oxígeno

Siete días … 17 a 23 de febrero (mandíbulas Dmanisi)

Siete días … 17 a 23 de febrero (mandíbulas Dmanisi)

     Última actualizacón: 24 septiembre 2017 a las 12:56

BIOQUÍMICA

Investigadores del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York han conseguido una remisión completa de la leucemia avanzada en un 88% de los pacientes sometidos a un estudio clínico, el más extenso realizado a este respecto hasta la fecha. El logro fue posible gracias a una terapia celular que abre nuevas esperanzas.

Un adulto con leucemia linfoblástica aguda‎ de células B (B-ALL), un tipo de cáncer sanguíneo que se forma en las células B –una clase de glóbulo blanco que elabora anticuerpos–, se enfrenta a un complicado tratamiento, pues la mayoría de los pacientes recaen. Así, los pacientes con B-ALL que recaen tienen pocas opciones de tratamiento, de hecho solo el 30% responde a la quimioterapia. Sin un trasplante de médula, no son muchos los que tienen alguna esperanza de supervivencia a largo plazo.

En este estudio, 16 pacientes B-ALL con recaída recibieron una infusión de sus propias células inmunes modificadas genéticamente, llamadas células T‎. Las células fueron “reeducadas” para reconocer y destruir las células cancerosas que contienen la proteína CD19.  Mientras que la tasa de respuesta completa general para todos los pacientes fue de 88%, en aquellos con enfermedad detectable antes del tratamiento la tasa fue del 78%, muy superior a la obtenida solo con quimioterapia.

Según los autores, “ya están en marcha estudios adicionales para determinar si la terapia celular puede ser aplicada a otros tipos de cáncer, y se están planeando análisis para probar si los pacientes con B-ALL pacientes se beneficiarían de recibir inmunoterapia específica como tratamiento primario”.

• Noticia en Tendencias21

• Artículo: Efficacy and Toxicity Management of 19-28z CAR T Cell Therapy in B Cell Acute Lymphoblastic Leukemia

BIOLOGÍA

Un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad de Maryland (UMD), en Estados Unidos, y la Universidad de Padua, en Italia, propone una respuesta a la reflexión sobre las formas geométricas de la vida basada en una famosa fórmula matemática que ha sido aceptada como verdadera durante generaciones, pero nunca completamente entendida. El equipo ofrece un replanteamiento de la norma conocida como Ley de Kleiber: el metabolismo es igual a la masa elevada a la potencia de tres cuartos.

El equipo sugiere que plantas y animales evolucionaron en paralelo en formas muy diferentes, como fórmulas idóneas de resolver el problema de cómo utilizar la energía de manera eficiente. Llamada así por el biólogo suizo Max Kleiber que la formuló en la década de 1930, uno de los pocos principios generalmente aceptados en la biología, muestra que a medida que los seres vivos se hacen más grandes, su metabolismo y su vida se extiende en tasas predecibles y se utiliza, por ejemplo, para calcular la dosis humana correcta de un medicamento probado en ratones, entre muchas otras cosas.

«Las primeras plantas y los animales tenían cuerpos simples y bastante diferentes, pero la selección natural ha actuado en los dos grupos de forma que las geometrías de los árboles y los animales modernos muestran, sorprendentemente, eficiencias energéticas equivalentes. Ambos son igualmente aptos y eso es lo que la Ley de Kleiber nos muestra»

Para nutrir su masa, un animal necesita combustible y laa quema de combustible genera calor, por lo que el animal tiene que encontrar una manera de deshacerse del exceso de calor corporal. La forma obvia es enfriar su superficie pero como la superficie del tigre es proporcionalmente menor que su masa, la superficie no está a la altura, por lo que la piel de la criatura tendría un exceso de calor y su pelaje podría arder en llamas.

Entonces, como los animales se hacen más grandes en tamaño, su metabolismo debe aumentar a un ritmo más lento que su volumen o no serían capaces de deshacerse del exceso de calor. Si la superficie fuera lo único que importa, el metabolismo de un animal aumentaría de la misma forma que crece en tamaño, a razón de su masa a la potencia de dos tercios. Pero la Ley de Kleiber, respaldada por muchos grupos de observaciones, dice que la tasa real es la masa a la potencia de tres cuartos. De forma que hay un factor que falta, por lo que los científicos estudiaron minuciosamente los datos en un intento de averiguar qué es.

Los investigadores de UMD y la Universidad de Padua sostienen que se ha pasado por alto una variable crucial: la velocidad a la cual los nutrientes son llevados por todo el cuerpo de los animales y se elimina el calor. Así que los miembros del equipo calcularon la velocidad a la que el corazón de los animales bombea sangre y encontraron que la velocidad del flujo sanguíneo fue igual a la masa de los animales a la potencia de una doceava parte.

«La información estaba allí todo el tiempo, pero su importancia se pasó por alto -apunta el hidrólogo Andrea Rinaldo, de la Universidad italiana de Padua y la Escuela Politécnica Federal de Suiza-. Los animales necesitan para ajustar el flujo de nutrientes y el calor a sus cambios de masa para mantener la mayor eficiencia energética posible. Es por eso que los animales necesitan un surtidor, el corazón, y los árboles no». Al incluir esa información en su ecuación, los expertos encontraron que habían alcanzado una explicación completa de la ley de Kleiber.

• Noticia Europa Press

• Artículo: Form, function, and evolution of living organisms (descarga directa en formato PDF)

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Uno de los dogmas más firmes de la ciencia es que las formas de vida complejas de la Tierra sólo pudieron desarrollarse cuando los niveles de oxígeno de la atmósfera se elevaron hasta alcanzar casi los niveles actuales. El estudio de una pequeña esponja marina parece desafiar este dogma, pues ha demostrado que la vida compleja no necesitó niveles altos de oxígeno para vivir y crecer.

¿Cómo pudieron las pequeñas células primitivas y primigenias evolucionar hacia la diversidad de formas de vida que existen en la Tierra en la actualidad? La explicación que puede encontrarse en todos los libros de texto es: el oxígeno. La vida compleja evolucionó gracias a que los niveles atmosféricos de oxígeno comenzaron a aumentar hace unos 635 millones de años.

Sin embargo, nuevos estudios realizados con una esponja de mar común de un fiordo de Kerteminde, en Dinamarca, señalan que esta explicación debería ser reconsiderada. Los análisis sugieren que los animales pudieron vivir e incluso desarrollarse con un suministro de oxígeno muy limitado, en concreto con una cantidad de oxígeno en la atmósfera de sólo el 0,5% de los niveles actuales.

La gran pregunta entonces es: si esos niveles bajos de oxígeno no impidieron que los animales evolucionaran, entonces, ¿qué lo hizo? ¿Por qué la vida se limitó en la Tierra a bacterias unicelulares primitivas y a amebas durante miles de millones de años, antes de que todo eclosionara de repente y surgieran las formas de vida complejas?

«Debe haber habido otros mecanismos ecológicos y evolutivos en juego. Tal vez la vida microbiana se mantuvo durante tanto tiempo porque tardó en desarrollar la maquinaria biológica necesaria para crear un animal. Quizá, la antigua Tierra carecía de animales porque, simplemente, es difícil que evolucionen organismos pluricelulares complejos»

• Noticia en Tendencias21

• Artículo: Oxygen requirements of the earliest animals

ECOLOGÍA

Científicos británicos han desarrollado unas patatas modificadas genéticamente que son resistentes a la plaga del hongo phytophthora infestans, que se considera la mayor amenaza para el tubérculo. Este logro, que ha requerido tres años de estudio, necesita ahora la aprobación de la UE para que se pueda comercializar.

La phytophthora infestans ha afectado a los agricultores a lo largo de generaciones y fue la responsable de la hambruna irlandesa de la década de 1840. Según explican los expertos a la BBC, las patatas son especialmente vulnerables a este hongo, que aparece en zonas de gran humedad. La velocidad con la que esta infección se afianza y el impacto que causa son «devastadores» y pueden llegar a afectar a seis millones de toneladas de las patatas producidas en Reino Unido en un año.

Ante estas cifras, los investigadores del Centro John Innes y el Laboratorio Sainsbury comenzaron a buscar una solución agregando un gen a las patatas Desiree, de un pariente silvestre de América del Sur. A su juicio, el uso de técnicas para agregar genes extra fue crucial en el desarrollo de una planta resistente a la plaga.

En 2012, el tercer año de la prueba, todas las patatas no modificadas genéticamente se infectaron con el tizón tardío de agosto, mientras que los vegetales modificados permanecieron totalmente resistentes al final del experimento. Hubo también una diferencia en el rendimiento, con la nueva variedad se produjo el doble de cantidad de tubérculos.

• Noticia ABC

• Artículo: Elevating crop disease resistance with cloned genes

EVOLUCIÓN HUMANA

La variabilidad de las cuatro mandíbulas de Dmanisi evidencia la existencia de varias especies. Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), liderado por José Mª Bermúdez de Castro, coordinador del Programa de Paleobiología de Homínidos y codirector de los yacimientos de Atapuerca, acaba de publicar un artículo en el que se realiza un estudio de morfología comparada de las cuatro mandíbulas encontradas en el yacimiento georgiano de Dmanisi.

El trabajo supone una visión conceptual y metodológica diferente a la realizada hasta el momento, ya que propone la existencia de al menos dos especies distintas frente los estudios que consideran que solo puede hablarse de Homo erectus.

Como cabía esperar de una población tan antigua del género Homo, con una cronología en torno a 1,8 millones de años, todas las mandíbulas presentan rasgos primitivos en común. Sin embargo, mientras que dos de la mandíbulas estudiadas (D 211 y D 2735) recuerdan a la especie Homo habilis, la mandíbula D 2600 tiene una constelación de rasgos derivados, propios de especies recientes, como los neandertales.

El equipo del CENIEH, que ha participado en las excavaciones y en varios trabajos científicos sobre los fósiles humanos de Dmanisi, ha realizado una revisión exhaustiva de los datos geológicos del yacimiento, lo que les ha permitido detectar las incongruencias que existen entre diferentes publicaciones sobre los fósiles humanos de este yacimiento.

“En algunos casos resulta imposible conocer con precisión la procedencia de algunos ejemplares. Además y a la luz de las investigaciones, cabe pensar que estos fósiles pueden proceder de capas geológicas distintas, lo que pone en duda que los fósiles humanos de Dmanisi pertenezcan a la misma población o a la misma especie” afirma Bermúdez de Castro.

La conclusiones del estudio del cráneo D 4500 sugieren que los homínidos de Dmanisi reúnen las variabilidad de docenas de ejemplares hallados en África y Eurasia en un período de tiempo comprendido entre dos millones años y unos 100.000 años y, en consecuencia, todos ellos pertenecerían a la especie Homo erectus. “Estas conclusiones todavía no han sido respondidas en revistas científicas”, aclara Bermúdez de Castro.

“Esperamos que este primer trabajo científico, tras la publicación en 2013 del cráneo D 4500, conocido como cráneo 5, y sus provocadoras conclusiones sobre la evolución del género Homo, anime a otros investigadores a revisar la muestra de fósiles humanos de Dmanisi”, concluye Bermúdez de Castro.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: On the variability of the Dmanisi mandibles

GENÉTICA

Descubren la clave que está detrás del envejecimiento muscular. La maquinaria celular humana está programada para reparar aquellos daños generados por heridas, enfermedades o patógenos que asaltan nuestro cuerpo. Las células madre presentes en los tejidos son las encargadas de generar nuevos repuestos cuando hacen falta. Sin embargo, a medida que envejecemos el organismo va perdiendo su capacidad regenerativa y con ello se va restando eficacia a la hora de recuperar funciones dañadas, por ejemplo, tras un accidente.

El deterioro es evidente en la masa muscular que va, poco a poco, disminuyendo con el paso de los años y que es más difícil de restaurar a edades ancianas. Ese daño en la capacidad de renovación de este tejido se había achacado a alteraciones que se producen en el ambiente que rodea a las células madre del músculo. Pero, un estudio español viene a cambiar esa concepción y trae una nueva explicación de lo que está detrás del deterioro muscular.

En los últimos años, grupos americanos habían establecido un axioma que afirmaba que la reducción de la capacidad regenerativa del músculo relacionada con el envejecimiento se debía no a las células madre del músculo sino al ambiente, bien por alteraciones en la circulación, en el propio tejido muscular o en otro aspecto de su entorno. A esta conclusión habían llegado porque si trasplantaban células madre de ratones viejos en ratones jóvenes, estas células se comportaban como si fueran jóvenes.

El cambio de paradigma ha venido con una investigación más exhaustiva en el concepto de envejecimiento en ratones. Porque los grupos anteriores consideraban que un ratón era viejo cuando era mayor de 18 meses. Pero el equipo español ha marcado diferencias en la vejez. De esta manera, han estudiado el comportamiento de las células madre del músculo procedentes de ratones de 20 meses, que se podrían equiparar con personas de unos 60 años, con el de células de roedores de 28 meses, que representarían más o menos a personas de 75 u 80 años. Al trasplantar todas estas células en ratones jóvenes, se observa que aquellas que proceden de los animales más viejos no se regeneran en individuos con menos años, pero las que tienen su origen en ratones de 20 meses sí que lo hacen. «Esto demuestra que el ambiente no lo es todo».

Las células madre musculares (también denominadas células satélite) se encuentran normalmente en un estado de quiescencia, como si estuvieran echando una siesta, y sólo se despiertan cuando es necesario, por ejemplo, en caso de que tengan que reparar los daños de un accidente. Pero cuando se llega a un estado de vejez avanzada, la expresión del factor p16 y otros genes hace que las células pasen de una semivigilia a un estado comatoso. Es como si p16 marcara la frontera entre el declive progresivo y el agudo, o lo que es lo mismo, el deterioro que se da en los grandes ancianos. Otro hecho que ha demostrado el equipo español es que al inhibir p16 se desbloquean las células satélite y empiezan a formar nuevas fibras. Lo que abre la puerta al intento de buscar una herramienta para investigar el envejecimiento progresivo y las enfermedades musculares.

• Noticia en El Mundo

• Artículo: Geriatric muscle stem cells switch reversible quiescence into senescence

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Los científicos están cerca de ser capaces de rejuvenecer los músculos que envejecen. En estudios con ratones, unos investigadores de la Stanford descubren el motivo potencial que subyace al declive muscular en la vejez.

En unos estudios con ratones que envejecían, los investigadores de la Universidad de Stanford hallaron que, con el tiempo, las células madre que ayudan a reparar a las células musculares dañadas se hacen menos capaces de hacerlo. Esto ayuda a explicar por qué recuperar la fuerza y recuperarse de una lesión muscular se hace más difícil con la edad.

«En el pasado, se pensaba que las células madres en sí no cambiaban con la edad, y que cualquier pérdida de la función se debía principalmente a factores externos en el ambiente de la célula», comentó en un comunicado de prensa de la Universidad de Stanford la autora principal del estudio, Helen Blau. «Pero cuando aislamos las células madre de ratones mayores, hallamos que exhiben cambios profundos con la edad. Dos terceras partes de las células son disfuncionales cuando se les compara con las de ratones más jóvenes, y el defecto persiste incluso cuando se trasplantan a músculos jóvenes».

Sin embargo, la investigación también reveló que hay un defecto que es específico de las células madre musculares viejas que puede ser corregido, permitiendo a los científicos rejuvenecer las células.

Las células madres musculares de los ratones de dos años de edad son equivalentes a las halladas en personas de 80 años. Al llevar a cabo el estudio, los investigadores hallaron que muchas células madre musculares de esos ratones tenían una mayor actividad en una vía biológica en particular que interfiere con la producción de las células madre. Pero un medicamento específico que bloquea esta vía en las células madre vieja permitió que esas células produjeran una mayor cantidad de nuevas células que podían reparar el daño muscular con efectividad.

• Artículo: Rejuvenation of the muscle stem cell population restores strength to injured aged muscles

MEDICINA

Investigadores del Centro de Investigación en Salud Internacional de Barcelona (CRESIB) han coordinado un estudio sobre la proteína AP2-G, un regulador esencial de la reproducción sexual de parásitos de la malaria. Dicha proteína actúa como un interruptor del desarrollo al activar la transcripción de los genes tempranos de gametocitos, formas sexuales del parásito del género Plasmodium, causante de la malaria.

El estudio revela nuevas dianas para interrumpir la transmisión de la enfermedad mediante la prevención de la formación y maduración de las etapas sexuales del parásito, esenciales para la transmisión del humano al mosquito.

Los ciclos de vida de muchos parásitos implican transiciones entre especies hospedadoras dispares. Por ello, los parásitos han de pasar por varias etapas de desarrollo para adaptarse a cada uno de estos nichos. Así, para la transmisión de parásitos de la malaria (Plasmodium falciparum) de las personas al mosquito vector es necesario que se produzca una diferenciación de las etapas asexuales de replicación en los glóbulos rojos a etapas sexuales (gametocitos masculinos y femeninos).

En la fase asexual de los parásitos en sangre, el gen que codifica la proteína AP2-G está “apagado” (silenciado) en la mayoría de los parásitos pero es propenso a la activación espontánea. Según se relata, los parásitos en que se “enciende” (activa) la expresión de este gen se desarrollarán como gametocitos sexuales, que son los únicos que pueden sobrevivir en el mosquito y transmitir la enfermedad a otra persona. Por lo tanto, la proteína AP2-G actúa como un interruptor molecular del desarrollo sexual, que es una etapa básica para la transmisión de la malaria.

Los investigadores han demostrado que la función de la proteína AP2-G es esencial para la diferenciación sexual del parásito de la malaria ya que la expresión de esta proteína de unión al ADN se correlaciona fuertemente con los niveles de formación de gametocitos. También lo han demostrado mediante manipulación genética del parásito, ya que la expresión de AP2-G se regula a nivel epigenético.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: A transcriptional switch underlies commitment to sexual development in malaria parasites

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Un grupo internacional de científicos, con participación española, ha logrado regenerar en cerdos células cardíacas dañadas tras un infarto de miocardio. Los resultados se han conseguido gracias a la aplicación de terapia génica (transferencia de material genético a las células periféricas al infarto).

Gabriela Guzmán, del Hospital Universitario La Paz (Madrid) y una de las firmantes de esta investigación, ha explicado que hasta ahora las células cardíacas de los mamíferos, también los humanos, no se podían regenerar como respuesta al daño: «Cuando una persona tiene un infarto la zona dañada del corazón se muere, sus células no se pueden recuperar». Para revertir esta situación, los investigadores, que ya lo habían conseguido en ratones, introdujeron ADN en aquellas células del corazón del cerdo -«in vivo»- en la zona adyacente el infarto. «Mediante inserción de un determinado gen se consiguió que las células se regeneraran», ha confirmado Guzmán.

Esta investigadora también en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha detallado que esto se hizo mediante un virus, el citomegalovirus, que sirvió de vector para hacer llegar ese material genético a las células. «Lo que hicimos fue modificar el ADN del virus con el gen que quisimos y lo inyectamos en el corazón», ha manifestado Guzmán.

Una vez dentro, el gen llamado Ciclina A2 consiguió que las células comenzaran a regenerarse (provocó la división de las células cardíacas y su crecimiento, lo que es imprescindible para recuperar el tejido).

Los investigadores trabajaron con dos grupos de cerdos: a los que se inyectó el ADN modificado y a los que no y comprobaron, siete semanas después del infarto, que la función ventricular del corazón era «significativamente superior» en los animales del primer grupo y observaron evidencias de nuevas células musculares cardíacas en las áreas alrededor del ataque cardíaco.

• Noticia Libertad Digital

• Artículo: Cyclin A2 Induces Cardiac Regeneration After Myocardial Infarction Through Cytokinesis of Adult Cardiomyocytes

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Mejorar el oído con la oscuridad. Lo que ya se sabía era que los cerebros jóvenes eran capaces de reaprovechar las conexiones sensoriales del cerebro, pero una nueva investigación ha determinado que la oscuridad puede ser un buen tratamiento contra la pérdida de audición, cuando está provocada por causas neuronales. Los investigadores de las universidades de Maryland y Johns Hopkins (en EEUU ambas) lo han comprobado dejando a varios ratones sin luz durante una semana.

En ese período, las redes neuronales entre la corteza auditiva (encargada de procesar el sonido) y el tálamo (encargado de los sentidos, excepto el olfato) se reforzaban e incrementaban. Para Patrick Kanold, uno de los autores de la investigación, «esto revela que hay cierta conexión entre unos sentidos y otros» y que «privándonos de la vista temporalmente un cerebro adulto puede lograr las adaptaciones necesarias para que la audición mejore».

El detalle de que se haya logrado en ratones adultos es importante, porque se supone que su cerebro menos adaptable que el de un individuo joven. Según explica Kanold, «hay un llamado período crítico en el que los niños aprenden a reconocer y responder a los sonidos más habituales que les rodean» pero después, digamos, admiten pocos tipos más. Pero ahora parece que no sería tan difícil reeducar el oído.

• Noticia Libertad Digital

• Artículo: Crossmodal Induction of Thalamocortical Potentiation Leads to Enhanced Information Processing in the Auditory Cortex

NEUROCIENCIA

Científicos del King College de Londres han identificado un gen que vincula el espesor de la materia gris en el cerebro con la inteligencia. El estudio podría ayudar a que los científicos entiendan los mecanismos biológicos detrás de algunas formas de deterioro intelectual.

En estudios anteriores se había demostrado que el espesor de la corteza cerebral, o “grosor cortical”, se correlaciona estrechamente con la capacidad intelectual, sin embargo todavía no se habían identificado ningún gen. Ahora, un equipo internacional de científicos ha analizado muestras de ADN e imágenes por resonancia magnética de 1.583 adolescentes sanos de 14 años. Los adolescentes también se sometieron a una serie de pruebas para determinar su inteligencia verbal y no verbal.

La Dra. Sylvane Desrivières, autora principal del estudio, dice que el objetivo principal era encontrar cómo se relacionan las diferencias estructurales del cerebro con diferencias en la capacidad intelectual. Añade que la variación genética que han identificado está relacionada con la plasticidad sináptica –es decir, la forma en que se comunican las neuronas. El descubrimiento puede ayudar a entender lo que ocurre a nivel neuronal en ciertas formas de deficiencias intelectuales, en las que la capacidad de las neuronas para comunicarse de manera efectiva se ve comprometida de alguna manera.

La Dra. Desrivières advierte que “es importante señalar que la inteligencia se ve influida por muchos factores genéticos y ambientales. El gen que hemos identificado sólo explica una pequeña proporción de las diferencias en la capacidad intelectual, por lo que no es de ninguna manera un ‘gen de la inteligencia”.

• Noticia en Ciencia al día

• Artículo: Single nucleotide polymorphism in the neuroplastin locus associates with cortical thickness and intellectual ability in adolescents (descarga directa en formato PDF)

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Algunas personas recuerdan sus sueños cada mañana, mientras que otras rara vez recuerdan uno. Un equipo dirigido por Perrine Ruby, investigador del INSERM en el Centro de Investigación de Neurociencia de Lyon, ha estudiado la actividad cerebral de estos dos tipos de soñadores con el fin de comprender las diferencias entre ellos. En el estudio los investigadores muestran que la unión temporo-parietal, un centro de procesamiento de información en el cerebro, es más activo en los “recordadores”. El aumento de la actividad en esta región del cerebro puede facilitar la orientación de la atención hacia los estímulos externos y promover la vigilia en intrasueño, facilitando de este modo la codificación de los sueños en la memoria.

La razón de los sueños sigue siendo un misterio para los investigadores que estudian la diferencia entre “recordadores de alto perfil”, que recuerdan los sueños con regularidad, y “recordadores de perfil bajo”, que raramente recuerdan los sueños. En enero de 2013 el equipo dirigido por Perrine Ruby hizo las dos observaciones siguientes: los “recordadores de alto perfil” tienen el doble de tiempo de vigilia durante el sueño que los “recordadores de bajo perfil” y poseen cerebros más reactivos a estímulos auditivos durante el sueño y la vigilia. Este aumento de la reactividad cerebral puede promover despertares durante la noche, y por lo tanto puede facilitar la memorización de los sueños durante breves períodos de vigilia.

En este nuevo estudio, el equipo de investigación buscó identificar qué áreas del cerebro se diferencian entre ambos. Utilizaron Tomografía por Emisión de Positrones (PET) para medir la actividad cerebral espontánea de 41 voluntarios durante la vigilia y el sueño. Los voluntarios se dividieron en 2 grupos: 21 “recordadores de perfil alto” que recordaban sueños 5,2 mañanas  por semana en promedio, y 20 de perfil bajo, que informaron de sueños 2 días por mes de  promedio. Los de tipo “perfil alto”, tanto cuando estaban despiertos como cuando dormían, mostraron una actividad cerebral más fuerte espontánea en la corteza prefrontal medial (mPFC) y en la unión temporo-parietal (TPJ), un área del cerebro involucrada en la atención orientando hacia los estímulos externos.

“Nuestros resultados sugieren que ambos  difieren en la memorización del sueño, pero no se excluye que también difieran en la producción de sueño. De hecho, es posible que los “recordadores de perfil alto” produzcan una mayor cantidad de sueños” , concluye el equipo de investigadores.

• Noticia en Inserm (traducción al castellano)

• Artículo: Resting Brain Activity Varies with Dream Recall Frequency Between Subjects

Publicado por José Luis Moreno en SIETE DÍAS, 2 comentarios
Siete días … 30 de septiembre a 6 de octubre (interfaz cerebral)

Siete días … 30 de septiembre a 6 de octubre (interfaz cerebral)

     Última actualizacón: 1 septiembre 2017 a las 07:20

GENÉTICA

Un estudio sobre la evolución del ADN mitocondrial, realizado por investigadoras de la Universidad Autónoma de Barcelona, ha determinado la frecuencia y el patrón de heteroplasmia en todo el genoma mitocondrial de una muestra representativa de la población europea. Los datos concluyen que muchas de las mutaciones identificadas acaban por no fijarse en la población, debido a la actuación de mecanismos evolutivos como la deriva o la selección.

Las copias de ADN mitocondrial que tiene un individuo no tienen que ser necesariamente idénticas y la presencia de diferentes tipos de este material se conoce como heteroplasmia. Esta es una fase obligatoria en la evolución del ADN mitocondrial, un estado intermedio entre la generación de mutaciones y la posible fijación de estas a nivel celular y de individuo.

En este estudio, las investigadoras han determinado la frecuencia y el patrón de heteroplasmia en todo el genoma mitocondrial de una muestra de 101 individuos sanos, no emparentados y representativos de la población europea. Los resultados demuestran una elevada frecuencia de heteroplasmia mitocondrial, ya que el 61% de los individuos la presenta.

“Es un dato importante. Hasta ahora nadie había determinado estas frecuencias, tanto por motivos metodológicos –hemos detectado, con una sensibilidad del 100%, las mezclas de ADNs mitocondriales en que la variante genética minoritaria estaba presente con  una frecuencia de sólo un 10%– como porque durante mucho tiempo el estudio de la heteroplasmia se había asociado al estudio de enfermedades mitocondriales».

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Frequency and pattern of heteroplasmy in the complete human mitochondrial genome (descarga directa en formato PDF)

MEDICINA

Un equipo japonés ha tratado con éxito un gliobastoma, la forma de tumor cerebral más común en humanos, en un ratón mediante el empleo de tecnología molecular para lograr que el activo anticancerígeno alcanzara con éxito las células malignas.

Al agente quimioterapéutico de platino se le incorporó una micela polimérica y otras moléculas de ligando a través de un proceso de autoensamblaje molecular. Tras administrarlo por vía intravenosa, el equipo logró suprimir el crecimiento del tumor maligno.

Administrar correctamente fármacos sobre células cerebrales es un proceso complicado debido a las densas paredes de los vasos sanguíneos del cerebro, que crean un muro difícil de penetrar.

Mediante este proceso, los investigadores lograron que las micelas producidas, con un tamaño de unos 30 nanómetros de diámetro, traspasaran con éxito dicha barrera para atacar las células tumorales.

• Noticia EFE

• Artículo: Cyclic RGD-linked polymeric micelles for targeted delivery of platinum anticancer drugs to glioblastoma through the blood–brain tumor barrier

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Científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona han identificado en la mosca Drosophila melanogaster una proteína que resulta clave para la vida del embrión. Si su función también estuviera conservada en humanos, su alteración se podría relacionar con patologías de la gestación y abortos prematuros, señalan los investigadores. El hallazgo podría tener futuras aplicaciones biomédicas.

El cigoto es la primera célula de un nuevo individuo que se obtiene de la fusión de un óvulo y un espermatozoide. El ADN del cigoto contiene toda la información necesaria para dar lugar a un organismo adulto. Ahora bien, en las primeras etapas de vida, durante la denominada embriogénesis, el genoma de este cigoto está totalmente reprimido, no tiene ninguna actividad. En la mosca Drosophila melanogaster el genoma del cigoto está reprimido hasta la decimotercera división celular, a partir de la cual el embrión comienza ya a expresar sus propios genes.

El grupo del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) “Función y estructura de la cromatina”, dirigido por Ferran Azorín, también Profesor de Investigación en el CSIC, ha identificado ahora en la Drosophila una proteína que mantiene inactivo el genoma del cigoto hasta ese momento justo. La función de dicha proteína resulta clave para la vida del embrión porque sin dBigH1 el genoma se activa demasiado pronto y ningún embrión sobrevive.

“Si esta misma función también estuviera conservada en humanos, su alteración se podría relacionar con patologías de la gestación y abortos prematuros”, dice el jefe de grupo Ferran Azorín. El investigador añade que “no son patologías –si es que de verdad lo son- que se traten demasiado y, en todo caso, los problemas durante la gestación pueden ser por causas muy diferentes”.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: The embryonic linker histone H1 variant of Drosophila, dBigH1, regulates zygotic genome activation

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La colaboración entre los servicios sanitarios de siete hospitales españoles e investigadores del CNIC ha permitido comprobar que la administración precoz de metopropol a 270 pacientes con infarto redujo la superficie cardiaca afectada.

Después de dos años de ensayo clínico en 270 pacientes, el proyecto METOCAD-CNIC ha tocado a su fin. Sus resultados esclarecen que la administración precoz de metopropol, un fármaco de bajo coste, durante un infarto, reduce un 20% el daño sufrido por el corazón.

El metopropol, un medicamento “sin interés comercial, que ya está exento de patente”, como explica a SINC Ibáñez, se utiliza desde hace más de 30 años para tratar la hipertensión arterial y otras enfermedades cardiovasculares. “Con menos de un euro y medio somos capaces de reducir las consecuencias del infarto, los reingresos y, muy posiblemente, el índice de mortalidad”.

Aunque ya se conoce que el medicamento reduce el daño por isquemia y por perfusión, los investigadores aún están evaluando cuál es el mecanismo de acción de esta terapia.

La aplicación obligatoria del metopropol en los servicios de urgencias también tendrá que esperar, pues aún no está incluido en las guías de protocolo actuales y por tanto su aplicación depende del juicio del médico. “Será necesaria la realización de un ensayo clínico más numeroso a nivel internacional para que llegue a ser obligatorio”, afirma Ibáñez.

Los próximos experimentos tratarán de demostrar que el fármaco no solo produce una disminución del tamaño del infarto, sino que también reduce la mortalidad a largo plazo.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Effect of early Metoprolol on infarct size in ST-segment–elevation myocardial infarction patients undergoing primary percutaneous coronary intervention

MICROBIOLOGÍA

Una investigación, en la que participan científicos del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), ha desvelado la estructura de la cola del virus bacteriófago T7. El pasado año ya publicaron en la revista PNAS la estructura de una de las proteínas que permite a este virus anclarse sobre la superficie de las bacterias.

El actual trabajo sugiere la presencia de similitudes entre la estructura de la cola de este virus y la cola de otros sistemas virales no relacionados con T7, lo que implicaría que existen vínculos evolutivos en la estructura y la función de todos los virus.

“Los bacteriófagos son virus que infectan a bacterias y desempeñan un papel muy importante en la biología molecular moderna, ya que son excelentes sistemas de estudio por su simplicidad genética y su complejidad funcional y estructural”, explica José L. Carrascosa, uno de los autores del nuevo artículo.

“La cola de los bacteriófagos de ADN bicatenario es un complejo macromolecular muy sofisticado, mediante el cual el virus selecciona la bacteria a la que va a infectar, se fija a ella y la inyecta su genoma para que empiece el proceso de infección”

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Structural characterization of the bacteriophage T7 tail machinery

NEUROCIENCIA

En un experimento tan fascinante como inquietante, un investigador ha controlado a distancia movimientos corporales de un colega mediante una interfaz que mantuvo conectados vía internet los cerebros de ambos. Es la primera vez que dicha interfaz se prueba de esta manera, y hasta donde se sabe (nunca puede descartarse que algo así ya se haya hecho en secreto, por ejemplo en el ámbito militar), ésta es también la primera vez que se pone en práctica una interfaz de esta clase conectando dos cerebros humanos.

En el experimento, Rajesh Rao, el emisor, estaba sentado en su laboratorio llevando puesto un gorro con electrodos conectados a un aparato de electroencefalografía, el cual registra la actividad eléctrica del cerebro. Otro investigador, Andrea Stocco, el receptor, estaba en su laboratorio, al otro lado del campus de la universidad, llevando puesto un gorro marcado para indicar el punto de estimulación sobre el que actuaría una bobina de estimulación magnética transcraneal que fue posicionada directamente sobre el sector izquierdo de su corteza motora, que controla el movimiento de la mano derecha (cada sector controla el lado opuesto.)

El equipo de científicos estableció una conexión vía Skype por internet, a fin de que el personal del grupo del emisor y el del grupo del receptor se pudieran coordinar para el experimento, pero ni Rao ni Stocco podían ver las pantallas de Skype.

Rao miraba a la pantalla de un ordenador y jugaba con un videojuego sencillo con su mente (mediante una interfaz cerebro-ordenador). Cuando debía disparar con un cañón contra un objetivo, él imaginaba con fuerza que movía su mano derecha (con cuidado de no moverla de verdad), haciendo que un cursor activara el botón de «disparar». Casi instantáneamente, Stocco, que estaba usando auriculares que cancelaban cualquier sonido delatador y que no estaba mirando ninguna pantalla de ordenador, involuntariamente movió el dedo índice de su mano derecha y presionó la barra espaciadora de un teclado, como si disparase el cañón del videojuego. Stocco comparó la sensación de mover involuntariamente su mano con la de un tic nervioso.

El experimento fue un éxito.

• Noticia Noticias de la Ciencia

• Vídeo

GEOLOGÍA

Alrededor del año 1257 se produjo una colosal erupción volcánica, probablemente la más potente de los últimos 7.000 años, que expulsó una nube de cenizas tan grande que consiguió enfriar la Tierra. El evento dejó en el aire ocho veces más azufre que la famosa erupción cataclísmica del Krakatoa. Los científicos tenían indicios de que esto había ocurrido, pero nunca habían conseguido localizar el volcán que lo provocó, lo que acrecentaba el misterio.

Hace un año, un grupo de geocientíficos franceses de la Universidad de Panthéon-Sorbonne anunciaron que creían saber cuál era, pero, con celo profesional, se negaron a identificarlo hasta que su trabajo fuera publicado en una revista publicada por pares. Ahora, según anuncian en un estudio, un volcán indonesio, el Samalas, que forma parte del complejo volcánico Monte Rinjani en la isla de Lombok, puede ser el culpable.

La erupción habría alcanzado una magnitud 7 en la escala de explosividad volcánica (el máximo es 8). Los investigadores dicen que los análisis geoquímicos de rocas del volcán coinciden con fragmentos encontrados en núcleos de hielo del Ártico y la Antártida.

• Noticia ABC

• Artículo: Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia (descarga directa en formato PDF)

CIENCIAS PLANETARIAS

La fecha del primer soplo de oxígeno en la Tierra podría haber tenido lugar entre 300 y 400 millones de años antes de lo que los científicos creían hasta ahora. Según se deduce de los análisis llevados a cabo con antiguos sedimentos, los primeros indicios de la existencia de oxígeno en la atmósfera terrícola retrocederían en el tiempo hasta la fecha final de 3.000 millones de años.

Estos nuevos datos sitúan la presencia del oxígeno en nuestro planeta más de 600 millones de años antes de la Gran Oxidación, cuando los niveles de oxígeno atmosférico se elevaron espectacularmente. En los últimos seis años, varios estudios geológicos han datado la presencia de oxígeno en un arco de tiempo de entre 2.600 y 2.700 millones de años. Los científicos creen que algunos microorganismos fotosintéticos como las cianobacterias fueron las productoras del oxígeno. Por tanto, conseguir fechar las primeras muestras de oxígeno atmosférico tiene implicaciones también sobre cómo evolucionó la vida fotosintética en el planeta.

• Noticia ABC

• Artículo: Atmospheric oxygenation three billion years ago

ARQUEOLOGÍA

Un estudio liderado por el CSIC ha desvelado que seis restos de obsidiana hallados en yacimientos neolíticos de la península ibérica recorrieron más de 1.200 kilómetros de distancia. Los científicos han determinado que esas piezas proceden de la isla de Cerdeña, en concreto, de una de las laderas del macizo volcánico de Monte Arci.

Se trata de la máxima distancia documentada hasta la fecha en el transporte de esta materia prima, una roca volcánica negra empleada en la elaboración de herramientas en el Mediterráneo occidental durante el Neolítico.

Los investigadores han revisado todos los restos de obsidiana recuperados hasta la fecha en yacimientos neolíticos de la península. Las seis piezas analizadas –cinco hojas y una matriz, la masa de materia de la que se han extraído las hojas– habrían guardado más relación con el prestigio social de sus dueños que con el fin para el que fueron elaborados, ya que fueron depositados en tumbas individuales como parte de cinco ajuares funerarios hace 6.000 años.

• Noticia El Mundo

• Artículo: Neolithic diffusion of obsidian in the western Mediterranean: new data from Iberia

 

Publicado por José Luis Moreno en SIETE DÍAS, 3 comentarios
Siete días … 29 de julio a 4 de agosto (Angkor Wat)

Siete días … 29 de julio a 4 de agosto (Angkor Wat)

     Última actualizacón: 27 octubre 2017 a las 13:44

BIOLOGÍA

Uno de los problemas centrales de la biología evolutiva —tanto que ha llegado a denominarse “la paradoja de Darwin”— es la explosión cámbrica, el origen de los animales en los albores de esa era, hace 540 millones de años. Sobre todo si se tiene en cuenta que los 3.000 millones de años anteriores solo conocieron la existencia de bacterias y otros microbios unicelulares. ¿Por qué la evolución tardó tanto en inventar a los animales y luego lo hizo tan deprisa? Evolucionistas de la Universidad de Harvard acaban de encontrar la explicación: el incremento súbito del oxígeno en los océanos terrestres no solo aportó la energía necesaria para la vida multicelular, sino también el disparador de la complejidad en las redes ecológicas de la época.

• Noticia El País

• Artículo: A basin redox transect at the dawn of animal life

ECOLOGÍA

¿Por qué algunos mamíferos machos eligen ser monógamos? La comunidad científica ha debatido sobre este asunto durante años y esta misma semana dos revistas coinciden en publicar sendos estudios para esclarecer, por un lado, las razones que llevan a algunas especies de mamíferos no humanos a optar por esta estrategia reproductiva y, por otro, para explicar cómo ha evolucionado la monogamia en los primates. Estas dos investigaciones sobre la monogamia social (es decir, que una hembra y un macho fértiles se apareen y procreen durante varias temporadas reproductivas) se publican en Science y en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) respectivamente.

• Noticia El Mundo

• Artículo: Male infanticide leads to social monogamy in primates (descarga directa en formato PDF)

• Artículo: The evolution of social monogamy in mammals

GENÉTICA

¿Qué sexo humano apareció primero, el femenino o el masculino? Hasta ahora, diversos estudios indicaban que el ancestro femenino común más reciente de Homo sapiens —la “Eva” mitocondrial— surgió en el planeta mucho antes que el cromosoma Y “Adán”.  Dos nuevos trabajos llegan a la conclusión de que el cromosoma Y humano surgió hace entre 120.000 y 156.000 años, en un tiempo cercano al femenino, de hace entre 99.000 y 148.000 años.

Los resultados de ambas investigaciones proveen además un análisis más profundo sobre cómo las poblaciones humanas se dispersaron y evolucionaron alrededor del mundo.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Sequencing Y chromosomes resolves discrepancy in time to common ancestor of males versus females

• Artículo: Low-pass DNA sequencing of 1200 sardinians reconstructs european Y-chromosome phylogeny

MEDICINA

Científicos del departamento de cirugía pediátrica del Hospital General de Massaschusetts acaban de publicar en las páginas del Journal of Medical Devices, algunas de las «artimañas» técnicas que les han permitido diseñar una oreja de laboratorio flexible, pero al mismo tiempo lo suficientemente robusta para pensar en su aplicación en pacientes en un futuro a corto plazo.

De momento, la oreja de laboratorio creada por Thomas M. Cervantes y su equipo fue implantada con éxito durante 12 semanas en la espalda de un roedor; donde se pudo comprobar que el órgano era suficientemente flexible para doblarse con los dedos y volver después a su posición inicial, sin deformarse (como lo haría una real).

• Noticia El Mundo (la corrección es propia)

• Artículo: Rapid prototyping of flexible structures for tissue engineered ear reconstruction

• Vídeo:

• Más información:

Crean orejas artificiales idénticas a las naturales, con una impresora 3D.  Médicos y bioingenieros de la Universidad de Cornell han creado una oreja artificial con el mismo aspecto que una oreja normal y que además actúa como un oído natural, combinando la impresión 3D con células naturales de cartílago. Los implantes podrían estar disponibles para su uso médico en solo tres años.

• Noticia Tendencias21 (Febrero 2013)

• Artículo: High-fidelity tissue engineering of patient-specific auricles for reconstruction of pediatric microtia and other auricular deformities (descarga directa en formato PDF)

PALEONTOLOGÍA

Los ojos son uno de los órganos más notables y valiosos para cualquier animal.  Sin embargo, sus orígenes han sido un misterio hasta hace muy poco.  Incluso hay algunas preguntas sobre el ojo que todavía no son fáciles de responder: ¿Por qué se desarrolló el ojo? ¿Por qué se han desarrollado tipos tan diferentes de ojos como los insectos y crustáceos o los de los vertebrados como nosotros?

El profesor Trevor Lamb, del Centro de Visión en la Universidad Nacional de Australia, ha dedicado más de 30 años a la investigación de estos secretos y acaba de publicar un estudio sobre el origen de los ojos y la visión de los vertebrados que resume las conclusiones a las que han llegado durante los últimos tiempos científicos en todo el mundo.

Los profundos orígenes de la “visión” se remontan a más de 700 millones de años, cuando la Tierra estaba habitada por animales unicelulares como amebas, algas, corales y bacterias. En aquel momento hicieron su aparición los primeros productos químicos sensibles a la luz, las opsinas, que fueron utilizadas de forma rudimentaria por algunos organismos para diferenciar el día de la noche. “Sin embargo, estos animales eran pequeños, -comenta Lamb- y no tenían un sistema nervioso que les permitiera procesar las señales de sus sensores de luz”.

• Noticia EFE

• Artículo: Evolution of phototransduction, vertebrate photoreceptors and retina

• Más información

ARQUEOLOGÍA

El trabajo de cartografía arqueológica realizado hasta ahora en las sucesivas capitales medievales del imperio Khmer en Angkor, Camboya (desarrollado alrededor de los siglos 9 y 15 de la Era Común, C. E.), lo ha identificado como el asentamiento complejo más grande del mundo de la época preindustrial y, sin embargo, varias áreas cruciales han permanecido sin cartografiar, en particular los centros ceremoniales y sus alrededores, donde la tupida selva oscurece las huellas de la civilización que suelen permanecer visibles en la topografía del terreno.  En este artículo se describe el uso de la tecnología de escaneo láser aerotransportado (LIDAR) para crear modelos digitales de alta precisión de la elevación de la superficie del suelo por debajo de la cubierta de vegetación.  Se ha identificado un paisaje urbano que no se había localizado previamente en el que se integran los principales templos como Angkor Wat.  Más allá de estos nuevos paisajes urbanos, los datos LIDAR revelan los cambios antropogénicos a gran escala del paisaje y dan más peso a un nuevo consenso según el cual la complejidad de las infraestructuras, los modos de subsistencia insostenibles, y la variación climática son factores esenciales para entender la decadencia de la civilización clásica Khmer.

• Artículo: Uncovering archaeological landscapes at Angkor using lidar

Publicado por José Luis Moreno en SIETE DÍAS, 1 comentario