Neandertal

Dic

2016

¿Los Neandertales se extinguieron por falta de ropa de abrigo?

Última actualizacón: 21 septiembre 2017 a las 15:17

Uno de los temas recurrentes en el estudio de la evolución humana tiene que ver con el motivo que llevó a la extinción a los Neandertales y permitió la expansión del ser humano moderno por todo el planeta. Bajo mi punto de vista resulta difícil sostener que los Neandertales desaparecieran por una única causa, máxime cuando se ha demostrado su hibridación con los seres humanos. En cualquier caso, hay consenso en que una de las claves pudo estar en el clima de Eurasia en los últimos 50.000 años.

En esa época el clima experimentó importantes fluctuaciones de frío a templado y a la inversa en cuestión de unas pocas decenas de años. Durante las olas de frío, en la mayor parte del territorio habitado por los Neandertales, la expansión de la cubierta de hielo y la tundra provocó una reducción progresiva de los bosques, y por ende, de las presas potenciales que les servían de alimento. En este caso, muchos argumentan que la falta de recursos alimenticios fue la principal causa de su extinción, no el frío en sí mismo.

Sin embargo, un grupo de investigadores retoma una idea ya planteada y discutida con anterioridad que sugiere que una pieza esencial para resolver el rompecabezas de la extinción de los Neandertales estaría en el uso de ropa de abrigo.

En un artículo publicado en el Journal of Anthropological Archaeology, leemos las conclusiones de un estudio que ha sido diseñado para arrojar luz sobre la posibilidad de que las diferencias en la ropa empleada por nuestros antepasados tuviera un papel preponderante en la sustitución de los Neandertales por los seres humanos anatómicamente modernos (Homo sapiens sapiens o AMH – anatomically modern humans).

Hay un acuerdo general en que los seres humanos sí utilizaron ropa de abrigo para afrontar el frío clima que encontraron al llegar a Europa, mientras que se discute la naturaleza de la ropa usada por Neandertales. En este sentido, son varias las posturas que se han mantenido a lo largo de los años: hay quienes sostienen que los Neandertales no usaron ropa alguna; otros que se limitaron a llevar una especie de capa (es decir, poniéndose la piel de un animal grande alrededor de los hombros); y finalmente, quienes afirman que la ropa fabricada por los Neandertales no era sustancialmente diferente en términos de eficacia térmica que la utilizada por los primeros seres humanos modernos.

¿Qué aporta el nuevo estudio?

Para poner a prueba estas hipótesis los investigadores han planteado un enfoque diferente a los seguidos hasta la fecha: han decidido estudiar los huesos de los animales cuyas pieles pueden haberse utilizado para fabricar la ropa de abrigo.

De esta forma, el trabajo se ha dividido en tres partes:

Se consultó una base de datos (Stage Three Project database) para identificar los mamíferos que vivieron durante la edad de hielo en Europa hace entre 60.000 y 20.000 años (puedes acceder a la base de datos aquí, y a los códigos de identificación de los animales aquí). Esta base de datos recoge la presencia o ausencia de estos animales en 493 yacimientos europeos.
A continuación, el equipo examinó una base de datos etnográfica (eHRAF World Cultures) para identificar cuáles de esos mamíferos se han utilizado por los pueblos tradicionales que viven en latitudes medias y altas para fabricar ropa de abrigo.
Con estos datos sobre la mesa, se comparó la frecuencia de aparición de estos animales en los diferentes yacimientos arqueológicos asociados con los seres humanos modernos y los Neandertales.

Este análisis produjo dos resultados principales. El primero es que aparecen restos de los mismos animales tanto en los yacimientos asociados a Homo sapiens como en los de Neandertales, aunque las frecuencias varían. Y aquí es donde los investigadores llaman la atención: el segundo resultado es que tres de las familias de mamíferos, Leporidae (conejos y liebres), Canidae (lobos, perros, chacales etc.) y Mustelidae (comadrejas, visones, glotones etc.), aparecen con mayor frecuencia en los estratos de los yacimientos asociados con los seres humanos modernos.

Por ejemplo, los investigadores destacan 56 yacimientos donde se hallaron miembros de la familia Mustelidae, donde se incluye el glotón, cuyo pelaje todavía se utiliza hoy en día por los habitantes del Ártico para la confección de los cuellos en sus abrigos. Este tipo de animales no se encuentra en ninguno de los asentamientos Neandertales.

Las consecuencias

Resulta evidente que la exposición prolongada al frío puede causar hipotermia y, desde luego, la muerte. Por lo tanto, analizando la cuestión con una perspectiva amplia, el impacto de la diferencia en la forma de vestir pudo ser importante para nuestros antepasados:

No disponer de ropa de abrigo adecuada limita las regiones habitables (tanto en latitud como en altitud), las horas del día en que se puede buscar alimento, así como las técnicas de caza (en muchas ocasiones, es necesario pasar muchas horas quieto en un mismo lugar esperando que aparezcan las presas).
La ropa de abrigo es necesaria para mantener a los niños calientes y en unas mejores condiciones, lo que aumenta sus posibilidades de supervivencia.
La falta de abrigo tiene una relación directa con la ingesta de calorías que, a la larga, puede conducir a una menor tasa de natalidad. Esta circunstancia llevaría a que las comunidades se hicieran cada vez más pequeñas y, finalmente, se volvieran insostenibles.

Disponemos de datos concluyentes que confirman que los seres humanos modernos sí fabricaban ropa de abrigo: se han hallado agujas de hueso para coser, y son muy abundantes las raederas, unas herramientas de piedra que podían usarse para raspar las pieles. Además, en Siberia se ha encontrado un conjunto de figuritas de marfil que llevaban abrigos parecidos a las modernas parkas (con grandes capuchas de piel) y que tienen una antigüedad aproximada de 24.000 años ¹.

Figuras de marfil. Tomada de Hoffecker, J. F. (2005).

En cambio, no se ha encontrado ninguna evidencia de que los Neandertales usaran ropas hechas a mano.

Pero estos datos no son suficientes. No se equivocan quienes argumentan en contra de la tesis de que la falta de ropa abrigo supusiera el final para los Neandertales, que éstos ya estaban bien adaptados por su propia constitución a los climas fríos ², aunque los defensores de la tesis del cambio climático ponen el énfasis en que con anterioridad esas fluctuaciones se daban en periodos más prolongados de tiempo. Por aquél entonces las poblaciones de Neandertales contaban con el tiempo suficiente para adaptarse a las nuevas condiciones más duras. En esta ocasión, sin embargo, la rapidez de los cambios en el clima habría hecho imposible que se recuperaran.

Puntos flacos de esta investigación

La base de datos de fauna del MIS 3 utilizada en la investigación detalla si los yacimientos pertenecen a una de estas tres culturas líticas:

Musteriense (comienza hace 250.000 años y desaparece hace entre 41.000 y 39.000 años) Asociada exclusivamente a Neandertales.
Auriñaciense (aparece hace 42.000 años y finaliza hace alrededor de 30.000 años). Asociada exclusivamente con los seres humanos modernos.
Gravetiense (se solapa con el final del Auriñaciense y finaliza hace unos 24.000 años). Asociada tanto con Neandertales como seres humanos modernos.

Los autores han excluido los estratos en los que se puede sospechar una mezcla de culturas líticas, lo que elimina información relevante.

Para saber si los animales encontrados en los yacimientos eran utilizados para fabricar ropa de abrigo han partido del uso actual que se hace de esas pieles –información recogida en la base de datos etnográfica–, dando por sentado una relación entre el uso pasado y presente de dichos animales. Creo que este es el peor sesgo de la muestra de datos utilizada: presuponer el comportamiento de nuestros antepasados a partir del comportamiento actual de los pueblos que viven en las latitudes polares.

Otro problema importante es que la base de datos de la fauna no distingue el número de animales de cada taxón localizados en cada yacimiento, de ahí que la presencia de un solo ejemplar de una familia tenga el mismo peso en este trabajo que la presencia de 100 ejemplares de otra. Esto supone un grave problema ya que los investigadores no han tenido en cuenta circunstancias como:

Disponibilidad: los restos de algunos animales podrían estar ausentes de los yacimientos Neandertales porque esos mamíferos simplemente no estaban presentes en esas áreas al mismo tiempo.
Uso efectivo de las pieles: es muy difícil saber si la presencia de esos huesos de un yacimiento implica que las pieles se utilizaron para fabricar ropa, o bien para alimentarse, o para ambas actividades.
Si esos animales compartieron el mismo espacio que los homininos pero no fueron explotados.
Problemas tafonómicos que han impedido contabilizar animales que efectivamente estuvieron presentes.

En definitiva, consultando estas bases de datos no tenemos forma alguna de saber si esos animales fueron desollados o no para fabricar ropas de abrigo con sus pieles, por lo que extraer conclusiones acerca de la posible extinción de los Neandertales a partir de esa información es, bajo mi punto de vista, demasiado aventurado.

Referencia

Collard, M., et al. (2016), «Faunal evidence for a difference in clothing use between Neanderthals and early modern humans in Europe«. Journal of Anthropological Archaeology, vol. 44, Part B, p. 235-246.

Notas

Hoffecker, J. F. (2005), «Innovation and technological knowledge in the Upper Paleolithic of Northern Eurasia». Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews, vol. 14, núm. 5, p. 186-198. ↩
Ver por ejemplo: Ruff, C. B. (1993), «Climatic adaptation and hominid evolution: The thermoregulatory imperative». Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews, vol. 2, núm. 2, p. 53-60; y Holliday, T. W. (1997), “Postcranial evidence of cold adaptation in European Neandertals”. Am. J. Phys. Anthropol., núm. 104, p. 245–258. ↩

Nov

2016

Siete días … 14 a 20 de noviembre (ADN Neandertal)

Última actualizacón: 8 octubre 2019 a las 12:04

NOTICIAS CIENTÍFICAS

¿Porqué no tenemos más ADN de Neandertal en nuestro genoma?

Los neandertales y los humanos modernos se separaron de un antepasado común hace aproximadamente medio millón de años. Ambos se adaptaron a los climas donde se desarrollaron y, hace aproximadamente 50.000 años, las dos especies se encontraron y se cruzaron cuando los humanos modernos se extendieron fuera de África.

El legado de este cruzamiento ha sido objeto de una intensa investigación científica en los últimos años. Hoy en día, hasta un 4% de los genes de los no africanos son de origen Neandertal. Pero, ¿porqué tan poco?

Dos recientes estudios convergen para ofrecer una explicación. Sugieren que la respuesta está en los diferentes tamaños de población entre los Neandertales y los seres humanos modernos y un principio de genética de poblaciones: en las poblaciones pequeñas, la selección natural es menos eficaz.

Referencias:

Juric, I.;Aeschbacher, S. y Coop, G. (2016), «The strength of selection against Neanderthal introgression«. PLoS Genetics, vol. 12, núm. 11, p. e1006340.
Harris, K. y Nielsen, R. (2016), «The genetic cost of Neanderthal introgression«. Genetics, en línea.

LIBRO DE LA SEMANA

Jun

2016

¿Cómo eran realmente los neandertales?

Última actualizacón: 21 septiembre 2017 a las 09:49

Hoy les presento mi participación en la serie audiovisual de divulgación «El Universo en 1 Minuto» con el vídeo titulado ¿Cómo eran realmente los neandertales? Espero que sea de interés:

Además, pueden descargar la ficha docente de este capítulo aquí.

Abr

2014

Siete días … 14 a 20 de abril (CRISPR-Cas9)

Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 13:05

BIOQUÍMICA

Se ha conseguido aclarar un misterio sobre una proteína que desempeña un papel esencial en el sistema inmunitario bacteriano, y que se está convirtiendo en una valiosa herramienta para la ingeniería genética.

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California, la Universidad de California en Berkeley y otras instituciones ha determinado cómo la enzima bacteriana conocida como Cas9, guiada por ARN, es capaz de identificar y degradar ADN ajeno a la bacteria durante infecciones virales, así como de inducir cambios genéticos en puntos muy específicos en células animales y vegetales.

Valiéndose de imágenes tan detalladas como para distinguir entre moléculas individuales, y de experimentos bioquímicos a una escala mayor, el equipo de la bioquímica Jennifer Doudna ha demostrado que la capacidad que la enzima Cas9 tiene para hacer modificaciones genómicas es posible gracias a la presencia de secuencias cortas de ADN de un tipo denominado PAM.

Las bacterias afrontan ataques constantes de virus y de plásmidos (fragmentos de ácidos nucleicos). Para sobrevivir, las bacterias ponen en acción a un sistema inmunitario adaptativo basado en ácidos nucleicos que gira en torno a un componente genético conocido como CRISPR. Mediante la combinación de CRISPRs y endonucleasas guiadas por ARN, como por ejemplo la Cas9, las bacterias son capaces de utilizar pequeñas moléculas de CRISPR ARN para guiar la selección del objetivo y la degradación de las secuencias de ADN concordantes en plásmidos y virus invasores, a fin de impedir la replicación viral.

• Noticia NCYT

• Artículo: DNA interrogation by the CRISPR RNA-guided endonuclease Cas9

BIOLOGÍA

Científicos de la Universidad de Washington han revelado como conclusión de un estudio que las moscas de la fruta realizan maniobras de aviones de combate para evitar los ataques de sus depredadores. Lo han podido constatar gracias a varias cámaras lentas que capturaron el movimiento de sus alas y sus cuerpos a 7.500 fotogramas por segundo después de toparse con la amenazadora imagen de un peligro.

El investigador Florian Muijres, autor principal del artículo publicado en la revista «Science», confirma que han descubierto que las moscas –con un cerebro del tamaño de un grano de sal– pueden virar su trayectoria incluso hasta los 90 grados o más, llegando incluso a volar del revés. «Estas moscas normalmente aletean 200 veces por segundo y, en casi un solo golpe de ala, el animal puede reorientar su cuerpo para generar una fuerza que le aleja del estímulo amenazador y luego continúa acelerándose», ha dicho.

«Hemos descubierto que las moscas de fruta modifican el trazado en menos de una centésima de segundo, 50 veces más rápido que un abrir y cerrar de ojos», informa el profesor Michael Dickinson, coautor del estudio. Las moscas de la fruta se basan en su sentido de la vista para huir de los depredadores, por lo que de esta rapidez depende su vida. «El cerebro de la mosca realiza un cálculo muy sofisticado en un lapso muy corto de tiempo para determinar dónde está el peligro y trazar la mejor maniobra de escape», dijo Dickinson.

• Noticia ABC

• Artículo: Flies Evade Looming Targets by Executing Rapid Visually Directed Banked Turns

• Vídeo:

ECOLOGÍA

Un equipo internacional de investigadores considera que las interacciones mantenidas por el ser humano durante milenios con los animales carroñeros, como buitres, hienas y leones, han sido «determinantes de primer orden» en la evolución y el bienestar de los humanos.

Además, los resultados del estudio advierten de que el peligro de extinción de los grandes mamíferos carnívoros «amenaza con hacer desaparecer los numerosos servicios» de los que los humanos actuales y futuros podrían beneficiarse.

Esta investigación, liderada por científicos de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche (Alicante), ha sido publicada en la revista BioScience y sus conclusiones, a juicio de los científicos del proyecto, tiene «numerosas implicaciones en la identidad cognitiva, ecológica y cultural del hombre actual».

El estudio ofrece una perspectiva singular de la evolución humana, desde el origen del primer homínido hace unos dos millones de años, hasta la aparición y el desarrollo del hombre moderno.

Una de las conclusiones más sorprendentes refleja que «los dos atributos más distintivos del ser humano, el desarrollo del lenguaje y la colaboración cooperativa, fueron probablemente resultado de las presiones selectivas asociadas al consumo primigenio de carroña».

• Noticia El Mundo

• Artículo: Humans and Scavengers: The Evolution of Interactions and Ecosystem Services

EVOLUCIÓN HUMANA

Un equipo internacional de investigadores ha reconstruido por primera vez los epigenomas de dos homínidos primitivos -un neandertal y un denisovano- y los ha comparado con los de los humanos modernos, un paso fundamental para entender cómo hemos evolucionado hasta convertirnos en lo que somos hoy en día. El epigenoma son las pequeñas variaciones genéticas que, sin mutar o modificar la estructura de los genes, modulan sutilmente su actividad.

El estudio ha comprobado que, aunque los homínidos primitivos y nosotros tenemos los mismos genes, nuestro epigenoma es distinto.

Y conocer bien los mecanismos que rigen estas pequeñas alteraciones es importante para el estudio de la evolución humana, ya que para unos supusieron la extinción y para nosotros, el éxito evolutivo, y aunque ese éxito fue resultado de una mejor capacidad de adaptarse a un ambiente hostil, unos cambios favorables en el epigenoma pueden favorecer la adaptación del individuo a un medio difícil.

La investigación, publicada en Science, ha sido coordinada por Liran Carmel de la Universidad de Jerusalén, y cuenta con la participación del profesor de la Universidad de Cantabria y del Instituto de Investigación Valdecilla (IDIVAL), José Antonio Riancho, y del científico del CSIC-CNB y del Instituto de Oncología de Asturias Obra Social Cajastur (IUOPA) de la Universidad de Oviedo, Mario Fernández Fraga.

El pasado febrero, investigadores del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Alemania, secuenciaban por primera vez el genoma completo de un neandertal, obtenido gracias al hueso de un pie de un individuo que vivió hace unos 50.000 años. Meses antes, el mismo equipo había descrito el genoma de un denisovano, un grupo de humanos primitivos originarios de Siberia.

Ahora, gracias a una técnica inédita y basada en algoritmos matemáticos, los investigadores del estudio han ido un paso más allá y han reconstruido el epigenoma de ambos individuos, ofreciendo así «una visión más completa» del genoma de estas especies primitivas.

Los resultados obtenidos en el análisis de los huesos de estas dos especies y que se han comparado con los de hombres actuales demuestran que una serie de genes están «modulados de forma distinta en las especies primitivas y la nuestra», ha precisado Riancho.

«Algunos de esos genes están relacionados, por ejemplo, con la forma del esqueleto, lo que explicaría por qué ellos tenían una osamenta tan potente, con huesos más fuertes, anchos y cortos, frente a nuestro esqueleto que es mucho más frágil», ha destacado.

Sin embargo, otras diferencias observadas se refieren a genes relacionados con el sistema cardiovascular, o el nervioso, y están asociados a enfermedades como el Alzheimer o la esquizofrenia.

• Noticia RTVE

• Artículo: Reconstructing the DNA Methylation Maps of the Neandertal and the Denisovan

• Vídeo:

GENÉTICA

A pesar de los esfuerzos científicos, el mecanismo exacto responsable de los síntomas del síndrome de Down sigue sin entenderse por completo. Esta trisomía en el cromosoma 21 es la causa genética de discapacidad intelectual más frecuente, con una incidencia de uno entre 800 nacimientos.

Un nuevo trabajo, publicado en la última edición de la revista Nature, ha comparado los transcriptomas –la manera en la que se expresan los genes– de un par de gemelos humanos idénticos en los que solo uno de ellos tenía síndrome de Down.

Es rarísimo que un niño tenga trisomía en el cromosoma 21 y su hermano monocigótico no; solo sucede en uno de cada 385.000 casos. Antes de abortar, los padres de los gemelos del estudio dieron su consentimiento para que los científicos pudieran extraer células de ambos fetos. Gracias a ello, un grupo de investigadores de España, Suiza, Holanda y Francia, liderados por la Universidad de Ginebra (UNIGE), han detectado un ‘aplanamiento’ de los niveles de expresión génica de todo el genoma en el feto afectado. Es decir, la expresión de los genes estaba alterada a través de cada cromosoma, no solo el 21.

Para los autores, esto implica que la expresión de genes en cualquier cromosoma puede contribuir al síndrome de Down, por lo que una copia extra de cualquiera de ellos puede alterar la regulación de genes.

Los fetos de estos dos hermanos procedían de una terapia de fecundación in vitro. Sus padres, al ser informados sobre el trastorno de uno de los gemelos, decidieron no proseguir con el embarazo. Con su aprobación y la del comité ético del Hospital Universitario de Ginebra (Suiza), los científicos extrajeron mediante una biopsia post mortem células de la piel de los dos fetos de 16 semanas para poder estudiar sus diferencias.

Para la ciencia, contar con las muestras de estos hermanos es un privilegio. Si comparamos un individuo con Down y otro sin el síndrome que no están relacionados genéticamente, es imposible observar los cambios en la expresión de los genes. Pero “entre los dos gemelos idénticos, lo único que cambia es la trisomía”, explica a Sinc Mara Dierssen, investigadora en el departamento de Biología de Sistemas en el Centro de Regulación Genómica (CRG). “De ahí que sean un modelo genial para estudiar por qué se producen estas diferencias”.

Al comparar los resultados obtenidos con datos de otras investigaciones, los científicos encontraron que la organización del cromosoma 21 se correlaciona con la posición del ADN en el núcleo de la célula. Así, los dominios sobreexpresados en el gemelo con trisomía corresponden con las regiones del ADN que se sabe son las primeras en interactuar con la periferia del núcleo.

El estudio muestra por primera vez que la posición del ADN en el núcleo, o las características bioquímicas de las interacciones entre ADN y proteínas en las células con trisomía, se modifica ocasionando cambios en los patrones de expresión génica.

Federico Santoni, coautor del estudio, agrega que estos cambios «no ocurren solo en el cromosoma 21, sino en todo el genoma. La presencia de solo un 1% de material cromosómico extra modifica la función de todos el genoma e interrumpe el equilibrio de la expresión de los genes».

«Si pudiéramos hacer una analogía con el cambio climático, solo con que la temperatura del planeta aumente en 1 o 2 grados en los trópicos lloverá mucho menos y en las zonas templadas mucho más. El equilibrio completo del clima en el planeta puede ser modificado por un elemento muy pequeño», añade Stylianos Antonarakis, director del laboratorio de la UNIGE.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Domains of genome-wide gene expression dysregulation in Down’s syndrome

MEDICINA

Científicos del Centro de Tecnología Celular Avanzada de Marlborough, en Estados Unidos, lograron clonar células de un ser humano adulto; algo totalmente inédito hasta el momento.

Esta «clonación terapéutica», como se le ha llamado, significa que se pueden producir células madre embrionarias con un ADN idéntico al del donante, que en este caso fueron dos personas adultas, una de 35 años y otra de 75. Esto con el fin de tratar diversas enfermedades como el Parkinson, la Diabetes o la Esclerosis.

Lo anterior se logró al pasar una corriente eléctrica por una célula, con el fin de «neutralizar» toda la información genética, obteniendo así algo conocido como ovocito; el cual se divide y multiplica durante un lapso de cinco a seis días, al mismo tiempo que le es implantado el ADN del donante, hasta resultar en la formación de un «embrión» cuyo interior está repleto de células madres de pluripotentes; con la capacidad de generar cualquier tipo de célula humana. Esto, por lo general se realizaba sólo con material joven (por no decir embrionario), es la primera vez que se realiza con muestras adultas.

• Noticia SDPNoticias (versión íntegra en Reuters)

• Artículo: Human Somatic Cell Nuclear Transfer Using Adult Cells (descarga directa en formato PDF)

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Investigadores del Instituto Karolinska (Suecia) han implantado en el esófago de ratas un injerto capaz de resistir el estrés mecánico. “Hemos reemplazado todo el esófago cervical mediante ingeniería de tejidos”, indica a Sinc Paolo Macchiarini, autor principal del estudio.

El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, supone un nuevo paso hacia el desarrollo de técnicas de bioingeniería capaces de reemplazar esófagos dañados. Cada año, numerosas personas se someten a procedimientos quirúrgicos que eliminan ciertas zonas del esófago alteradas por cáncer, traumas o defectos al nacer.

Los expertos aseguran que la mayoría de los procesos quirúrgicos actuales relacionados con este conducto son complejos y pueden provocar complicaciones, pérdida de peso y mortalidad. La razón es que este tipo de intervención reemplaza el esófago dañado con partes del intestino o del estómago del propio paciente. Así, “un nuevo injerto creado mediante ingeniería eliminaría la necesidad de utilizar tejido del propio paciente y mejoraría los resultados de la cirugía”, sostiene Macchiarini.

“Muchos de los pacientes que se someten a la cirugía sufren de disfagia (problemas para la deglución) años después de la operación”, añade el investigador italiano. “Por eso, pensamos que esta nueva técnica mejoraría la calidad de vida de los pacientes”.

Para ello, los autores extrajeron un trozo de esófago de una rata donante. A esta sección se le eliminaron las células, creando un andamiaje biocompatible que retenía las propiedades mecánicas y bioactivas del órgano.

Esta estructura hueca fue ‘sembrada’ con un tipo de células madre de la médula ósea llamadas mesenquimatosas. En tres semanas se formó el nuevo tejido y este reemplazó el 20% del esófago de la rata receptora –perteneciente a la zona cervical–.

“El injerto funcionó mejor de lo esperado. Una complicación típica de la cirugía de esófago es la aparición de fugas o estenosis y no vimos ninguna al usar este método”, sostiene Macchiarini.

Los autores advierten que una limitación de este estudio es que el trasplante de solo un 20% de este conducto del tracto digestivo podría no bastar para la práctica clínica, puesto que el éxito del implante debería ser examinado durante periodos más largos.

Sin embargo, “este tipo de trabajo sirve de guía para la evaluación en modelos animales mayores donde la sustitución del total del esófago y el seguimiento a largo plazo son factibles”, señalan.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Experimental orthotopic transplantation of a tissue-engineered oesophagus in rats

QUÍMICA

Un trabajo sobre caracterización individual de nanopartículas del Grupo de Espectroscopía Analítica y Sensores del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón de la Universidad de Zaragoza ha sido portada del mes de marzo de Analytical Chemistry, la revista más importante en el campo de la química analítica de la American Chemical Society.

El resultado del trabajo viene a paliar, según los autores, la falta de métodos fiables para determinar la identidad de las nanopartículas, las características y las concentraciones de las mismas en productos de amplio consumo humano.

Los doctores Laborda, Bolea y Jiménez-Lamana del Grupo GEAS del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales (IUCA) han optimizado una nueva metodología por acoplamiento de potentes técnicas de separación de campo de flujo (FIFFF, por sus siglas en inglés) con dispositivos de ionización en plasma inductivo y espectrometría de masas.

Una sola nanopartícula individual puede proporcionar información sobre las formas solubles, distribuciones de tamaño, número y concentración de masa.

Debido a su potencial, esta metodología se ha considerado en un informe reciente del Instituto de Materiales y Medidas de Referencia (IRMM) en relación con la aplicación de la definición de ‘nanomaterial’ por parte de la Unión Europea.

En la detección de una sola nanopartícula, sus átomos producen un paquete de iones gaseosos en el plasma, que se miden como un pulso único por el detector en el espectrómetro de masas. La intensidad de este único pulso está relacionada con la cantidad de átomos de analito en la nanopartícula y por lo tanto a la masa de analito y el tamaño de las mismas.

Por otro lado, la frecuencia de los pulsos es proporcional a la concentración del número de nanopartículas. En la práctica, las frecuencias de adquisición de datos adecuados y las concentraciones en número de nanopartículas deben ser seleccionados para asegurar que cada impulso corresponde a sólo una nanopartícula. La técnica desarrollada permite la realización de estudios de gran importancia en el control de estos contaminantes emergentes (nanomateriales) en el ámbito econanotoxicológico y citonanotoxicológico.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry: A Powerful Tool for Nanoanalysis (descarga directa en formato PDF)

Abr

2014

Siete días … 7 a 13 de abril (neandertales y sapiens)

Última actualizacón: 12 octubre 2020 a las 15:55

EVOLUCIÓN HUMANA

Científicos de la Universidad de Edimburgo han confirmado con una nueva técnica que los humanos y los neandertales se cruzaron fuera de África, eliminando todas las dudas existentes. Descartan así la posibilidad de que ambas especies se originaran en África, en ramas evolutivas distintas.

Las objeciones técnicas a la idea de que los neandertales se cruzaron con los antepasados de los euroasiáticos han sido superadas, gracias a un método de análisis del genoma descrito en la edición de abril de la revista Genetics.

La técnica puede detectar las firmas genéticas de mestizaje con mayor fiabilidad que otros enfoques anteriores y será útil para los estudios evolutivos de otras muestras antiguas o raras de ADN. «Nuestro método puede distinguir entre dos hipótesis sutilmente diferentes que podrían explicar las similitudes genéticas compartidas por los neandertales y los humanos modernos de Europa y Asia», explica el coautor del estudio Konrad Lohse, un genetista de poblaciones de la Universidad de Edimburgo (Escocia), en la información de Newswise.

La primera hipótesis es que los neandertales se cruzaron de vez en cuando con los humanos modernos después de emigrar de África. El escenario alternativo es que los seres humanos que salieron de África evolucionaron de la misma subpoblación ancestral que había dado con anterioridad lugar a los neandertales.

Muchos investigadores sostienen que la hipótesis de mestizaje es más probable, porque se ajusta a los patrones genéticos vistos en estudios que compararon los genomas de muchos seres humanos modernos. Pero el nuevo enfoque descarta por completo el escenario alternativo utilizando sólo la información de un genoma de cada uno de estos cuatro tipos: Neandertal, europeo/asiático, africano y chimpancé.

«Este trabajo es importante porque cierra la discusión acerca de si los neandertales se cruzaron con los humanos. Y el método se puede aplicar a la comprensión de la historia evolutiva de otros organismos, incluyendo especies en peligro de extinción», resume Mark Johnston, editor en jefe de la revista Genetics.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Neandertal Admixture in Eurasia Confirmed by Maximum Likelihood Analysis of Three Genomes (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de investigación del PALEO (Centre for Human Palaeoecology and Evolutionary Origins) y del Departamento de arqueología de la Universidad de York (Canadá) ofrece una perspectiva nueva y distinta sobre la crianza de los niños del Neandertal.

Sugiere que los niños de esta especie extinta del género Homo experimentaban fuertes lazos emocionales con su grupo social inmediato, utilizaban el juego para desarrollar habilidades, y jugaban un papel importante en su sociedad. Hasta ahora se creía que estos niños habían tenido infancias muy difíciles.

La percepción tradicional de la dureza de la infancia de los pequeños neandertales está basada en gran parte en las pruebas biológicas. Sin embargo, el equipo de arqueólogos de York, dirigidos por Penny Spikins, ha analizado evidencias culturales y sociales para explorar lo que realmente pudo haber pasado.

En una investigación publicada en el Oxford Journal of Archaeology, explican que la experiencia infantil de los neandertales se diferenció sólo sutilmente de la de los niños humanos modernos, concretamente, en un mayor enfoque hacia las relaciones sociales dentro de su grupo.

“La vision tradicional de la infancia del neandertal es que esta era normalmente brutal, difícil y peligrosa. Esto está en concordancia con las ideas preconcebidas sobre la inferioridad del neandertal y su incapacidad para proteger a los niños, tipificadas en el declive de esta especie”, explica Spikins.

“Nuestra investigación ha mostrado, sin embargo, que un vínculo estrecho y una atención particular a los niños es una interpretación más plausible de las evidencias arqueológicas, y explicaría esa atención inusual a la infancia y a los niños en los enterramientos; así como el establecimiento de un simbolismo neandertal en un contexto que es probable que incluyera a los niños”.

«Las interpretaciones sobre los altos niveles de actividad y los frecuentes períodos de escasez (que vivió esta especie) forman parte de la base de la percepción de la infancia del neandertal como algo muy duro. Sin embargo, este tipo de retos para la infancia no serían distintos a los vividos por los primeros niños humanos del Paleolítico o por los niños de los grupos de cazadores-recolectores en ambientes especialmente fríos. Se debe distinguir entre una infancia dura y una infancia vivida en un ambiente hostil», concluye la investigadora.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: The Cradle of Thought: growth, learning and play attachment in Neanderthal children

GENÉTICA

El Grupo de Investigación Traslacional en Genética del Instituto de Investigación Sanitaria La Fe de Valencia ha participado en una investigación internacional que ha descrito el papel que juega el gen MBD5 en el desarrollo del lenguaje y las funciones cognitivas.

La investigación, publicada recientemente en la revista ‘European Journal of Human Genetics’, apunta a este gen como uno de los responsables de los trastornos del espectro autista, según ha informado la Generalitat en un comunicado.

Los investigadores analizaron pacientes con duplicación de la región cromosómica 2q23.1 y encontraron que todas las duplicaciones abarcan una región que incluye total o parcialmente el gen MBD5. «Se ha encontrado un defecto genético que comparten pacientes con trastornos de neurodesarrollo y autismo que hasta ahora no estaba descrito», ha destacado la investigadora del IIS La Fe, Carmen Orellana.

Aunque se conocía que la pérdida de una copia del gen MBD5 es el principal factor causal en el síndrome de microdeleción 2q23.1 y que las mutaciones puntuales están asociadas con el autismo y la discapacidad intelectual, en este estudio se ha constatado que la duplicación de este gen también causa trastornos del desarrollo similares a los descritos en los casos con alteraciones por pérdida de función del gen.

El fenotipo de los casos analizados incluye discapacidad intelectual, retraso del lenguaje, hipotonía infantil y retraso motor, problemas de comportamiento característico de los trastornos de espectro autista, así como rasgos faciales comunes como son cejas arqueadas, nariz prominente, mentón pequeño o labio superior fino. Los pacientes también comparten anomalías de menor importancia en los dedos tanto de los pies como de las manos.

En el estudio han participado universidades, centros de investigación y hospitales de Estados Unidos, Canadá y Holanda. El hospital La Fe de Valencia ha colaborado con la inclusión de un paciente, ya que se trata de una alteración extremadamente rara.

• Artículo: Reciprocal deletion and duplication at 2q23.1 indicates a role for MBD5 in autism spectrum disorder (descarga directa en formato PDF)

MEDICINA

Investigadores de la Universidad de Valencia (UV) han descubierto ocho nuevas moléculas activas contra el alzheimer que retrasan algunos de los procesos determinantes en el desarrollo de la enfermedad y siguen un mecanismo de acción novedoso, diferente al de los fármacos actualmente en uso.

Los resultados de la investigación, publicados en la revista de acceso abierto Plos One, revelan que las moléculas han sido diseñadas siguiendo un mecanismo que implica la inhibición del depósito de la proteína beta-amiloide, que es la responsable de la aparición de la enfermedad.

El mecanismo también inhiben la formación de pequeños fragmentos de proteína, llamados oligómeros, que surgen en los estadios iniciales de la enfermedad y parecen jugar un papel determinante en el desarrollo del proceso, según explica la UV en una nota.

El director del equipo de la Unidad de Diseño de Fármacos y Topología Molecular de la UV, el catedrático de Química Física Jorge Gálvez, especifica que las moléculas han sido diseñadas «siguiendo una metodología llamada topología molecular, en la que el grupo trabaja desde comienzos de los años 80» y que permite describir y predecir la estructura molecular de algunas sustancias químicas.

Los ensayos de laboratorio que han confirmado la actividad de las nuevas moléculas se han realizado en la escuela de Medicina de Mount Sinai de Nueva York. En ellos las moléculas han han mostrado actividad tanto in vitro -en cultivos celulares neuronales- como in vivo -en ratones transgénicos-.

• Noticia RTVE

• Artículo: Molecular Topology as Novel Strategy for Discovery of Drugs with Aβ Lowering and Anti-Aggregation Dual Activities for Alzheimer’s Disease (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de científicos de la Universidad de Edimburgo (Escocia), ha logrado por vez primera la regeneración de un órgano vivo. El equipo reconstruyó el concreto el timo un órgano situado junto al corazón que influye en el desarrollo y maduración del sistema linfático y en la respuesta inmune defensiva de nuestro organismo, pues produce importantes células inmunitarias.

El avance podría abrir el camino a nuevas terapias para personas con sistemas inmunes dañados y condiciones genéticas que afectan al desarrollo de este órgano.

El equipo reactivó un mecanismo natural que se detiene con la edad para rejuvenecer el timo en ratones de edad muy avanzada. Después del tratamiento, el órgano regenerado tenía una estructura similar al del timo de un ratón joven.

La función del timo también quedó restaurada, y los ratones comenzaron a producir más linfocitos T, un tipo de glóbulos blancos importantes para la lucha del organismo contra las infecciones. Sin embargo, aún no está claro si la regeneración ha mejorado el sistema inmune de los animales tratados.

Para conseguir su objetivo, los científicos se centraron en una proteína producida por las células del timo – llamada FOXN1 – que ayuda a controlar la activación de genes importantes. Aumentando los niveles de esta proteína instruyeron a unas células similares a las células madre a reconstruir el órgano deseado. El timo se deteriora con la edad, por lo que las personas mayores suelen ser más susceptibles a infecciones como la gripe. De ahí la importancia del avance.

Por otra parte, el descubrimiento también supone una esperanza para pacientes con síndrome de DiGeorge‎, una enfermedad genética que hace que el timo no se desarrolle adecuadamente y que, por tanto, conlleva la aparición de infecciones recurrentes, entre otros síntomas.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor (descarga directa en formato PDF)

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Un equipo de investigadores del IRCM (Institut De Recherche Clinique De Montreal), dirigido por el Doctor André Veillette, explica cómo nuestro sistema inmunológico destruye las células sanguíneas anormales. Su descubrimiento, publicado recientemente en el Journal of Experimental Medicine, podría conducir a nuevas vías de tratamiento para la leucemia, el linfoma y ciertos tipos de enfermedades virales infecciosas.

“Nuestro equipo está estudiando cómo las células asesinas naturales pueden eliminar las células hematopoyéticas anormales”, explica el Doctor Veillette, Director de la unidad de investigación de Oncología Molecular en el IRCM. “Las células NK (asesinas naturales) son cruciales para el sistema inmunitario y juegan un papel crítico que nos protege contra virus y células cancerosas.”

En un estudio anterior, investigadores de la misma institución canadiense descubrieron que la molécula SAP era un componente esencial de la capacidad de las células NK para matar células de sangre anormales, que se puede encontrar en cánceres de sangre como la leucemia o el linfoma, así como en ciertas enfermedades virales infecciosas como la mononucleosis infecciosa.

Usando una variedad de métodos genéticos, bioquímicos y de imagen, los investigadores definieron con éxito los mecanismos moleculares y celulares mediante los cuales EAT-2 controla la activación de las células NK.

“Identificamos la cadena molecular de los eventos que se producen, y demostramos que EAT-2 y SAP realizan diferentes funciones utilizando mecanismos distintos. Estos hallazgos explican la función de cooperación esencial de estas dos moléculas en la activación de las células NK, lo que les permite destruir las células sanguíneas anormales.”

• Noticia IRCM

• Artículo: EAT-2, a SAP-like adaptor, controls NK cell activation through phospholipase Cγ, Ca++, and Erk, leading to granule polarization

FÍSICA

Los hadrones o partículas formadas por quarks, la materia que compone los átomos y a nosotros mismos, se clasifican en dos tipos: bariones (formados por tres quarks, como el protón y el neutrón del núcleo del átomo) y mesones (formados por un par quark-antiquark, su antipartícula).

Sin embargo, la colaboración LHCb del CERN (Ginebra, Suiza) ha encontrado una evidencia incontrovertible de que existe una partícula, llamada Z(4430), con una masa aproximadamente cuatro veces la del protón, que tiene al menos cuatro quarks, dos quarks y dos antiquarks para ser exactos. Es decir, que no encaja en el esquema tradicional.

La evidencia hecha pública ayer miércoles confirma un resultado anterior del experimento Belle (2008), pero ahora con una evidencia abrumadora. Los investigadores de LHCb han analizado más de 25.000 desintegraciones de mesones B, y los datos indican que Z(4430) se trata de un estado cuántico, una partícula verdadera, con un nivel de significancia estadística cercano a 14 sigma (la evidencia de que se trata de una verdadera observación y no el resultado de algún error en la medida).

Como explica Bernardo Adeva, investigador de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) participante en el experimento LHCb, en la nota de prensa del Centro nacional de física de Partículas (CPAN), se han encontrado evidencias «de nuevas formas de agregación de la materia, estados ‘moleculares’ constituidos por quarks más complejos de los que hasta ahora se conocían, que algunos denominan tetraquarks. Dos de los quarks que componen este nuevo estado son del tipo charm (encanto, en inglés)».

«El resultado tiene gran importancia en el estudio de la cromodinámica cuántica (QCD), que estudia las interacciones fuertes o nucleares», continúa el investigador. La fuerza fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, que permite que el núcleo atómico se mantenga unido.

• Noticia Tendencias21

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GEOLOGÍA

Un nuevo estudio revela el poder y la magnitud de un evento cataclísmico hace unos 3.260 millones años, que se cree dejo su huella en los rasgos geológicos que se encuentran en una región de Sudáfrica conocida como el cinturón de piedra verde Barberton. La investigación ha sido aceptada para su publicación en Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

El enorme asteroide, de entre 37 y 58 kilómetros de ancho, colisionó con el planeta a 20 kilómetros por segundo. La sacudida, más grande que un terremoto de magnitud 10.8, impulsó las ondas sísmicas a través de cientos de kilómetros de la Tierra, rompiendo rocas y provocando otros grandes terremotos.

Tsunamis de miles de metros de profundidad – mucho más grandes que los tsunamis recientes generadas por terremotos – barrieron a través de los océanos que cubrían la mayor parte de la Tierra en ese momento. Esto empequeñece al evento que pudo acabar con los dinosaurios hace 65 millones de años. «Sabíamos que era grande, pero no sabíamos que fuera tan grande», Donald Lowe, un geólogo de la Universidad de Stanford y co-autor del estudio. Lowe, quien descubrió las formaciones rocosas indicadoras en la piedra verde de Barberton hace una década, pensó que su estructura podía proceder del impacto de asteroide. Los nuevos modelos de investigación han determinado por primera vez cómo de grande era el asteroide y el efecto que tuvo en el planeta, incluyendo el posible inicio de un sistema de tectónica de placas más moderno que se ve en la región.

El estudio marca la primera vez que los científicos han cartografiado de esta manera un impacto que se produjo hace más de 3.000 millones de años, añadió Lowe, y es probablemente una de las primeras veces que alguien ha modelado un impacto que se produjo durante este período de la evolución de la Tierra.

La sacudida que el planeta sufrió fue «mucho más grande que cualquier terremoto ordinario», dijo Norman Sleep, físico de la Universidad de Stanford y co-autor del estudio. Aplicó el conocimiento sobre las formaciones en el cinturón de Barberton a otros terremotos y otros sitios de impacto de asteroides sobre la Tierra y la luna para calcular la fuerza y duración de la agitación que el asteroide produjo.

• Noticia Europa Press

• Artículo: Physics of crustal fracturing and chert dike formation triggered by asteroid impact, ~3.26 Ga, Barberton greenstone belt, South Africa

ASTRONOMÍA

Astrónomos del Sloan Digital Sky Survey han utilizado 140.000 cuásares distantes para medir la velocidad de expansión del Universo cuando éste poseía sólo una cuarta parte de su edad actual. Esta es la mejor medida de la tasa de expansión en cualquier época en los últimos 13.000 millones de años.

El Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), el mayor componente Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), fue pionero en la técnica de medición de la estructura del Universo joven mediante el uso de cuásares para mapear la distribución de gas de hidrógeno intergaláctico.

Estos últimos resultados combinan dos métodos diferentes de uso de quásares y gas intergaláctico para medir la velocidad de expansión del Universo. El primer análisis, realizado por Andreu Font-Ribera (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley) y sus colaboradores, compara la distribución de cuásares con la distribución de gas de hidrógeno para medir distancias en el Universo. Un segundo equipo de análisis dirigido por Timothée Delubac (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza) se centró en los patrones en el propio gas de hidrógeno para medir la distribución de la masa del Universo joven. Juntos los dos análisis de BOSS establecen que, hace 10.800 millones de años, el Universo se estaba expandiendo el uno por ciento cada 44 millones de años.

“Si miramos hacia atrás al Universo cuando las galaxias estaban tres veces más cerca de lo que están hoy en día, nos gustaría ver que un par de galaxias separadas por un millón de años-luz sería la media, a la velocidad que el Universo se expandía; 68 kilómetros por segundo”, dice Font-Ribera.

Delubac explica que “Hemos medido la velocidad de expansión del Universo joven con una precisión sin precedentes de 2 por ciento.” La medición de la velocidad de expansión del Universo en toda su historia es clave para determinar la naturaleza de la energía oscura que es responsable de causar este tipo de expansión y su aumento en los últimos 6.000 millones de años. “Al sondear el universo cuando tenía sólo una cuarta parte de su edad actual, BOSS ha colocado un precedente fundamental para comparar con las mediciones de expansión más recientes, y ver como la energía oscura ha tomado el control.

BOSS determina la tasa de expansión en un momento dado en el Universo mediante la medición del tamaño de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO), una firma impresa en la forma en que la materia se distribuye, como resultado de las ondas de sonido en el Universo temprano. Esta huella es visible en la distribución de las galaxias, quásares, e hidrógeno intergaláctico en todo el cosmos.

• Noticia SDSIII

• Artículo: Quasar-Lyman-alpha Forest Cross-Correlation from BOSS DR11: Baryon Acoustic Oscillations

• Artículo: Baryon Acoustic Oscillations in the Ly-alpha forest of BOSS DR11 quasars

PSICOLOGÍA

En los juegos de azar, la mente humana suele interpretar los fallos «por poco» como aciertos o, mejor dicho, como «cuasi aciertos». Un equipo internacional liderado por científicos de la Universidad de Cambridge acaba de informar sobre la región del cerebro responsable de esta percepción cognitiva engañosa: la ínsula.

«Según nuestos resultados, pensamos que la ínsula de las personas que tienen problemas con el juego podría ser hiperactiva, haciéndolas más susceptibles a los errores de pensamiento», indica Luke Clark, autor principal de la investigación.

Para el estudio, los investigadores contaron con la participación de 60 voluntarios: 16 de ellos sanos y el resto con lesiones en diversas zonas del cerebro, entre ellas, la región ventromedial prefrontal, la amígdala y la corteza insular.

Enfrentaron a los probandos a dos juegos de azar. En primer lugar, practicaron con una máquina tragaperras. Según se observó, los participantes experimentaron el fenómeno del cuasi acierto cuando en la línea aparecían dos cerezas y el tercer símbolo consistía justo en el siguiente a esa fruta, pero no aparecía, por lo que el resultado tenía el mismo valor que un fallo completo. En una segunda fase, se solicitó a los probandos que jugaran a la ruleta: podían apostar al rojo o el negro en cada jugada. Todos los probandos, excepto las personas con la ínsula dañada, presentaron un aumento en la motivación para jugar después de haber experimentado un cuasi acierto en la máquina tragaperras.

«A pesar de que los estudios de neuroimagen pueden revelarnos mucho sobre la respuesta del cerebro a los acontecimientos complejos, solo mediante el estudio de pacientes con lesión cerebral podemos ver si una región del cerebro es necesaria para llevar a cabo una tarea determinada», apunta Clark.

Los resultados de la investigación sugieren que las ilusiones o distorsiones del proceso cognitivo provocadas por los juegos de azar se deben a la actividad de la ínsula. Las intervenciones dirigidas a reducir la actividad de esta región del cerebro, situada en la zona más interna de la superficie lateral, podrían contribuir al tratamiento de la ludopatía, concluyen los autores.

• Noticia Investigación y ciencia

• Artículo: Damage to insula abolishes cognitive distortions during simulated gambling