y para celebrarlo, Historias Cienciacionales te propone una actividad interesante. Si tú también tienes alrededor de 25 años, junta a 11 de tus amigos, preferentemente muy cercanos, (lo mejor sería que hayan vivido en la misma charola de la incubadora), colecten las Escherichia coli que habitan en los intestinos de cada uno (con el método de su preferencia), y échenle un ojo a los genes de esos microorganismos. Seguro encontrarán que las panzas de cada uno de ustedes tiene una historia evolutiva muy diferente que contar (más aún si tus 11 amigos y tú no han vivido en la misma incubadora; recordemos que el experimento de Lenski no ha variado en nada las condiciones). Luego, reporten sus resultados en una revista científica. Tal vez, sólo tal vez, así resarciremos un poco a la ciencia por haber estado babeando, gateando o haciendo la singamia el 24 de febrero de 1988, cuando "el hombre que embotelló la evolución", como se le ha llamado a Lenski, sembró su primera generación de bacterias.

Bibliografía:

El artículo más reciente de Lenski, en coautoría con Wiser | Comunicado de la Universidad de Michigan sobre dicho artículo | Entrevista en podcast para Science | Sitio oficial del laboratorio de Lenski, con mucho contenido educativo y hasta el procedimiento para crear tu propio experimento de evolución a largo plazo.

Los anticonceptivos orales y su relación con el glaucoma

A menos que uno quiera tener un embarazo, siempre es bueno protegerse ante cualquier encuentro sexual, y para ello existen muchos métodos para hacerlo.

Entre los métodos más populares está el uso de los anticonceptivos orales; sin embargo, un reciente estudio realizado por un equipo interuniversitario de investigadores provenientes de la Universidad de California y la escuela de Medicina de la Universidad de Duke, ambas de EU, y la Universidad de Nanchang, China, ha encontrado un incremento en el riesgo de padecer glaucoma, una de las enfermedades líder en causar ceguera en mujeres que han usado estos anticonceptivos por tres o más años.

El estudio se realizó con datos provenientes de la Encuesta Nacional de Salud y Examinación Nutricional de Estados Unidos, en donde participaron 3,406 mujeres de 40 o más años de edad.

La investigación, que se presentó este año en la Reunión Anual 117 de la Academia Americana de Oftalmología en Nueva Orleans, encontró que sin importar el tipo de anticonceptivo oral, las mujeres que los habían tomado por tres años o más eran 2.05 veces más propensas de ser diagnosticadas con glaucoma.

No hay que dejarse abrumar por esto ya que los resultados no indican como causa directa del glaucoma a los anticonceptivos; sólo establecen que el uso prolongado de ellos podría ser una causa potencial. Además, los investigadores mencionan que otros factores como la herencia, la historia del aumento de la presión del ojo o defectos en el campo visual podrían ser otras características a considerar.

Esta es la primera investigación en encontrar una relación entre los anticonceptivos orales y el glaucoma y se espera que, en un futuro, promueva una mayor investigación sobre el tema. Hoy en día, el glaucoma afecta a 60 millones de personas alrededor del mundo.

Bibliografía:

Resumen de la presentación en la American Academy of Ophthalmology | Nota en el blog de Historias cienciacionales

Daños colaterales en la evolución: las muelas del juicio

Un dolor en la mandíbula, hinchazón, fiebre. Pocos son los que se salvan de esta temida visita al dentista en la que el veredicto final es la extirpación de las muelas del juicio. A pesar de que deben su nombre a la edad en que comienzan a salir –entre los 16 y 25 años, cuando supuestamente una persona entra a la adustez y tiene "juicio"–, la molestia, el miedo y el dolor, alejados del razonamiento, se preguntan: ¿a quién culpar?

Hansel H. Steadman cree que el gran cerebro que caracteriza a nuestra especie es el principal responsable. Este investigador y sus colaboradores descubrieron que, de todos los primates, sólo en el ser humano el gen MYH16, constructor de los músculos de la mandíbula está defectuoso. Como resultado, tenemos mandíbulas mucho más débiles y pequeñas en comparación con otros animales. Según Steadman, "los músculos son escultores del hueso y, por lo tanto, intervienen en la estructura ósea". Al reducirse los músculos mandibulares, entonces, el cráneo se habría "liberado" de estas cadenas y el cerebro de los humanos habría aumentado su tamaño.

Los investigadores compararon la secuencia del gen MYH16 humano con el de otros primates para calcular cuándo ocurrió este cambio. Según sus cálculos, fue hace 2.4 millones de años, tiempo que corresponde más o menos con la aceleración del aumento craneal y la reducción mandibular que se observa en los cráneos de las especies ancestrales de Homo sapiens. "Esto representa la primera distinción entre proteínas de humanos y chimpancés que pueden ser correlacionada con una señal identificable en el registro fósil", afirman los autores del estudio.

Como evidencia adicional, examinaron varios cráneos de primates y se dieron cuenta de que todos ellos, a excepción del ser humano, poseen crestas craneales, protuberancias óseas donde se sujetan los huesos de la mandíbula. Quizá la pérdida de éstas en nuestro linaje fue justamente lo que permitió que los cráneos humanos evolucionaran en la forma grande y redonda que los caracteriza hoy en día, dando espacio a cerebros con mayores capacidades que dieron ventaja a nuestros ancestros y les permitieron sobrevivir con éxito en las planicies de África hace millones de años.

El crecimiento del cerebro y otros rasgos que nos distinguen como especie son, seguramente, producto de la interacción de varios genes, donde MYH16 es una de las primeras y más importantes piezas en ser descubierta. Tener cerebros grandes fue sin duda favorable, pero trajo como consecuencia adicional la reducción mandibular, dejando poco espacio para los últimos molares. Este fue, por así decirlo, un daño colateral en la evolución de nuestra especie que sólo ha beneficiado a los dentistas.

_____________________ Bibliografía:

Artículo original en Nature | Nota en Nature sobre la investigación de Steadman | Nota en el blog de Historias cienciacionales

* Esta es la primera colaboración de Alejandra Ortiz con Historias Cienciacionales. Apasionada de los gatitos, los pugs, la divulgación de la ciencia y los procesos evolutivos, Alita también maneja su propio blog, y la pueden seguir en twitter.

Recupera tu cabello, tu cartílago y otras partes importantes de tu cuerpo

Seguramente pueden recordar a alguna persona mayor comentándoles lo fácil que es sobrellevar un accidente o una herida física cuando somos niños. “Ahora que soy grande, me cuesta mucho recuperarme”, decía mi abuela. Y es que, cuando somos niños, pareciera que somos de goma.

Esto no es exclusivo de humanos. En general, losanimales jóvenes en comparación con los adultos parece que se curan sin esfuerzo alguno. ¿Será que se puede recuperar esta capacidad cuando adultos?

De acuerdo con una investigación del Programa de Células Troncales en el Hospital para Niños en Boston, podría ser posible.

La investigación indica que mediante la reactivación de un gen “dormido” llamado Lin28a, activo en las células troncales embrionarias, es posible volver a generar crecimiento de cabello, reparar el cartílago, huesos, piel y otros tejidos suaves, esto con base en un modelo de ratón. Además, el estudio también encontró que el gen Lin28a promueve la reparación del tejido, en parte, mediante el aumento del metabolismo mitocondrial, sugiriendo que una función de “limpieza” celular podría abrir nuevos caminos para el desarrollo de tratamientos regenerativos.

“La mayor parte de la gente pensaría de manera natural que los factores de crecimiento tienen un papel importante en curar las heridas, pero encontramos que el metabolismo de las células es limitante de la velocidad, en términos de reparación de tejidos”, comentó Shyh-Chang Ng, coautor del estudio. “El aumento de la velocidad metabólica que vemos cuando se reactiva Lin28a es típica de embriones durante la fase de crecimiento rápido”.

El gen se ha observado en todos los organismos complejos. Es abundante en células troncales embrionarias, su expresión es fuerte durante la formación temprana del embrión y se ha usado para reprogramar células de la piel a células troncales. Su forma de actuar es mediante su unión con el ARN, regulando cómo los genes son traducidos a proteínas. Con base en esto, los investigadores lograron identificar que se une específicamente con un ARN llamado Let-7, promotor de la maduración y el envejecimiento. Específicamente, los investigadores encontraron que este gen (Lin28a) también aumenta la producción de enzimas metabólicas en la mitocondria, lo cual ayuda a generar la energía necesaria para estimular y crecer nuevo tejido.

Otros experimentos realizados por los investigadores muestran que, mediante la activación directa del metabolismo de la mitocondria con compuestos, se puede lograr el mismo efecto de recuperación, lo que sugiere la posibilidad de inducción mediante el uso de drogas.

Si bien Lin28A no induce a la regeneración en todos los tejidos, como sucedió en células del corazón, “puede ser un factor clave para constituir un coctel de recuperación”, comentó Shyh-Chang.

Bibliografía:

Nota fuente en EurekAlert! | Artículo original en Cell | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Seis obstinados mitos acerca del cáncer

 El internet está lleno de información errónea acerca del cáncer, con consecuencias que podrían ser trágicas para los pacientes.

Por: David Robert Grimes

Traducido del inglés por C. Daniela Robles-Espinoza

Publicado originalmente en theguardian.com y traducido con permiso del autor.

Hay pocas enfermedades que nos aterrorizan más que el cáncer. Ya que hasta una tercera parte de nosotros desarrollaremos cáncer en alguna etapa de la vida, es casi imposible mantenerse indiferente a esta enfermedad. Como un siniestro recordatorio de que somos mortales, el cáncer nos asusta de tal forma que preferimos evitar discutirlo, y el lenguaje que usamos cuando lo hacemos está plagado de eufemismos.

El reciente documental del Canal 4 británico, “You’re killing my son” (“Estás matando a mi hijo”, en español), contó la historia de Neon Roberts, un joven cuyo tratamiento para un tumor cerebral fue detenido por su madre Sally, quien estaba convencida de que la radioterapia le causaría daños a largo plazo y prefería intentar tratamientos médicos alternativos.

Tras una difícil batalla judicial, Neon recibió radioterapia, dejando a su madre poco convencida. “Que los doctores causen la muerte es muy común, pero afortunadamente, varios de nosotros nos hemos educado gracias al internet” dice ella en el documental. “Hay tantas otras opciones que nos han quitado, que se nos han negado”.

El caso de Neon Roberts es trágico y revela la cantidad de información errónea que rodea a esta enfermedad, pero el comentario de la Sra. Roberts no debe ser completamente ignorado. Tan confundida como pueda estar, no se puede negar su punto: el internet está lleno de información acerca del cáncer. Una gran parte de esta información es dudosa y estrafalaria, pero diferenciar entre verdad y ficción puede ser difícil. Esto ha provocado que muchos mitos acerca del cáncer cobren vida en línea.

Si bien sería imposible abarcar todas las leyendas que existen alrededor de este tema, vale la pena desmitificar algunos de los malentendidos más prevalentes.

La tasa de incidencia del cáncer está aumentando

Esta aseveración es cierta en un sentido, pero a menudo es citada como “prueba” de que nuestro mundo se está volviendo más carcinogénico. La edad es el mayor factor de riesgo independiente asociado con el desarrollo del cáncer, y como ahora vivimos más años no es muy sorprendente que la tasa de incidencia esté aumentando. Esto solamente significa que ahora hay menor probabilidad de que muramos de la serie de plagas y heridas que devastaron a generaciones anteriores. Lo que es esperanzador es que las tasas de supervivencia también han aumentado sustancialmente gracias a técnicas de diagnóstico y tratamientos más eficientes.

A los tiburones no les da cáncer

Este “supuesto hecho” se ha fijado con tal determinación en la conciencia pública que sólamente una lobotomía cultural podría borrarlo. La aparente inmunidad de los tiburones al cáncer ha llevado a que sean masacrados para recolectar su supuestamente curativo cartílago, lo cual es malo para los tiburones y no beneficia a los humanos.

A los tiburones sí les da cáncer – de hecho, a casi todos los organismos multicelulares les da, desde los perros hasta los elefantes.

El mito de que “a los tiburones no les da cáncer” fue popularizado en un libro con ese nombre del Dr. William Lane, escrito en 1992. Se estima que la población de tiburones norteamericanos ha disminuido 80% en la década pasada, con más de 200,000 tiburones cazados cada mes para crear una píldora que no funciona. Al lector escéptico no le resultará sorpresivo saber que el Dr. Lane tiene intereses económicos relacionados con la pesca de tiburones y la producción de píldoras de cartílago.

El cáncer es una enfermedad moderna

Los doctores egipcios ya registraban casos de cáncer de mama en algún momento entre los años 1500 y 3000 A.C. Para el año 400 A.C., el médico griego Hipócrates (el mismo del juramento) había distinguido entre tumores benignos y malignos. (Como dato curioso, los científicos griegos de esta época llamaron a esta enfermedad “cáncer” porque pensaban que ciertos grupos de tumores se veían como patas de cangrejo. Si esto te parece una comparación algo rara, ten en cuenta que los médicos griegos no estaban familiarizados con la técnica de la disección y por lo tanto sólo podían observar tumores protuberantes.)

La realidad es que el cáncer es en realidad un mal muy antiguo y probablemente ha estado presente desde el surgimiento de la humanidad y aún antes, en las especies de primates de las que descendemos.

La radioterapia y la quimioterapia son venenosas

En cierto sentido, sí – y es la idea. Tanto la radioterapia como la quimioterapia dañan el ADN. Las células de los tumores son mutantes, y aunque crecen y se dividen mucho más de lo que deberían, son mucho más sensibles al daño causado por estos agentes y son mucho menos propensas a ser reparadas correctamente en comparación con el tejido sano que las rodea. Como consecuencia, una dosis bien planeada de radioterapia es concentrada en áreas donde se han encontrado tumores, eliminando preferentemente a las células cancerosas y afectando lo menos posibles a los tejidos y órganos sanos.

La quimioterapia ataca a las células que se dividen rápidamente, precisamente como las células cancerosas. Esto también puede afectar a células no tumorales que se dividen rápidamente, como las de la médula ósea y los folículos pilosos.

El objetivo de ambas terapias es matar a las células tumorales sin dañar (idealmente) a las células sanas. Son terapias efectivas y por ello que tienen efectos secundarios. La cantaleta del “veneno” es a menudo utilizada por promotores de tratamientos alternativos sin efectos secundarios, los cuales convenientemente ignoran el hecho de que un tratamiento para el cáncer sin efectos secundarios, probablemente no esté matando a ninguna célula cancerosa.

Ya hay una cura, pero las grandes compañías farmacéuticas la están ocultando

La aseveración de que hay una cura para el cáncer “reprimida” es, tristemente, bastante común. Existen algunos documentales que pretenden investigar curas alternas para el cáncer, desde aceites curativos hasta la homeopatía, todos supuestamente reprimidos por la “industria del cáncer” para proteger su fuente de ingresos.

El cáncer es causado por la división descontrolada de células mutantes, que pueden invadir tejidos adyacentes o viajar por el cuerpo en un proceso llamado metástasis. Precisamente porque el cáncer puede surgir de prácticamente cualquier tipo de mutación en cualquier tipo de célula, hay un gran número de tipos de cáncer – algunos responden bien a la cirugía, otros a radioterapia, y otros a quimioterapia. Algunos tumores están muy avanzados para ser curados, pero pueden realizarse tratamientos paliativos con estas intervenciones.

La prognosis y las tasas de supervivencia para diferentes tipos de cáncer varían enormemente – los que crecen lento, son diagnosticados rápidamente y son de acceso fácil tienden a tener una prognosis buena. Normalmente el cáncer de piel no melanocítico y el cáncer de mama, por ejemplo, tienen relativamente buenas prognosis. Otros tumores crecen rápidamente o se presentan con síntomas clínicos solo cuando ya están muy avanzados, lo cual los hace más difíciles de tratar.

Lo que complica más las cosas es que debemos considerar que cada cáncer es único para cada paciente, ya que surge de mutaciones en sus propias células. Por lo tanto, la idea de que existe una única arma mágica para tratar a todas estas formas con causas, patologías y respuestas diferentes es extremadamente exagerada y debe ser tratada con escepticismo.

También existen las teorías de conspiración, como esta joya proveniente del infame bastión de información errónea que es ‘Natural News’:

“…la industria global del cáncer se estima en 200 mil millones de dólares al año. Hay muchos en varias posiciones asociadas a esta industria que no tendrían un trabajo si su fuente de ingresos se terminara de golpe con las noticias de que hay remedios más baratos, más eficaces y menos dañinos. Las grandes compañías farmacéuticas virtualmente desaparecían.”

Esta aseveración no pasa ni siquiera una primera examinación de cortesía. Si las grandes empresas farmacéuticas realmente tuvieran  una cura para el cáncer, entonces seguramente sus altos ejecutivos e investigadores nunca morirían de esta enfermedad. Además, un secreto como este sería imposible de mantener por mucho tiempo, sin importar la falta de escrúpulos de las compañías involucradas.

Pero el tiro de gracia para este argumento es algo tan obvio como un elefante adornado con luces destellantes bailando en el centro de una habitación: si existiera una cura efectiva para el cáncer, ¡¿Por qué rayos una compañía farmacéutica NO la vendería?!

El cáncer puede ser curado por X

El catálogo de supuestas curas para el cáncer es alarmantemente amplio, pero que el producto sea “natural” y fácil de obtener es una característica típica – por ejemplo, semillas de albaricoque, la guanábana, los muérdagos y hasta el bicarbonato de sodio han sido aclamados como “curas” a pesar de haber muy poca o ninguna evidencia clínica.

Combinaciones exóticas de todo tipo, desde hierbas hasta vitaminas, son vendidas y promovidas como curas potenciales, pero simplemente no hay evidencia de que funcionen. La Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) mantiene una lista de tratamientos falsos contra el cáncer en un intento por combatir la información errónea.

Otros insisten en que los imanes pueden curar el cáncer, pero los estudios hechos a esta supuesta “terapia magnética” han demostrado que tales campos estáticos son biológicamente inertes y al final es sólo pensar ilusamente. También se ha dicho que la homeopatía puede curar el cáncer, lo cual por supuesto no tiene ningún sentido porque se ha demostrado que ésta no es mejor que el placebo y que tendría que desafiar las leyes de la física y la química para ser efectiva.

Aunque es posible que estas personas tengan buenas intenciones pero estén mal informadas, hay más establecimientos más dudosos como la clínica Burzynski, la cual asegura haber descubierto una nueva forma de tratamiento para el cáncer llamada antineoplastones. Sin embargo, desde su fundación en 1976, esta clínica no ha generado ninguna evidencia revisada por expertos de que su método realmente funciona, y cobra cifras colosales a los pacientes para permitirles participar en los ensayos clínicos, lo cual es una práctica éticamente cuestionable. Los críticos de la clínica han sido amenazados con ser llevados a juicio.

Stanislaw Burzynski, su fundador, ha sido demandado de fraude por sus pacientes. A pesar de esto, es constantemente presentado como un héroe reprimido por las grandes empresas farmacéuticas, encajando completamente con las falaces teorías de conspiración e ignorando el hecho de que estas organizaciones cobran altas sumas de dinero a personas enfermas sin ofrecerles ningún tratamiento aprobado.

El gran Patrick Swayze, quien murió de cáncer de páncreas en 2009, dijo: “Si alguien tuviera esa cura allá afuera como tantas personas me juran que la tienen, esa persona sería dos cosas: sería muy rica, y sería muy famosa.(…)”.

El cáncer puede aterrorizarnos, pero no debemos olvidar que las opciones de tratamiento y sus resultados nunca han sido mejores, y continúan mejorando. Como demuestra acertadamente el caso de Neon Roberts, la información errónea puede causar problemas serios y potencialmente catastróficos. Es normal que tengamos preocupaciones y preguntas, pero una plática con nuestro médico, enfermera o asesor de salud puede esclarecer nuestras dudas y calmar nuestros miedos.

Aunque el internet es potencialmente una fuente fantástica de información (La página de Cancer Research UK tiene algunas explicaciones muy útiles para pacientes), tenemos que tener mucho cuidado de evitar tomar información espuria como real. Siempre que nos encontremos con promesas de curas milagrosas, debemos tener en mente aquella frase célebre de Carl Sagan: “Afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria”.

Acerca del autor

David Robert Grimes es físico e investigador en la Universidad de Oxford y escribe para el Irish Times. Su cuenta de twitter es @drg1985 y mantiene un blog  en Three men make a tiger.

Nuevo material para capturar la luz solar a manos llenas

Es más eficiente, más económico, más fácil de construir y ha cambiado el paradigma imperante. Este nuevo material para páneles solares viene a desafiar lo que los científicos entendían por construcción de celdas que absorben la energía proveniente de nuestro Sol.

Las celdas solares actuales absorben luz, excitando y moviendo a los electrones hacia una cierta dirección. El flujo de los electrones es lo que conocemos como corriente eléctrica. Para evitar que los electrones excitados se muevan en direcciones errantes, las celdas solares deben estar construidas de dos materiales que generen una polaridad. Así, éstos se pueden mover en una dirección consistente, pasando del material donde se excitan al material que conduce la corriente, y evitando que regresen. Esto es similar a pedirles que hagan una fila para que salgan de la fiesta y ya no vuelvan.

Sin embargo, cuando la luz llega a determinados materiales, los electrones se mueven en una dirección determinada sin que tengan que pasar de un material a otro. Este fenómeno ya es bien conocido desde la década de los 70’s del siglo pasado, pero no se habían construido paneles solares así porque sólo se habían probado para luz ultravioleta –y mucha de la energía que viene del Sol llega como espectro infrarrojo o visible.

Debido a que no se conocían materiales que pudieran funcionar para la luz visible en páneles solares, los investigadores se volcaron en la teoría para desarrollar uno nuevo; comenzaron hace cinco años, tramando las propiedades de compuestos hipotéticos. El reto estuvo en identificar materiales que pudieran mantener sus propiedades polares y absorber la luz, cosa que es una combinación mutuamente excluyente. O, por lo menos, así se creía.

Después de muchos intentos por producir un nuevo material –un cristal, para ser exactos–, lograron combinar elementos químicos como el potasio y el bario, y realizaron varias pruebas para asegurarse que el nuevo cristal tuviera la estructura, simetría y polaridad deseada.

Este nuevo material en las celdas solares permitirá captar los fotones más valiosos en términos energéticos y dejará pasar los de menor valor. Además, los investigadores desarrollaron una familia de materiales que funcionan para el espectro solar entero, así que el cambio de la composición de cada uno de ellos permitirá generar múltiples posibilidades.

Como si esto no fuera poco, los elementos utilizados para el nuevo material son baratos, no tóxicos y abundantes en nuestro planeta, a diferencia de los materiales semiconductores que actualmente se usan para la tecnología de películas finas de celdas solares.

Bibliografía:

Artículo original en Nature | Nota fuente de ScienceDaily | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Tu cerebro, un mosaico de genomas

Somos como un río que corre: nuestra agua nunca es la misma, pero en esencia somos el mismo río. Conforme pase el tiempo, los átomos y moléculas que te forman te irán abandonando poco a poco para dejar lugar a otros átomos y moléculas que, sin embargo, también formarán parte de ti. A lo largo de tu vida, muchas de tus células morirán y muchas células nuevas nacerán. A veces ni siquiera tienes tus recuerdos. Lo único que permanece es... ¿qué? Hace algunas décadas habríamos dicho que lo único que permanecía era la información contenida en el ADN de tus células. A esa larga y reveladora molécula no le importa que cambien las moléculas de las que está hecha, siempre y cuando su mensaje se mantenga. No importa el papel en el que está escrito un libro, sino las palabras que lo forman. Así, el ADN llegó a ser el refugio de todas las tribulaciones sobre la identidad. Eso que nos define como "nosotros mismos" está en nuestro genoma, en nuestro ADN.

Pero, ¿qué pasaría si cada célula de nuestro cuerpo tuviera su propio genoma? Al parecer, vamos a tener que sentarnos a filosofar de nuevo sobre la identidad, porque descubrimientos recientes han mostrado que en nuestro cuerpo coexisten mucos genomas diferentes, un fenómeno conocido como quimerismo.

El más reciente de estos descubrimientos fue realizado por Michael J. McConnell y su equipo del Instituto Salk de Estudios Biológicos, junto con colegas suyos de la Universidad de Virginia, ambos en Estados Unidos. Ellos sabían que las neuronas en el cerebro humano son propensas a un tipo de mutación llamada aneuoplodía, que ocurre cuando un fragmento grande de un cromosoma se pierde, se duplica o se traspasa a un cromosoma diferente. Sin embargo, nunca habían podido averiguar hasta qué punto ocurrían estas mutaciones, pues no existían los medios para analizar el genoma de una sola célula.

Casi una década después, McConnell y sus colegas tuvieron acceso a la tecnología necesaria y se lanzaron a averiguar relamente cuánta variación existe entre los genomas de las neuronas. Para ello, cultivaron tejidos de neuronas a partir de células pluripotenciales inducidas y secuenciaron el genoma de cada una de ellas. Lo que encontraron fue revelador: había muchas diferentes mutaciones estilo aneuploidía en todas las células que analizaron. Pero más revelador fue descubrir que cada célula tenía su propio patrón de mutaciones. Es decir, cada célula tenía un genoma distinto.

Para corroborar que eso mismo ocurría en cerebros reales y no sólo en tejidos, analizaron las neuronas de cerebros de personas recién fallecidas. También encontraron que cada una de las 111 neuronas secuenciadas tenía un genoma único.

Los autores de este estudio aventuran varias explicaciones para este fenómeno. Ellos dicen que durante la formación de las neuronas en el desarrollo embrionario, se activan rutas metabólicas que "despiertan" a elementos genómicos llamados transposones. Estos elementos son secuencias de ADN o ARN que se cortan a si mismos del genoma y luego se insertan en otros lados; son los famosos "genes saltarines". Si el hecho de convertirte en neurona despierta a tus genes saltarines, es probable que cuando seas una neurona madura tu genoma sea un desbarajuste.

¿Y tener un genoma desbarajustado que consecuencias tiene? Hasta ahora, los autores no lo saben, pero sospechan algunas. Esos cambios de aneuploidía no caían en regiones donde hubiera genes conocidos, pero se sabe que las regiones de ADN donde no hay genes sirven muchas veces para regular la expresión de los genes. Así, si cada célula tiene su genoma, cada una tiene su propio patrón de expresión y su propio comportamiento. McConnell y su equipo creen que algunas enfermedades neurológicas podrían tener su origen en este fenómeno. La otra opción es que este fenómeno sea parte de lo que está detrás de la individualidad mental (sumado, por supuesto, a la experiencia personal y la compleja conectividad de los millones de neuronas).

Por lo pronto, habrá que sentarnos de nuevo a pensar en una definición de lo que es la identidad individual. Y en ese proceso de pensamiento, nos ayudarán las neuronas que no tienen el mismo ADN que nosotros.

Bibliografia:

Artículo original, publicado en Science | Nota en Nature | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

¿Por qué podemos saber cuando le gustamos a alguien?

Crees que estás enamorado(a). Y es que, por más que intentas hacerte el(la) desinteresado(a), cada que ves su sonrisa -la más bella del universo, por cierto- tus ojos no pueden esconder tanto amor. El problema no es que no puedas encubrir tus sentimientos hacia él (o ella), sino que ¡tú sabes que puede leer en tu cara ese amor! ¿Cómo es que podemos reconocer emociones en las expresiones faciales de los demás?

Para resolver esta duda, en Historias Cienciacionales investigamos y encontramos que actualmente se sabe que el hecho de que mi enamorada y el resto de la gente pueda leer sentimientos a través de expresiones en la cara se debe a que tenemos una pequeña estructura llamada amígdala, localizada en nuestro cerebro; sin embargo, no se tiene claro a qué estímulo responde.

En un estudio, un grupo de científicos implantó electrodos en la amígdala de siete pacientes epilépticos que estaban a punto de ser tratados quirúrgicamente debido a su condición. Los investigadores grabaron la actividad de 200 neuronas en la amígdala y determinaron su respuesta mientras los pacientes vieron fotografías de caras felices o con miedo.

Los resultados mostraron un grupo de células que distinguen entre lo que los pacientes reconocieron como felicidad y miedo, incluso cuando percibieron expresiones faciales ambiguas de una manera incorrecta. Esto significa que las neuronas de la amígdala responden al juicio subjetivo de emociones en las expresiones faciales, y no tanto a las características visuales de los rostros que transmiten esas emociones.

Pero el calvario no termina aquí. Los científicos observaron que las respuestas neuronales persisten mucho después de que las imágenes desaparecen, lo cual sugiere que la amígdala coopera con otras regiones del cerebro para crear consciencia del contenido emocional de la expresión.

En otras palabras: cuando reconocemos las expresiones de otras personas, lo que creemos que vemos es más importante de lo que en realidad estamos viendo.

----------- Bibliografía: Este trabajo fue presentado en la 43a reunión anual de la Sociedad de Neurociencias, en San Diego, California, Estados Unidos. | Nota fuente en Science | Artículo de 2010 sobre la amígdala y el miedo en expresiones faciales | Artículo en Journal of Neuroscience que muestra que la amígdala responde a expresiones faciales debido al aprendizaje | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Las aventuras de un naturalista y su archipiélago

En el extremo oriental del océano Indico, entre el exótico sureste asiático y la aún más exótica tierra australiana, descansan más de 25,000 islas de diversos tamaños, formas, olores y sabores. Se trata del archipiélago Malayo, el más extenso de todos los archipiélagos del planeta y uno de los más interesantes para la historia de la ciencia.

Si viajáramos al archipiélago Malayo a mediados del siglo XIX, podríamos encontrar una multitud de cosas calamitosas. Los insectos nos recibirían con piquetes cargados de enfermedades sin cura. Los días estarían poblados de feroces tormentas. Las aguas, inexploradas para los occidentales, estarían llenas de bandidos y piratas. Al primer descuido en tierra firme, nos podríamos encontrar con una pitón comehombres o en medio de una erupción volcánica. Para cuando hubiésemos aprendido la lengua de una isla, nos daríamos cuenta que en la de al lado hablan una diferente. Pero si viajáramos al archipiélago entre 1854 y 1862, podríamos haber compartido nuestro sufrir porque, con un poco de suerte, nos hubiéramos cruzado con las andanzas de Alfred Russell Wallace.

Wallace es recordado como el naturalista responsable de que Charles Darwin sintiera “toquidos en la puerta” cuando, en 1858, le envió una carta en la que le contaba de manera sucinta un mecanismo sencillo que explicaba la evolución de la especies. Ese mecanismo resultó ser una idea tan parecida a la selección natural de Darwin que éste al fin se sentó a terminar el libro en el que llevaba 20 años trabajando; no fuera a ser que Wallace escribiera uno antes que él. Así, mientras Darwin publicaba su obra "Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural", Wallace seguía explorando las islas que le faltaban del archipiélago. Darwin terminó por darle crédito del co-descubrimiento frente a la comunidad naturalista pero, por diversas razones, Wallace permaneció tras la sombra de su colega.

Este naturalista de orígenes humildes y sin educación formal exploró, sin apoyo de ningún gobierno ni institución, una de las regiones más biodiversas y desconocidas del planeta en su momento. Nadie lo había enviado en ninguna expedición; su objetivo personal era colectar especímenes, satisfacer su pasión por la vida y establecerse como un naturalista de renombre. Aventurero valiente, paciente y hábil, también fue una de la mentes más brillantes de la biología.

Wallace resume sus increíbles aventuras en el libro "El Archipiélago Malayo", publicado siete años después de su retorno a su terruño. Sus historias, reflexiones y descripciones abarcan mucho de lo que vio en las islas: su naturaleza, sus lenguajes, sus personajes, sus culturas y sus comidas. Una de aquellas comidas fue el misterioso fruto durián: “Comer durianes es una sensación nueva, por la cual vale la pena el viaje a Oriente”, les escribía a sus compatriotas para animarlos a que salieran de su propio archipiélago. Wallace también estaba fascinado por la diversidad de escarabajos, y en sus pasajes hace sentir que colectar nuevas especies fuese algo inevitable. De los más de 2,000 especímenes que colectó, 90% eran nuevos para la ciencia.

Cuando habla de Borneo, Wallace se toma su tiempo para hablar de sus experiencias al cazar orangutanes. A pesar del horror del eco de los disparos a través de los prístinos bosques tropicales, de los cuerpos que caen de los árboles y las lágrimas de los huérfanos, Wallace ofrece una descripción tan clara de la morfología del orangután que generó un verdadero debate sobre el tamaño y las proporciones de los animales de pelo rojo.

Entre las páginas de su libro también se encuentran descripciones detalladas del extraordinario contraste entre las plantas y animales que habitaban las distintas islas. Poco a poco, Wallace fue dándose cuenta que algunas islas tenían plantas y animales más emparentados con la flora y fauna asiática, mientras que las plantas y animales de las otras islas estaban más relacionados con los organismos australianos. Wallace fue buscando una forma de dividir las dos zona y, al final, fue capaz de trazar una línea entre la isla de Bali y la isla de Lombok, separadas por no más de 35 kilómetros de mar. Ambas islas pertenecen a Indonesia pero, como Wallace descubrió al trazar la línea que lleva su nombre, a los organismos no les interesa demasiado la geopolítica y sus divisiones.

Como con todo naturalista de la época, los fundamentos de la visión de Wallace son los inventarios de la biodiversidad –qué especies existen y en dónde se encuentran–, pero lo que hace la extraordinaria diferencia entre él y cualquiera de sus contemporáneos (y probablemente con cualquier naturalista de cualquier otra época) es que Wallace construyó estos fundamentos él mismo: isla tras isla, orangután tras orangután, escarabajo tras escarabajo, durián tras durián.

Bibliografía‎:

Con información y colaboración de Daniel Scantlebury, hombre de aventuras que estudia en la Universidad de Rochester. | "La vida animada de A.R. Wallace", una animación muy completa que celebra la vida de este gran naturalista.  Nota en Historias Cienciacionales.

Las vicisitudes de una vida sin dolor

Daban las 4:30 de la madrugada en el reloj despertador, y Phyllis dormía junto a su esposo. De pronto, despertó por lo que le pareció un fuerte calambre en los dedos de su pie derecho. Adormilada, se los frotó para tratar de despertarlos pero el dolor iba en aumento. Gritó, descorrió la colcha de su cama y lo vio, estático entre las sábanas: un pequeño escorpión de color claro con el aguijón erguido, listo para un segundo ataque. Se trataba del alacrán de corteza de Arizona (Centruroides sculpturatus), terror frecuente de los habitantes de ese estado. «Sentía que me estaban descargando una pistola eléctrica en los dedos, una y otra vez», recuerda Phyllis en un comentario que escribió en respuesta al tema “Me picó un alacrán de corteza”, publicado en el portal de Phoenix, capital de Arizona, y que a la fecha reúne más de 500 testimonios similares.

La descripción de Phyllis no es para menos. La picadura de este arácnido –sí, los escorpiones son arácnidos– es una de la más dolorosa debido a su potente veneno. Algunas personas incluso la han retratado como un “hierro caliente marcándoles la piel”. Sin embargo, el pinchazo parece no tener el mismo efecto siempre. Una excepción notable se da con el ratón saltamontes (Onychomys torridus), cuyo platillo favorito es, justamente, el alacrán de corteza de Arizona.

Pero los gustos gastronómicos de este roedor resultan desconcertantes. Cuando el ratón saltamontes ataca a su presa, ambos entran en una pelea violenta en la que el peligroso alacrán se retuerce, blande su aguijón múltiples veces y pincha el cuerpo de su atacante –a veces, incluso el rostro. Sin importar todo esto, el resultado de la batalla es casi siempre el mismo: el voraz ratón termina por devorar su merienda sin ningún daño aparente. Ahora, científicos estadounidenses han descubierto porqué este pequeño mamífero no reacciona al dolor causado por las picaduras de alacrán: simplemente, no lo siente.

Generalmente, el dolor tiene una función importantísima porque nos advierte sobre un posible daño en tejidos; con el dolor aprendemos también a evitar ciertos estímulos peligrosos y, quien no puede sentirlo, es más propenso a lastimarse. Tara Blocker lo sabe mejor que nadie.

En noviembre de 2011, Tara fundó un campamento para niños con "insensibilidad congénita al dolor". Estaba bien familiarizada con esta condición: su propia hija, Ashlyn, nació con ella. De pequeña, la niña nunca lloró al caerse de bruces en el suelo o al cortarse accidentalmente; ni siquiera emitió un solo quejido cuando se rompió el tobillo. Cada día, Tara vivía con el miedo de descubrir nuevas heridas que su hija se habría hecho sin darse cuenta. A los 13 años, por ejemplo, Ashlyn removía una pasta con un cucharón cuando, sin querer, el utensilio cayó dentro del agua hirviendo, hacia el fondo de la olla de acero inoxidable. Sin pensarlo, metió la mano para recuperarlo. No se inmutó pero sí se extrañó al ver que se habían formado varias ampollas blancas en su palma. Más anécdotas similares acontecieron, y los medios locales no tardaron en llenar sus páginas con noticias sobre la niña que no sentía dolor.

El caso llegó a los oídos de Roland Staud, reumatólogo y profesor de la Universidad de Florida. Intrigado por la insensibilidad de Ashlyn, le comunicó su deseo por estudiar las causas de su anomalía. Tras unos años de trabajo, Roland encontró que el genoma de la chica era, en general, idéntico al de cualquier otra persona. Sólo dos pequeños cambios en uno de sus genes, conocido como SCN9A, parecían ser responsables de su condición. Diferentes mutaciones en el mismo gen conducen a síndromes de dolor crónico; Roland pensó, entonces, que si descifraba la extraña condición de Ashlyn podría ayudar a las personas que sufren de dolor severo.

Terminó siendo un genetista llamado Geoffrey Woods, y no Roland, quien descubriera la conexión entre el gen y la insensibilidad congénita al dolor. En 2006, él y sus colegas publicaron un artículo en la revista Nature que dejó clara la relación entre SCN9A y los estímulos dañinos. Este gen fabrica una proteína: Nav1.7, encargada de mover iones de sodio fuera y dentro de las neuronas, y que cumple la función de iniciar una señal de dolor. Sin proteínas Nav1.7 funcionales, Ashlyn y muchas otras personas con la misma anomalía hereditaria viven en un mundo distinto y peligroso: un mundo sin dolor.

Pero ahora, el ratón saltamontes ha llegado a la ciencia para desafiar las generalidades. En un artículo recién salido del horno, publicado el mes pasado en la revista Science, se descifró el misterio detrás de la aparente insensibilidad al dolor que convierte a este roedor en una amenaza para el atemorizante alacrán de corteza de Arizona. Al comparar los efectos del veneno de este escorpión tanto en ratones domésticos como en Onychomys capturados, los investigadores encontraron que sólo un ligero cambio en la estructura de Nav1.8 –proteína relacionada a Nav1.7, porque transmite hacia el sistema nervioso la señal de dolor que ésta última genera– es el responsable de inhibir la sensación dolorosa.

Cuando el alacrán inyecta su veneno, la reacción de dolor se inicia en el ratón saltamontes pero no llega a su cerebro porque las toxinas se quedan unidas a Nav1.8, bloqueando el mensaje. Esto sólo ocurre con el veneno, por lo que el ratón sí puede sentir otro tipo de dolor –ocasionado, por ejemplo, por presión o temperatura. La historia no acaba ahí: según Ashleen Rowe, autora del estudio, el veneno de alacrán permanece bloqueando por un tiempo la señal de dolor y actúa, paradójicamente, como un analgésico en el ratón.

«El ratón saltamontes ha desarrollado el equivalente evolutivo a las artes marciales al utilizar la mayor fortaleza de los alacranes en su contra», comenta con una ligera sonrisa en los labios. Usar el mismo truco que utiliza este roedor podría ser útil para diseñar una nueva clase de analgésicos que alivie el dolor en humanos.

No te sientas aludida, Ashlyn Blocker.

Bibliografía‎:

Excelente historia sobre Ashlyn Blocker en The New York Times. | Artículo original sobre SCN9A en humanos. | Comunicado de la Universidad de Texas sobre la asombrosa resistencia al dolor del ratón saltamontes. | Un video donde ataca a su enemigo natural. | Artículo sobre la investigación del ratón saltamontes | Nota en Historias Cienciacionales

Mide tu creatividad en una palabra

Pablo Picasso solía decir que “cuando llegue la inspiración, que me encuentre trabajando”. Tantos buenos inventos, tantas buenas ideas ¿cómo habrán hecho sus creadores para pensar en ellos?

A un grupo de investigadores se les ocurrió una idea y la pusieron a prueba: la creatividad se puede manifestar incluso en respuestas de una sola palabra. Ellos comparten la idea de que los productos de la creatividad deben ser novedosos y útiles, y no sólo algo que surge al azar. Y aunque ya existen métodos para medir la creatividad, algunos no toman en cuenta la calidad del producto.

Para este estudio, pidieron la participación de 193 personas. Por dos minutos les mostraron una serie de sustantivos, a los que les debían asignar un verbo, el más creativo posible. Por ejemplo, para el sustantivo “silla”, uno podría pensar en “sentar”, pero un participante contestó “estar de pie”, esto como si uno se ayudara de una silla para estar de pie sobre ella y así cambiar una bombilla. Por supuesto que los investigadores revisaron que las respuestas estuvieran relacionadas con el sustantivo. Posteriormente, se le pidió a los participantes que escribieran una historia, que hicieran un dibujo y que hablaran de sus logros en la vida que involucraran creatividad.

Los resultados demostraron que aquellos que dieron una respuesta creativa en el ejercicio verbo-sustantivo fueron los más creativos en las demás pruebas. Los investigadores sugieren que la prueba del verbo es suficiente para probar la creatividad de una persona.

Ahora mismo los autores de este trabajo están trabajando con la prueba verbo-sustantivo mientras observan la actividad cerebral de los participantes con escaneos por resonancia magnética, ya que esperan detectar las partes de este órgano responsables para la creatividad. Y aunque todavía falta mucha investigación, los resultados ya obtenidos permitirán mejorar programas educativos, sólo por mencionar un ejemplo.

Así que si tienes una idea, deseamos que te encuentre trabajando.

Bibliografía‎:

Artículo original (libre acceso) | Nota en ScienceDaily | Nota de Historias Cienciacionales

El cerebro de los ciegos sí puede “ver” la luz

Típico: el único rayito de luz, que por la mañana entra por tu ventana, te da justo en los ojos. Tu despertador natural, la luz, ha hecho de las suyas; comienza un nuevo día. La luz regula el que estemos despiertos, nuestra capacidad de aprender y conocer, mejora nuestro estado de alerta y nuestro rendimiento. También sincroniza nuestras funciones vitales y de comportamiento con el ambiente. Pero, ¿qué pasa con las personas ciegas? El cerebro de las personas que no tienen una visión consciente también se activa cuando hay luz.

Los científicos especulaban que unas células específicas en la retina contribuían a la función visual en el cerebro cuando se había perdido la capacidad de recibir o procesar la luz. De hecho, un estudio anterior ya habían probado esta hipótesis en un paciente ciego; pero esta vez, investigadores de diferentes universidades norteamericanas buscaron confirmar estos datos con diferentes personas. Para ello, pidieron la ayuda de tres ciegos.

En un experimento, se les pidió a los tres pacientes decir si una luz azul estaba prendida o apagada, a pesar de que no podían verla. Los tres individuos fueron capaces de determinar correctamente el momento en que la luz estaba encendida. Posteriormente, los investigadores quisieron observar cómo se activaba su cerebro cuando la luz brillaba frente a sus ojos al mismo tiempo que ponían atención a un sonido; esto permitió determinar que la luz afecta sus patrones de atención. Finalmente, los pacientes fueron sometidos a un escaneo cerebral por resonancia magnética para conocer su actividad en tiempo real. Mientras los pacientes desempeñaron una tarea de memoria auditiva, la luz azul activó regiones importantes para realizar dicha tarea. Esto es porque las zonas del cerebro que están relacionadas con estar alerta y la cognición también tienen que ver con una red cerebral que llaman “de modo predeterminado”.

Es posible que la red de modo predeterminado permita tener una fuente mínima disponible de monitoreo para que todos podamos tener información del ambiente cuando no estamos haciendo algo. De ser cierta esta idea, los resultados de esta investigación abriría la posibilidad de que la luz sea clave para poner atención y explicaría por qué la luz es importante para desempeñar tareas. Por lo pronto, este estudio demuestra que el cerebro de las personas ciegas puede “ver” o detectar luz a través de las células ganglionares de la capa de la retina, diferentes de los conos o bastones.

Bibliografía‎:

Artículo original en el Journal of Cognitive Neuroscience | Nota en ScienceDaily | Nota de Historias Cienciacionales 

Generando hígado a partir de tu liposucción

Como si se tratase de una fantasía traída de una historia de ciencia ficción o quizá de un infomercial acerca de un producto fantástico, investigadores de la escuela de medicina de la Universidad de Stanford han desarrollado un método veloz y eficiente para que las células que extraigan en las liposucciones sean transformadas en células de hígado.

Los investigadores realizaron sus experimentos en ratones; sin embargo, las células madre del tejido adiposo eran de gente que se había realizado la liposucción y las células de hígado que se desarrollaron dentro de los ratones eran humanas.

Existen distintos métodos para llegar a la meta a que estos investigadores llegaron, como el producirlas a partir de células madres embrionarias o por inducción de células madres pluripotenciales, pero lo que diferencia a este nuevo método es que, al no pasar por una fase intermedia de pluripotencialidad, las células producidas no muestran señales de producir tumores, como lo hacen las provenientes de los otros métodos. Además, otro método similar creado por un investigador japonés que utiliza células adiposas requiere de mucho más tiempo y de la estimulación química, lo que lo hace ineficiente para su producción.

El proceso toma nueve días, desde el inicio hasta el final y, de acuerdo con Gary Peltz, investigador y coautor del estudio, todos los aspectos de esta nueva técnica son adaptables al uso humano. “Pensamos que nuestro método será transferible a las clínicas y, debido a que el nuevo tejido se deriva de las propias células del individuo (que requeriría el trasplante), no esperamos que se necesiten inmunosupresores (los fármacos que previenen el rechazo del órgano)”, comenta Peltz.

Usando una técnica a la cual los investigadores se refieren como “cultivo esférico”, en donde el cultivo celular se realiza en una suspensión, a diferencia del clásico cultivo en caja de Petri, Dan Xu, autor principal de la investigación, logró la conversión del 37% de las células adiposas a células del hígado; sin embargo, del día que envió a publicar su investigación a la fecha, Xu ha logrado la conversión del 50% de las células adiposas en tan solo 9 días del cultivo.

Usando como modelo a ratones con un sistema inmune deficiente y genéticamente modificados para transformar un antiviral de nombre gancyclovir a una potente toxina, que mata a sus células del hígado rápidamente, los investigadores les inyectaron 5 millones de las células creadas a partir del tejido adiposo. Cuatro semanas más tarde, los investigadores, analizando la sangre de los ratones, encontraron albúmina de suero humana, una proteína que solo se produce en los hígados humanos, encontrando el triple de su presencia a las cuatro semanas siguientes. Estos niveles encontrados en la sangre correspondían a la repoblación de cerca del 10% al 20% de las células hepáticas. Además, dos meses después de la inyección de células, no existía evidencia de formación de tumores, cosa que si sucedió en ratones a los que se les habían inyectado células madre pluripotenciales inducidas.

Con base en esto, si se quisiera sustituir un trasplante de un hígado que se encuentra con alrededor del 50% de daño para obtener un hígado saludable de alrededor de 1,500 gramos, se requeriría de inyectar cerca de mil millones de células hepáticas, las cuales se podrían producir de 1 litro de aspirado de liposucción.

Este nuevo método que nos podría salvar la vida, además de quitar algunas células adiposas de más, se estima esté listo para pruebas médicas dentro de 2 a 3 años.

Bibliografía‎:

Nota fuente en Stanford School of Medicine | Artículo en Cell Transplantation | Nota en Historias Cienciacionales