Consiguen eliminar algunos tipos de cáncer de páncreas en modelos de ratón

Investigadores del Grupo de Oncología Experimental del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), grupo que dirige el investigador Mariano Barbacid, acaban de publicar en Cancer Cell los resultados de un trabajo en el que han observado la regresión completa de los adenocarcinomas ductales pancreáticos avanzados, tras la inhibición combinada del Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR, por sus siglas en inglés) y la quinasa c-RAF.

El proyecto ha sido financiado por la Fundación Científica de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), dentro de su convocatoria de ayudas a Grupos Coordinados Estables.

Actualmente, el adenocarcinoma ductal de páncreas o ADP es una de las formas más agresivas de cáncer de páncreas y uno de los más resistentes a los tratamientos de medicina personalizada o inmunoterapia, por lo que su curación se limita prácticamente a los casos en los que el tumor se puede eliminar quirúrgicamente, lo que supone entre un 10 y 20% de los casos. Es un tumor ligeramente más frecuente entre los hombres que entre las mujeres.

A pesar de los importantes avances en este campo, sigue teniendo un mal pronóstico.

Aunque el cáncer de páncreas representa el 2,2% de todos los nuevos casos de cáncer, es ya la tercera causa de muerte, solo por detrás del cáncer de pulmón y de colon, superando a la mortalidad del cáncer de mama. De hecho, se prevé que en 2030 el ADP se convierta en la segunda causa de muerte por encima del cáncer de colon.

Durante los últimos cinco años, el equipo de investigadores ha desarrollado una nueva generación de modelos de ratón genéticamente modificados que han permitido, por un lado, evaluar el efecto terapéutico de dianas moleculares en ratones portadores de tumores avanzados y, por otro, identificar posibles efectos tóxicos al eliminar o inhibir estas dianas de forma sistémica en todo el organismo.

El equipo de trabajo enfocó sus investigaciones iniciales en eliminar de forma aislada EGFR y c-RAF, pero los resultados fueron negativos en ambos casos. Por esta razón, decidieron analizar si estas dianas pudieran inducir un efecto terapéutico si se eliminaban de forma simultánea, con lo que se comprobó que un porcentaje importante de tumores de alto grado no sólo dejaba de crecer, sino que a las pocas semanas desaparecieron completamente. Hasta ahora, nunca se había observado la desaparición (regresión completa) de cáncer de páncreas avanzado en ningún modelo experimental.

Como resultado, la eliminación combinada de EGFR y de c-RAF solo produce toxicidades que consisten en una dermatitis fácilmente controlable. Por esta razón, se probó esta terapia en ratones inmunodeficientes con diez modelos de cáncer de páncreas obtenidos de pacientes, resultando que nueve de estos tumores dejaron de proliferar en ausencia de EGFR y c-RAF: un paso previo esencial para el desarrollo de ensayos clínicos.

El proceso de transferencia de estos resultados a la clínica no será inmediato ya que actualmente además de que no existen inhibidores capaces de bloquear la actividad de c-RAF en este tipo de tumores. Si existiesen resultarían inaceptablemente tóxicos, por lo que no es posible reproducirlos farmacológicamente. No obstante, la aplicación de una nueva química llamada Degron Chemistry (química de degradación) podría permitir plantearse la posibilidad de conseguir por inhibición de EGFR y degradación de c-RAF resultados análogos en investigación clínica, a los experimentales obtenidos con la eliminación génica de EGFR y c-RAF.

Estos resultados, al igual que los publicados por el grupo de Barbacid hace un año en los que demostraban un importante efecto terapéutico al eliminar c-RAF de tumores de pulmón, se están teniendo en cuenta en la industria farmacéutica para desarrollar fármacos selectivos que permitan, eventualmente, ser usados contra estos tipos de tumores.

 

Nuevos indicios adelantan el inicio de la Edad de Hierro en el nordeste peninsular

La datación arqueomagnética y evidencias arqueológicas en el Complejo de San Jaume en Alcanar (Tarragona) sugieren que la Primera Edad de Hierro en el nordeste peninsular pudo comenzar en el siglo VIII a.C. y no cien años más tarde, como se pensaba hasta ahora, según una investigación liderada por la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

La Edad de Hierro es la última de la era de los Metales y pone fin a la Prehistoria. Los resultados de este estudio, publicados en Archaeological and Anthropological Science, y suponen también un adelanto de la transición entre las Edades de Bronce y Hierro.

Si bien los investigadores necesitarían confirmar estos resultados en otras estructuras de yacimientos datados en el mismo periodo, “este se trata de un resultado importante porque implica que es necesario revisar los patrones de asentamiento en esta región generalmente asumidos”, destaca Miriam Gómez-Paccard. Investigadora del Instituto de Geociencias (CSIC) de la UCM.

Además de la UCM y el IGEO, en el estudio participan la Universidad de Barcelona y la Universidad de Rennes (Francia). Para llegar a estos resultados, los investigadores utilizaron como método la datación arqueomagnética.

El arqueomagnetismo estudia estructuras arqueológicas que han sido sometidas a altas temperaturas (como las ánforas de cerámica) y determina la remanencia magnética adquirida por las muestras arqueológicas durante el último enfriamiento de las estructuras.

«Debido a distintos procesos físicos, esta remanencia magnética es paralela al campo magnético de la tierra presente en el momento de enfriamiento. Comparándola con las curvas de variación del campo magnético de la tierra, se puede obtener el intervalo de edad del momento de adquisición de la remanencia a un cierto nivel de confianza«, explica Alicia Palencia-Ortas, investigadora en la facultad de Ciencias Físicas de la UCM, miembro del grupo Paleomagnetismo y en cuyo laboratorio se analizaron las muestras recogidas en las dos campañas de muestreo que se llevaron a cabo.

Einstein siempre tuvo la razón

Por primera vez en la historia se ha difundido una imagen real de un hoyo negro. Se trata de uno supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante ubicada en el Cúmulo de Virgo.

El hallazgo fue posible gracias a la colaboración internacional Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), una red de ocho radiotelescopios alrededor del mundo que observaron al mismo punto y captaron señales que un grupo de 200 científicos de una veintena de países convirtieron en imágenes inéditas. Sus resultados se publican hoy en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters.

Raymond Loinard Corvaisier, profesor de Astronomía del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM Campus Morelia, es uno de los científicos que colaboró en el tratamiento de los datos emitidos por el telescopio con el fin de reconstruir imágenes.

“Lo que sale de los telescopios individualmente es, digamos, la intensidad de un campo eléctrico que vaya con función del tiempo. A partir de esto, hay que hacer un tratamiento para invertir esos datos que salen del instrumento, y reconstruir la imagen que corresponde. Uno hacía las imágenes a partir de los datos, y yo trabajaba en este grupo”, destacó el académico universitario.

De acuerdo con Loinard Corvaisier, lo que se espera ver es un anillo luminoso centrado justo donde se localiza el agujero negro, así como un lado del anillo más brillante que el otro (efecto Doppler), es decir, si el material alrededor del agujero negro gira —el material que se acerca a nosotros—, emitirá una luz amplificada; por otro lado, si el material se aleja de nosotros, emitirá una luz que distribuida permitirá que un lado del anillo se vea más brillante que del otro.

“Al final produce como una especie de creciente que debería ser exactamente circular, pero más brillante de un lado que de otro. Es lo que esperamos ver en ambos casos. La existencia de este horizonte de evento es la prueba de que estamos viendo un agujero negro”.

El astrónomo señaló que “el anillo luminoso alrededor de un hoyo negro es un gran descubrimiento que confirma la Teoría de la Relatividad, que hace un siglo predijo la existencia de estas características”.

Se activa contingencia ambiental; mañana no circulan autos holograma «2»

La Comisión Ambiental de la Megalópolis activó este miércoles la Fase 1 de Contingencia Ambiental por Ozono, por lo que este jueves 11 de abril no circularán los vehículos con holograma «2» ni los holograma «1» cuya matrícula termine en número non y todos los que tienen engomado color verde, terminación de placa de circulación 1 y 2.

En un comunicado, detalló que a las 17:00 horas se registraron valores de 152 puntos de ozono en el Índice de Calidad del Aire en la estación Pedregal y 151 en la estación Merced, de las alcaldías Álvaro Obregón y Venustiano Carranza, respectivamente.

Lo anterior, debido a la presencia de un sistema de alta presión que afecta el centro del país, ocasionando viento débil en superficie y escasa dispersión de los contaminantes por la estabilidad atmosférica, así como por las altas temperaturas y radiación solar, añadió.

Detalló que los vehículos que tampoco podrán circular este jueves 11 de abril de las 5:00 a las 22:00 horas, son los que se encuentran sin holograma de verificación o con placas formadas por letras no circulan.

Añadió que todos los vehículos automotores de servicio particular con placas de circulación del extranjero o de otras entidades federativas que no porten el holograma de verificación “00”, “0” o Exento, serán considerados como holograma de verificación 2, por lo que deberán suspender su circulación de las 5:00 a las 22:00 horas.

También los vehículos de reparto de gasolina, diésel y gas licuado de petróleo con holograma 1 y 2 terminación de placa de circulación non deberán suspender su circulación en dicho horario.

Además, los vehículos destinados al servicio de transporte de carga con placa federal o local, deberán de acatar la restricción a la circulación de las 06:00 a las 10:00 horas.

Mientras que los establecimientos, a excepción de hospitales, que no cuenten con sistemas de control de emisiones de ozono, deberán reducir la operación de sus calderas un 30 por ciento.

El organismo recomendó evitar realizar actividades al aire libre entre las 13:00 y 19:00 horas, así como permanecer en interiores.

Expectación mundial por la primera imagen en primer plano de un agujero negro

El 10 de abril de 2019, el consorcio científico internacional Event Horizon Telescope (EHT) presentará sus primeros resultados en múltiples conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo, y en muchos eventos satelitales organizados por sus partes interesadas e instituciones afiliadas a partir de las 13:00 horas, la primera imagen que se ha intentado obtener del agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea y de otro agujero 1,500 veces más grande situado en el centro de la galaxia M87.

El portal de EHT ha anunciado que un comunicado se publicará poco después del inicio de las conferencias de prensa el 10 de abril.

Las traducciones del comunicado de prensa estarán disponibles en varios idiomas por parte de EHT y nuestras instituciones asociadas, junto con un extenso material audiovisual de apoyo. El material de referencia que describe diversos aspectos del EHT está disponible en este sitio web.

Puedes seguir las actualizaciones mediante redes sociales, en Twitter (@ehtelescope, #EHTblackhole), Facebook (@ehtelescope) y en el canal de Youtube.

Cuatro cosas que aprenderemos de la primera imagen en primer plano de un agujero negro:

¿Cómo es realmente un agujero negro?

Los agujeros negros están a la altura de sus nombres: las grandes bestias gravitacionales no emiten luz en ninguna parte del espectro electromagnético, por lo que no se parecen mucho a ellos mismos.

Pero los astrónomos saben que los objetos están allí. A medida que la gravedad de un agujero negro atrae gas y polvo, la materia se asienta en un disco en órbita, con átomos que se empujan entre sí a velocidades extremas. Toda esa actividad calienta la materia al rojo vivo, por lo que emite rayos X y otras radiaciones de alta energía. Los agujeros negros más voraces del universo tienen discos que eclipsan a todas las estrellas en sus galaxias.

 

¿Se sostiene la teoría general de la relatividad cerca de un agujero negro?

La forma exacta del anillo puede ayudar a romper uno de los estancamientos más frustrantes de la física teórica.

Los pilares gemelos de la física son la teoría de la relatividad general de Einstein, que gobierna cosas masivas y gravitacionalmente ricas, como los agujeros negros, y la mecánica cuántica, que gobierna el extraño mundo de las partículas subatómicas. Cada uno trabaja precisamente en su propio dominio, pero no pueden trabajar juntos.

Dado que los agujeros negros son los entornos gravitacionales más extremos del universo, son el mejor entorno para someter a prueba las teorías de la gravedad. Es como lanzar teorías a una pared y ver si, o cómo, se rompen. Si la relatividad general se sostiene, los científicos esperan que el agujero negro tenga una sombra particular y, por lo tanto, una forma de anillo. Si la teoría de la gravedad de Einstein se desintegra, observarán una sombra diferente.

El siguiente video muestra cómo podría verse un agujero negro que sostiene la teoría de Einstein:

¿Los cadáveres estelares llamados púlsares rodean el agujero negro de la Vía Láctea?

Otra forma de probar la relatividad general alrededor de los agujeros negros es observar cómo las estrellas se mueven a su alrededor. A medida que la luz huye de la gravedad extrema en las proximidades de un agujero negro, sus ondas se estiran, haciendo que la luz se vea más roja. Este proceso, denominado desplazamiento al rojo gravitacional, se predice por la relatividad general.

Una forma aún mejor de hacer la misma prueba sería con un púlsar, un cadáver estelar que gira rápidamente y barre el cielo con un rayo de radiación en una cadencia regular que lo hace parecer un objeto ‘pulsante’. El desplazamiento al rojo gravitacional estropearía la estimulación metronómica de los púlsares, dando potencialmente una prueba mucho más precisa de la relatividad general. Pero a pesar de las búsquedas cuidadosas, aún no se han encontrado púlsares lo suficientemente cerca de un agujero negro.

¿Cómo se forman los jets en los agujeros negros?

Algunos agujeros negros son glotones voraces, que atraen grandes cantidades de gas y polvo, mientras que otros son comedores quisquillosos y nadie sabe por qué.

El SgrA* parece ser uno de los agujeros negros más exigentes, con un disco de acreción sorprendentemente débil a pesar de sus 4 millones de pesos de masa solar. El otro objetivo de EHT, el agujero negro en la Galaxia M87, es un comedor voraz, que pesa entre 3.500 y 7.220 millones de masas solares. Y no sólo acumula un brillante disco de acreción. También lanza un chorro brillante y rápido de partículas subatómicas cargadas que se estira durante unos 5,000 años luz.

«Es un poco contradictorio pensar que un agujero negro derrame algo», dice el astrofísico Thomas Krichbaum, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania. «Por lo general, la gente piensa que solo se traga algo».

Muchos otros agujeros negros producen chorros que son más largos y más anchos que galaxias enteras y pueden extender miles de millones de años luz desde el agujero negro. «Surge la pregunta natural: ¿Qué es tan poderoso para lanzar estos chorros de materia a distancias tan grandes?», Dice Krichbaum. «Ahora, con el EHT, podemos rastrear por primera vez lo que está sucediendo».

Fuente: EHT y Science News

Muestran primera imagen real de un hoyo negro

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

• El hallazgo fue posible con el proyecto internacional EHT, una red de ocho telescopios alrededor del mundo, entre los que está el GTM, equipo mexicano a cargo del INAOE y ubicado en el volcán Sierra Negra, en Puebla
• En el proyecto colaboraron unos 200 científicos de una veintena de países y sus resultados se publican hoy en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters

Por primera vez en la historia se cuenta con una imagen real de un hoyo negro. Se trata de uno supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante ubicada en el Cúmulo de Virgo.

El hallazgo fue posible con la colaboración internacional Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), una red de ocho radiotelescopios alrededor del mundo que observaron al mismo punto y captaron señales que un grupo de 200 científicos de una veintena de países convirtieron en imágenes inéditas. Sus resultados se publican hoy en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters.

Con este descubrimiento, un siglo después tenemos esta prueba de la Teoría de la Relatividad general de Einstein, dijo William Lee, Coordinador de la Investigación Científica de la Universidad Nacional, en el acto encabezado por la titular del Conacyt, María Elena Álvarez-Buylla, y en el que tambien participaron, el investigador David Hughes, y Leopoldo Altamirano, director del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

La UNAM y México tienen una larga trayectoria en astrofísica y este trabajo colaborativo lo demuestra, destacó William Lee en la conferencia de prensa en que se presentaron los resultados del EHT.

Reiteró que la Universidad Nacional y el país están listos y dispuestos a participar en próximo proyecto con infraestructura competitiva y personal calificado al más alto nivel.

Asimismo, explicó que en estos proyectos se requiere paciencia, creatividad, imaginación y un trabajo conjunto para obtener resultados.

Uno de los equipos participantes es el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), ubicado a cuatro mil 600 metros en el Parque Nacional Pico de Orizaba, en el volcán Sierra Negra, Puebla. Está a cargo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), Centro Conacyt, con la representación de la Universidad Nacional a través de Laurent Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM.

“El anillo luminoso alrededor de un hoyo negro es un gran descubrimiento que confirma la Teoría de la Relatividad, que hace un siglo predijo la existencia de estas caracteristicas”, señaló Laurent Loinard, astrónomo del IRyA y colaborador del proyecto.

Las primeras predicciones teóricas sobre cómo se debería ver un hoyo negro se hicieron en los años 70, pero hasta ahora se lograron convertir a una imagen. “Las señales captadas son de abril de 2017, pero tardamos dos años en analizar y convertir los datos, generar las imágenes y publicarlas”, explicó Loinard, investigador participante en la generación de imágenes y la publicación de los artículos.

Telescopio del tamaño de la Tierra

Durante dos semanas en 2017, los ocho radiotelescopios del EHT se comportaron como un radiotelescopio gigante del tamaño de la Tierra. “En esas semanas apuntaron todos al mismo punto, en este caso a dos agujeros negros supermasivos”, detalló el astrónomo.

En cada telescopio se grabó la señal del objeto a observar, junto con la señal de un reloj atómico, que permitió después sincronizar las diferentes observaciones con la mayor exactitud posible.

Estos discos, con terabytes de datos cada noche, se enviaron a dos centros comunes del proyecto (uno en Estados Unidos y otro en Alemania), donde una supercomputadora recibió los diferentes discos y los sincronizó usando la señal del reloj atómico.

“Esto permite conseguir una resolución angular, una nitidez de imagen, comparable con lo que tendríamos si tuviéramos un telescopio del tamaño de la Tierra”, expuso Loinard, quien destacó que se logró una resolución del orden de 25 microsegundos de arco.

Interferometría

La interferometría es la técnica detrás de estos telescopios; con ella se toman datos de diferentes telescopios y luego se mezclan para obtener una imagen de alta resolución.

Si uno toma un telescopio de 10 centímetros de diámetro y apunta al cielo tapando la mitad de la lente, no desaparece la mitad de la imagen, ésta se vuelve menos intensa porque la mitad de la luz queda registrada. No deforma la imagen, sólo baja su intensidad.

“Ese es el principio. No necesitamos un telescopio completo, sino que podemos hacer imágenes con pedazos chiquitos del telescopio, siempre y cuando los juntemos de manera correcta. Es lo que hace la interferometría, usa diferentes telescopios como si fueran parte de uno mucho más grande, y la manera como se mezclan después los datos es lo que permite poder producir imágenes, como si hubiéramos tenido un telescopio gigante”, remarcó.

Con esta técnica el EHT observó dos agujeros negros, el M87 del que se reportan hoy los resultados, y otro que está en el centro de nuestra galaxia, llamado Sagitario A*, cuyos datos están en proceso.

“Son dos agujeros negros que producen los anillos más grandes en el Universo, vistos desde donde estamos. Los dos se ven casi del mismo tamaño, porque el de M87 es dos mil veces más masivo y más grande, pero es también dos mil veces más lejano”.

A futuro, una película

Contando con esta primera imagen, los científicos del EHT pretenden a futuro contar con una película del hoyo negro. Para lograrlo, tardarán alrededor de una década.

“Queremos tener una película para ver cómo el material alrededor del agujero negro evoluciona con el tiempo y observar cómo cambian las cosas. Teóricamente sabemos que estos objetos son variables. El material a su alrededor se mueve a velocidades comparables con la de la luz, y eso hace que si uno vuelve a observarlo unos meses después podría mirar cambios en su estructura. Por eso una película sería la meta final”, concluyó Loinard.

 

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_masonry_media_grid element_width=»6″ grid_id=»vc_gid:1554909918899-bd326c68-e8af-2″ include=»62506,62505,62504,62503,62502,62501,62500,62499,62498,62497,62496,62495,62494,62493,62492,62491,62490,62489,62487″][/vc_column][/vc_row]

Nivel del mar aumentó 27 milímetros desde 1961

Las capas de hielo que se derriten en Groenlandia y la Antártida, así como la fusión del hielo de los glaciares de todo el mundo, están causando un aumento del nivel del mar.

Solo los glaciares perdieron más de 9.000 millones de toneladas de hielo desde 1961, lo que elevó los niveles de agua en 27 milímetros, según estudio de la Universidad de Zurich, en Suiza.

Los glaciares perdieron más de 9.000 millones de toneladas de hielo entre 1961 y 2016, lo que ha provocado un incremento del nivel mundial del mar de 27 milímetros en este periodo.

Los mayores contribuyentes fueron los glaciares en Alaska, seguidos por los campos de hielo derretido en la Patagonia y los glaciares en las regiones árticas. Los glaciares en los Alpes europeos, el Cáucaso y Nueva Zelanda también sufrieron pérdidas significativas de hielo; sin embargo, debido a sus áreas glaciares relativamente pequeñas, solo jugaron un papel menor en lo que respecta al aumento del nivel mundial del mar.

Para el nuevo trabajo, el equipo de investigación internacional combinó observaciones de campo glaciológicas con mediciones satelitales geodésicas. Estos últimos miden digitalmente la superficie de la Tierra, proporcionando datos sobre los cambios de espesor del hielo en diferentes puntos en el tiempo. Los investigadores pudieron así reconstruir los cambios en el espesor del hielo de más de 19.000 glaciares en todo el mundo. Esto también fue posible gracias a la base de datos completa recopilada por el Servicio Mundial de Monitorización de Glaciares de su red mundial de observadores, a la que los científicos agregaron sus propios análisis satelitales.

«Al combinar estos dos métodos de medición y tener el nuevo conjunto de datos completo, podemos estimar cuánto hielo se ha perdido cada año en todas las regiones montañosas desde la década de 1960», explica Michael Zemp, quien dirigió el estudio. «Las mediciones glaciológicas realizadas en el campo proporcionan las fluctuaciones anuales, mientras que los datos satelitales nos permiten determinar la pérdida total de hielo durante varios años o décadas», agrega en un comunicado.

La pérdida masiva global de hielo glaciar ha aumentado significativamente en los últimos 30 años y actualmente asciende a 335 billones de toneladas de hielo perdido cada año. Esto corresponde a un aumento en los niveles del mar de casi 1 milímetro por año.

«A nivel mundial, perdemos aproximadamente tres veces el volumen de hielo almacenado en la totalidad de los Alpes europeos cada año», dice el glaciólogo Zemp. El hielo derretido de los glaciares, por lo tanto, representa del 25 al 30 por ciento del aumento actual en los niveles mundiales del mar. Esta pérdida de hielo de todos los glaciares corresponde aproximadamente a la pérdida de masa de la capa de hielo de Groenlandia, y claramente supera la de la Antártida.

 

Fuente: https://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2019/Glacier.html

Nanomateriales le dan a plantas «super habilidades»

Los escritores de ciencia ficción han imaginado durante mucho tiempo los híbridos humano-máquina que ejercen poderes extraordinarios. Sin embargo, las «súper plantas» con nanomateriales integrados pueden estar mucho más cerca de la realidad que los cyborgs.

Hoy en día, los científicos informaron sobre el desarrollo de plantas que pueden fabricar nanomateriales llamados sistemas metal-orgánicos (MOF) y la aplicación de MOF como recubrimientos en las plantas.

Las plantas mejoradas podrían realizar nuevas funciones útiles, como la detección de sustancias químicas o la recolección de luz de manera más eficiente.

Los investigadores presentaron sus resultados en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

Según el investigador principal del proyecto, Joseph Richardson, los humanos han estado introduciendo materiales extraños en las plantas durante miles de años. «Un ejemplo de esto es el teñido de flores«, dice. «Sumergirías el tallo de una flor cortada en un tinte, y el tinte sería absorbido a través del tallo y penetraría en los pétalos de la flor, y luego verías estos hermosos colores«.

Debido a sus extensas redes vasculares, las plantas absorben fácilmente el agua y las moléculas disueltas en los fluidos. Sin embargo, es más difícil si los materiales son más grandes, como las nanopartículas, o los MOF para que penetren en las raíces.

Así que Richardson y sus colegas de la Universidad de Melbourne (Australia) se preguntaron si podrían alimentar a las plantas con precursores de MOF, para que así las plantas puedan absorberlas y luego los conviertan en nanomateriales terminados.

Los MOF, consisten en iones metálicos o agrupaciones vinculadas a moléculas orgánicas, forman cristales altamente porosos que pueden absorber, almacenar y liberar otras moléculas, como una esponja. Los químicos han hecho miles de MOF diferentes hasta el momento, con posibles aplicaciones que van desde almacenar combustible de hidrógeno a absorber gases de efecto invernadero hasta administrar medicamentos dentro del cuerpo. Hacer que las plantas produzcan pequeñas cantidades de estos compuestos útiles en sus propios tejidos podría darles nuevas habilidades que no se ven en la naturaleza.

Para ver si las plantas podían producir MOF, Richardson y sus colegas agregaron sales metálicas y enlazadores orgánicos al agua y luego colocaron esquejes o plantas intactas en la solución. Las plantas transportaron los precursores a sus tejidos, donde crecieron dos tipos diferentes de cristales de MOF fluorescentes. En un experimento de prueba de concepto, los recortes de plantas de loto que producen MOF detectaron pequeñas concentraciones de acetona en el agua, como lo demuestra una disminución en la fluorescencia de los materiales. Basándose en estos resultados, Richardson planea explorar si los híbridos de MOF de la planta podrían detectar explosivos u otros productos químicos volátiles, lo que podría ser útil para la seguridad de un aeropuerto.

Además de hacer que las plantas produzcan MOF, los materiales terminados podrían usarse como un recubrimiento en las plantas para ayudarlas a convertir los dañinos rayos ultravioleta (UV) en luz que es más útil para la fotosíntesis. «Mientras contemplamos el cultivo de cultivos en el espacio o en Marte, donde no tienes una atmósfera y eres bombardeado por los rayos UV, algo como esto podría ser útil«, dice Richardson. «Eso es porque no solo protege a las plantas de los rayos UV, sino que también las convierte en energía útil. Especialmente a medida que te alejas del sol, es más difícil capturar toda la luz que necesitas para la fotosíntesis«.

Los investigadores ya han comenzado a examinar las capacidades de protección de los nanomateriales, y los datos preliminares son prometedores.

Ahora, Richardson se está asociando con biólogos para estudiar los efectos de los MOF en el crecimiento de las plantas, pues no han notado ninguna toxicidad de los nanomateriales. También están explorando si los MOF podrían realmente ayudar a las plantas a crecer mejor, lo que podría llevar a aplicaciones en la agricultura.

Los perros son capaces de ‘oler’ convulsiones

En estudios anteriores, investigadores han tenido diferentes niveles de éxito en el entrenamiento de perros para detectar diabetes, malaria, ciertos tipos de cáncer y algunas enfermedades renales.

Un estudio particularmente impresionante encontró que los perros podían detectar el cáncer de colon a partir de muestras de aliento en el 91% de los casos.

Incluso hay algunas pruebas de que los caninos pueden detectar migrañas antes de que comiencen.

Aunque los científicos han avanzado en la detección canina de algunas dolencias, no han investigado si los perros pueden detectar las convulsiones relacionadas con la epilepsia. Es probable que esto se deba a la cantidad de factores de confusión. Por ejemplo, la epilepsia puede surgir debido a una lesión en la cabeza, factores genéticos, tumores o accidentes cerebrovasculares, y con frecuencia ocurre junto con otras afecciones, como trastornos de ansiedad o depresión.

Ahora,  un grupo de investigadores de la Universidad de Rennes en Francia realizó un pequeño estudio para identificar si los perros podían usar pistas olfativas para detectar convulsiones y publicaron sus hallazgos en la revista Scientific Reports.

Los investigadores recolectaron muestras de aliento y sudor de cinco personas con epilepsia. Todos los participantes tenían diferentes formas de la afección, que incluían convulsiones parciales del complejo del lóbulo frontal y convulsiones parciales del complejo del lóbulo temporal.

Los científicos tomaron tres tipos de muestras de olor de cada participante, recogiendo un tipo durante una convulsión, otro mientras el participante estaba descansando y un tercero durante el ejercicio. Incluyeron la muestra de ejercicios para garantizar que cualquier respuesta de los perros no se debiera únicamente a un aumento general de la sudoración.

Después, reclutaron a cinco perros que ya habían recibido entrenamiento para identificar una variedad de enfermedades y trastornos y habían aprendido a acercarse y mantenerse por encima del olor objetivo. Los perros eran de diferentes razas, e incluían una mezcla de golden-labrador retriever, una mezcla de border collie, y una mezcla de Chesapeake Bay retriever.

Impresionantemente, cada uno de los cinco perros identificó correctamente la muestra de convulsiones en todos los ensayos, tomando un promedio de menos de 8 segundos por ensayo.

Los autores concluyen: «Esto demuestra claramente por primera vez que hay un olor específico a las convulsiones entre los individuos y los tipos de convulsiones«.

Como el estudio solo incluyó un puñado de participantes y perros, los científicos deberán replicar los resultados en un estudio más extenso. Sin embargo, como escriben los investigadores en su artículo, aunque el tamaño de la muestra es pequeño, «los resultados son extremadamente claros y constituyen un primer paso hacia la identificación de un olor específico a las convulsiones«.

A pesar del pequeño tamaño de la prueba, los hallazgos sientan las bases para más investigaciones en el futuro. Uno de los próximos pasos será identificar los productos químicos exactos que definen el olor de una convulsión.

Una vez que los científicos hayan identificado la firma química específica, podría ser posible diseñar dispositivos que puedan detectarla y, eventualmente, encontrar una manera de predecir las convulsiones antes de que ocurran.

Fuente: Medical News Today

Adiponectina, la hormona que protege a las mujeres frente al cáncer de hígado

La incidencia de cáncer de hígado es mayor en varones que en mujeres. Esta es una característica relevante de este tumor, que afecta a más de un millón de personas cada año en todo el mundo.

Ahora, un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha hallado una explicación por la que este cáncer afecta más a los varones que a las mujeres: la clave reside en la hormona adiponectina, producida en mayor cantidad en mujeres que en varones, y que protege al hígado del desarrollo del principal tumor hepático, el carcinoma hepatocelular.

En su búsqueda por comprender mejor las razones por las que las personas con obesidad tienen más probabilidades de padecer cáncer de hígado, el grupo de investigación del CNIC, dirigido por Guadalupe Sabio, ha identificado que esta hormona es más abundante en mujeres y en personas delgadas.

El estudio, que se publica en la revista Journal of Experimental Medicine, demuestra que la adiponectina protege al hígado del desarrollo del carcinoma hepatocelular.

«Los niveles en sangre de esta hormona disminuyen en pacientes con obesidad y en los varones tras la pubertad, justo las dos poblaciones en las que el cáncer de hígado es más frecuente. De ahí que decidiéramos estudiar a fondo este fenómeno«, explica Sabio.

Para comprobar el efecto directo de esta hormona, Elisa Manieri y Leticia Herrera-Melle utilizaron ratones hembra que no producían adiponectina y comprobaron que el crecimiento del cáncer de hígado era igual al de los machos.

Para comprender mejor el mecanismo por el que la grasa controla el crecimiento de los tumores en el hígado, señala Herrera-Melle, «nos centramos en estudiar el efecto de la testosterona sobre el tejido adiposo«. Gracias a estos estudios, añade, «demostramos que la testosterona es la causante de que la grasa libere menos adiponectina a la sangre«.

Los resultados, añade Guadalupe Sabio, «abren la posibilidad de dos nuevos tratamientos contra un cáncer para el que actualmente no existe tratamiento: el primero sería a través de la propia adiponectina, y el segundo, mediante la metformina, un fármaco contra la diabetes que se sabe que activa en el hígado la misma proteína anticancerígena que la hormona de este estudio«.

Hace 50 años, los científicos descubrieron los secretos de los virus que infectan las bacterias

Estos virus inusuales, son una herramienta valiosa.

Los virus, que no pueden reproducirse por sí solos, infectan a las células y usurpan su maquinaria genética para usarlas en la creación de nuevos virus… Pero se desconoce cómo los virus usan esta maquinaria celular… Algunas respuestas pueden provenir del trabajo con un virus inusual, llamado M13, que tiene una relación particularmente compatible con … [E. coli] bacterias. – Science News, 5 de abril de 1969.

M13 ayudó a desbloquear los secretos de la replicación viral.

Algunos virus que infectan las bacterias, llamados bacteriófagos o simplemente fagos, matan a la célula huésped después de secuestrar la maquinaria de la célula para hacer copias de sí mismos. Otros fagos, incluyendo M13, dejan la célula intacta.

Los científicos están utilizando la replicación de fagos para desarrollar medicamentos y tecnologías, como baterías alimentadas por virus. Agregar ‘instrucciones genéticas’ al ADN del fago para producir ciertas moléculas permite que algunos fagos produzcan anticuerpos contra enfermedades como el lupus y el cáncer.

La técnica, llamada presentación de fagos (phage display), obtuvo un dúo estadounidense-británico (Smith y Winter) con el Premio Nobel de Química 2018, esta técnica utiliza bacteriófagos para conectar las proteínas con la información genética que las codifica.

Fuente: Science News

Laboratorio de Movilidad e Infraestructura Verde ofrece soluciones urbanas

Antonio Suárez Bonilla, académico de Facultad de Arquitectura de la UNAM, dirige el Laboratorio de Movilidad e Infraestructura Verde, iniciativa de esa entidad universitaria en conjunto con la Facultad de Ingeniería (FI) y el Centro de Ciencias de la Atmosfera (CCA).

El objetivo del laboratorio es ofrecer soluciones urbanas y de eficiencia energética como corredores de servicios ecosistémicos.

En el marco del l Seminario Internacional Tópicos de Frontera en la Sustentabilidad 2019, que se llevó a cabo en el Aula Magna Horacio Durán de la Facultad de Arquitectura, se elaboró un taller que incluyó el prototipo de infraestructura verde enfocado a una especie animal y diversas especies vegetales para la creación de jardines para colibríes.

Suárez Bonilla destacó que realizar este tipo de actividades es importante porque de esta forma se espera que los jóvenes se involucren, conozcan y utilicen todas las herramientas para solucionar las principales problemáticas urbanas.

Comentó que las actividades del laboratorio también incluyen la generación de un imaginario colectivo sobre el diseño actual y futuro de las calles, que se adapten a las necesidades de movilidad. En dicha actividad, se hace “un ejercicio de desconstrucción” controlado sobre cómo la sociedad cambia y moldea la forma en la que se comunica a través de las calles.

Para esto, se hacen prototipos de infraestructura verde basados en jardines para colibríes que no sólo promueven la polinización, sino que ayudan a la inserción de corredores de biodiversidad a lo largo de la traza urbana y brinda, así, servicios ecosistémicos.

Finalmente, Suárez Bonilla aseguró que se espera “llevar la academia a la calle y generar una práctica que esperamos nos dé mejores posibilidades de vivir”.

Investigadores adoptan una idea radical: la ingeniería genética de coral para hacer frente al cambio climático

El aumento implacable de las temperaturas globales está poniendo en peligro los arrecifes de coral en todo el mundo. Si las temperaturas globales aumentan en 2°C, ha concluido el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, los arrecifes tal como los conocemos prácticamente desaparecerán en todo el mundo. Hoy en día, el planeta está en camino de romperse a 3°C para el 2100. Luego está la amenaza adicional de la acidificación del océano. La absorción de dióxido de carbono del mar disminuye el pH del agua de mar, lo que lo hace corrosivo para las capas de carbonato de calcio que forman los corales y muchas otras criaturas marinas.

A solo 75 kilómetros de la costa del centro de investigación, en la Universidad de Melbourne en Australia, la Gran Barrera de Coral de Australia, la más grande del mundo, ha sido golpeada por una serie de olas de calor que han matado a la mitad de sus arrecifes coralinos.

La amenaza a orillado a la investigadora, genetista de corales, Madeleine Van Oppen, en una destacada defensora de algo en lo que se consideraba en contra hace unos pocos años: la creación de razas de coral que pueden soportar cambios radicales de temperatura bajo el agua. Y a ayudado a hacer de Australia un imán global para los científicos de arrecifes.

Una de las principales atracciones es el Simulador Nacional del Mar (National Sea Simulator) que se inauguró en 2013 por el Instituto Australiano de Ciencias Marinas (AIMS). Aquí, en docenas de tanques de agua de mar donde las condiciones controladas de laboratorio, son ideales para los corales, Van Oppen y otros científicos están jugando con criaturas que son la piedra angular de los ecosistemas de arrecifes.

Imagine a ecologistas cultivando razas de árboles completamente nuevas para reponer un desierto devastado. En la mente de algunos investigadores, el trabajo podría ayudar a dar forma al futuro de algunos de los lugares submarinos más ricos del mundo y ver si podrían dar a los arrecifes de coral una ventaja artificial en la carrera evolutiva en contra el cambio climático. Llamaron al esfuerzo «evolución asistida».

Pero el esfuerzo primero tendrá que superar desafíos técnicos formidables y la preocupación de que tales intervenciones puedan traer nuevos problemas.

Van Oppen y otros, están ‘rediseñando corales’ con técnicas tan antiguas como la domesticación de plantas (genética mendeliana, hibridización o cruza de organismos entre sí para analizar su descendencia) y tan nuevas como las últimas herramientas de edición de genes. Y los investigadores están adoptando actitudes más radicales que el metódico mundo de la ciencia de la conservación.

El coral desova solo una vez al año, liberando el material genético que es la base de trabajo de este laboratorio, el coral que recolectan de la costa y trasladan a laboratorio, y cuando estos organismos están listos para liberar miles de paquetes de óvulos y espermatozoides, el equipo también tiene que estar preparado para recolectar, mezclar y probar. Los óvulos morirán en unas horas si no son fertilizados por el esperma, y esta posibilidad no volverá por otros 12 meses.

Una de las características más notables de los corales, animales que son en parte plantas. Es que normalmente, los pólipos del coral (el coral es una colonia de pólipos, los pólipos son los individuos de esa colonia), viven en armonía con sus compañeros algales (algas micoscópicas que viven dentro de las células de los pólipos), que ayudan a alimentar a los pólipos y le dan a los corales sus colores brillantes. Sin embargo estas algas microscópicas (se sabe que el coral puede albergar cientos de variedades algales) cuando la temperatura del agua aumenta, los pólipos perciben a sus compañeros como irritantes y las expulsan como ocupantes ilegales no deseados. Esta expulsión provoca que el coral pierda su color, se blanquea y queda ‘hambriento’. Si el calor persiste, el coral no absorverá nuevas algas y puede morir. Sin embargo, el vínculo entre el coral y las algas es complicado, y todavía no se comprende completamente Y apenas están comenzando a examinar el papel desempeñado por el microbioma del coral, el conjunto de bacterias que habitan en un pólipo de coral.

El complejo compañerismo de los pólipos-algas. El término coral engloba al organismo completo (microcosmos). Imagen: Science

Hoy en día, existen cuatro líneas principales de investigación: una involucra el cruzamiento de corales para crear variedades tolerantes al calor, ya sea mezclando cepas dentro de una especie o cruzando dos especies que normalmente no se cruzan. El segundo enlista técnicas de ingeniería genética para retocar coral o algas. Un tercero trata de evolucionar rápidamente cepas más resistentes de coral y algas criándolas durante generaciones en condiciones de laboratorio sobrecalentadas. Un cuarto enfoque, el más nuevo, busca manipular el microbioma del coral, puesto que la complejidad también ofrece múltiples caminos para los científicos que intentan forjar un vínculo menos frágil entre el coral y las algas.

El año pasado, Phil Cleves, un estudiante de posdoctorado en Stanford, se convirtió en el primero en informar con éxito el uso de la herramienta de edición de genes CRISPR-Cas9 en coral. Pero Cleves dice que no está interesado en crear nuevos tipos de coral. Más bien, ve a CRISPR como una herramienta para descifrar el funcionamiento interno del ADN de coral eliminando o desactivando los genes uno por uno. Espera identificar los genes que podrían servir como «interruptores maestros» que controlan cómo los corales enfrentan el calor y el estrés.

De cualquier manera, tales esfuerzos para rediseñar los arrecifes de coral hacen que personas como David Wachenfeld, científico jefe de la Autoridad del Parque Marino de la Gran Barrera de Coral, se sientan incómodos. Se supone que la autoridad debe proteger el arrecife y regular las actividades allí. En el pasado, eso significaba un enfoque de no intervención. Ahora, admite que «es casi inconcebible que no necesitemos estas herramientas«. Pero, agrega, «eso no significa que estoy contento con todo esto, esto es una gestión de crisis«.

Los científicos centrados en la cría de corales amantes del calor deben evitar debilitar otros rasgos clave, como sobrellevar el frío. La introducción de un nuevo coral en la escala necesaria para hacer mella en una red de 2900 arrecifes que abarcan un área de la mitad del tamaño de Texas es un desafío abrumador. Incluso en su estado dañado, la Gran Barrera de Coral todavía contiene cientos de millones de corales, lo suficiente para inundar el impacto genético de las nuevas especies de coral.

Un ejemplo de esto es la del «sapo de caña». En Australia, el sapo introducido en el territorio en 1935, para combatir a los escarabajos que dañaban la caña de azúcar, el sapo se transformó rápidamente en una plaga tóxica que envenenó la vida silvestre nativa y mostró poco apetito por los escarabajos. ¿Podría algún tipo de «súper coral», como algunos investigadores los han apodado, también volverse loco en los delicados ecosistemas de coral?.

«Dicho esto, por supuesto que hay riesgos, y debemos proceder con cautela«, dice.

Aún así, Van Oppen siente la presión de seguir moviéndose a un ritmo vertiginoso, a pesar de que las soluciones están muy lejos. «Desde que comenzamos este trabajo, hemos perdido más de la mitad de la Gran Barrera de Coral, al menos, y muchos otros arrecifes en el mundo«, recordó. Es culpa de la humanidad que los corales estén en ‘agua caliente‘. Ahora, dice ella, depende de la humanidad ayudar a los corales a mantenerse al día.

Fuente: Science

Pérdida catastrófica y continua de anfibios por enfermedad fúngica

El hongo Batrachochytrium dendrobatidis provoca la quitridriomicosis, una enfermedad que afecta a la mayoría de especies de anfibios del mundo. El hongo es originario de Asia, donde las especies locales parecen no verse afectadas por la enfermedad que provoca.

Un estudio internacional dirigido por la Universidad Nacional Australiana (ANU), fue publicado en Science, y confirma que el hongo quitridio es la especie invasora más destructiva que se conoce: al menos 501 especies de anfibios han sufrido declives poblaciones, y de ellas 90 se han extinguido a causa del patógeno, en los últimos 50 años.

La quitridiomicosis ataca la piel de los anfibios e impide la correcta regulación del agua y los electrolitos, generando un fallo cardiaco en los animales. «Se trata de una enfermedad muy virulenta que afecta a la fauna silvestre y está contribuyendo a la llamada Sexta Extinción masiva de especies en la Tierra«, explica Ben Scheele, investigador de la Universidad Nacional de Australia y autor principal del trabajo publicado.

La enfermedad mortal, la quitridiomicosis, está presente en más de 60 países; las partes más afectadas del mundo son Australia, América Central y América del Sur.

Dijo que el número sin precedentes de declinaciones coloca al hongo quitrídico entre las especies invasoras más dañinas del mundo, similar a las ratas y los gatos en términos de la cantidad de especies que cada una de ellas pone en peligro.

«Las enfermedades de la fauna altamente virulentas, incluida la quitridiomicosis, contribuyen a la sexta extinción masiva de la Tierra«, dijo el Dr. Scheele.

«La globalización y el comercio de especies silvestres son las principales causas de esta pandemia mundial y permiten que continúe la propagación de la enfermedad«, dijo. «Los humanos están moviendo plantas y animales alrededor del mundo a un ritmo cada vez más rápido, introduciendo patógenos en nuevas áreas«.

El Dr. Scheele dijo que se necesitaba con urgencia una mejor regulación de la bioseguridad y el comercio de vida silvestre para prevenir más extinciones en todo el mundo.

«Es realmente difícil eliminar los hongos quitrídicos de un ecosistema; si está en un ecosistema, lamentablemente se queda allí. Esto se debe en parte a que la enfermedad no mata a algunas especies«, dijo.

Por un lado, es una suerte que algunas especies sean resistentes al hongo quitrídico; pero, por otro lado, significa que estas especies portan el hongo y actúan como un reservorio para él, por lo que hay una fuente constante del hongo en el medio ambiente.

¿En qué nos parecemos a las moscas de la fruta?

Las moscas de la fruta (cuyo nombre científico es Drosophila melanogaster, o también conocida como mosca del vinagre) tienen grandes ojos y son largas y delgadas, aman las bananas podridas y, siguiendo las órdenes de sus cerebros del tamaño de una cabeza de alfiler. Este insecto tiene un ciclo de vida de diez días y que una hembra puede poner hasta 500 huevos en una semana.

No requieren mucho espacio y hacen pocas demandas a su entorno: basta con un pequeño recipiente de plástico o vidrio y una nutrición adecuada. Si también se mantienen los niveles correctos de temperatura y humedad, se pueden mantener sin problemas y se multiplicarán.

Situaciones idóneas para mantenerlas en laboratorio.

Históricamente el genoma de una mosca fue uno de los primeros en ser descifrados por los científicos, una tarea que se completó en el año 2000. Drosophila posee alrededor de 15,000 genes, mientras que los humanos poseen 24,000.

Pareciera que las moscas de la fruta y los humanos tienen poco en común.

 

Con estas líneas, el poema The Fly, William Blake se planteó una pregunta inusual para un poeta que escribió hace 200 años. A primera vista, parece que hay pocas similitudes entre el Homo sapiens y los insectos. Sin embargo, Blake no estaba tan seguro. Podía ver conexiones. Y en los últimos años, la ciencia ha encontrado que probablemente tenía razón.

Ahora sabemos que:

  • la mosca de la fruta y el ser humano comparten más del 60% de los genes, lo que ha vuelto a este organismo perfecto para la investigación. Y de ese 60%
  • las moscas muestran alrededor de 75% de genes que se sabe que causan enfermedades en los humanos,
  • poseen más del 90% de genes que pueden desencadenar el cáncer en los seres humanos,
  • investigadores han visto cómo los humanos y las moscas de la fruta despliegan una proteína casi idéntica, que juega un papel crítico en la respuesta inmune contra bacterias invasoras.

Hasta en el espacio, la NASA durante un proyecto que inició en el 2015, envió junto con los astronautas una misión a la Estación Espacial Internacional (conocido como Fruit Fly Lab), para explorar los efectos que tienen los viajes espaciales a largo plazo sobre los seres humanos.

A la mosca no le otorgaron hasta ahora ningún premio, pero al menos seis trabajos que, utilizando como modelo a Drosophila, han ganado el Premio Nobel en Fisiología o Medicina.

Por todo ello, Drosophila ha sido uno de los modelos favoritos para la investigación y ha ayudado a desentrañar los secretos de la fisiología humana y la biología en general.

Este romance de amor con Drosophila comenzó a principios del siglo XX, cuando el biólogo estadounidense Thomas Morgan usó moscas de la fruta para confirmar que los genes se encuentran en los cromosomas, como las perlas de una cuerda, y que algunos genes están vinculados, en otras palabras, se heredan juntos. Al hacerlo, Morgan estableció la genética como una ciencia moderna.

«Es casi como si estuvieran diseñados para ayudar a los científicos«, dice Steve Jones, investigador y miembro del Departamento de Genética, Evolución y Medio Ambiente, del Colegio Universitario de Londres. Como resultado, la mosca de la fruta ha desempeñado un papel clave en el desenlace de los procesos biológicos durante el último siglo.

Los investigadores pueden modificar el genoma de Drosophila con relativa facilidad. Durante mucho tiempo, esto se logró con la ayuda de sustancias o radiación que modificaron el código genético. Hoy en día, los científicos pueden utilizar la herramienta CRISPR-Cas9, por ejemplo, para cambiar o desactivar secciones específicas del genoma en una célula de mosca. Gracias a estos métodos rápidos y asequibles, ahora hay varias decenas de miles de cepas de Drosophila modificadas genéticamente en el mundo, muchas más que las de cualquier otro organismo.

«Drosophila es ahora el organismo más conocido del planeta debido a todos estos trabajos«, dijo el profesor Andreas Prokop, de la Universidad de Manchester.

Fuente: The Guardian

Método exitoso para cultivar células madre del olfato

Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts, desarrolló un método para cultivar y mantener células madre olfativas en laboratorio, que se utilizarán para restaurar el tejido de la nariz. El descubrimiento aumenta la esperanza de que se puedan desarrollar futuras terapias para restablecer el sentido del olfato en las personas que lo han perdido por causa de una lesión o degeneración.

Los nervios que confieren el sentido del olfato son únicos en comparación con el resto del sistema nervioso, ya que pueden desencadenar una respuesta regenerativa robusta y casi completa después de una lesión.

Las células madre, llamadas células basales horizontales (HBC, del inglés Horizontal Basal Cells), podrían repoblar todos los tipos de células del epitelio olfativo (OE), incluidas las neuronas sensoriales, cuando son trasplantadas en tejido lesionado.

El tejido de OE contiene dos tipos de células madre: células basales globosas (GBC) y HBC. Las GBC se han cultivado con éxito y parecen tener un papel principal en la repoblación de células que se han perdido debido a la rotación de rutina (recambio celular normal). Sin embargo, las HBC permanecen inactivas y no se activan hasta que se produce una lesión.

Desafortunadamente, los estudios sobre estas células se han visto limitados por el hecho de que no han sido capaces de multiplicarlas y mantenerlas en cultivo.

Los resultados de este nuevo método fueron publicados hoy en la revista Stem Cell Reports, este avance allana el camino para futuras investigaciones sobre terapias de trasplante de células madre, o enfoques farmacológicos capaces de estimular a las células madre en la nariz para regenerar el tejido.

En el estudio, los investigadores determinaron las condiciones óptimas para multiplicar y mantener células madre sanas de HBC en el cultivo.

«Una vez que determinamos que podíamos cultivar HBC en el laboratorio y que expresaban los mismos marcadores moleculares de identificación encontrados in vivo, tratamos de confirmar si funcionarían tan bien como los HBC in vivo, ¿pueden regenerar el tejido lesionado? ¡Y lo hicieron!», dijo James Schwob, autor del estudio y profesor de Biología Química y Molecular del Desarrollo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts.

Schwob y su equipo descubrieron que los HBC cultivadas en el laboratorio eran capaces de rellenar los sitios donde se había sufrido una lesiones olfativa, generando múltiples tipos de células, incluidas las células basales y neuronas sensoriales olfativas.

«Las HBC en el cultivo permanecieron inactivos, más o menos como lo hacen in vivo, pero pudimos activarlas para iniciar el proceso de diferenciación hacia las variadas células epiteliales olfativas, justo antes de ser trasplantadas en el tejido lesionado», señaló Jesse Peterson, primer autor del estudio y actualmente integrante posdoctoral en el Laboratorio de Biología Molecular. Peterson realizó el estudio como parte de su tesis doctoral en la Escuela de Graduados en Ciencias Biomédicas de Sackler, en la Universidad de Tufts, y fue asesorado por Schwob.

El desencadenante utilizado fue el ácido retinoico, que tiene el efecto de disminuir los niveles de la proteína P63 en las células, lo que lleva a la activación de las células madre. P63 funciona como un «interruptor de control maestro» y se sabe que sus niveles disminuyen durante una lesión, haciendo que las HBC pasen de su estado latente hacia la activación en estudios in vivo.

Una comprensión más completa del papel de P63 se ha visto obstaculizada por el lento ritmo de los estudios in vivo. Pero ahora, que han logrado mantener las HBC en cultivos en el laboratorio, los mecanismos de activación se pueden examinar más de cerca.

«Ahora que podemos crear una reserva de células madre inactivas, vemos esto como una herramienta útil para explorar formas de guiar la diferenciación celular hacia tipos de células específicos, y desarrollar nuevas terapias con células madre para la regeneración tisular y sensorial, utilizando las propias células madre del paciente, para su cultivo y posterior trasplante, o para intervenciones farmacológicas dirigidas a la activación de las células madre latentes del paciente dentro de la nariz», destacó Schwob.

Descubren un nuevo mecanismo responsable de la migraña

La migraña es un trastorno neurológico que afecta al 15 por ciento de la población y tiene una base genética, ambiental y hormonal.

Esta patología causa episodios recurrentes y severos de dolor de cabeza, y en algunos casos, también náuseas, vómitos y fotofobia.

Un 80 por ciento de los casos se consideran migraña sin aura, y el 20 por ciento restante son episodios en los que el dolor de cabeza está precedido por síntomas neurológicos transitorios que suelen ser visuales (migraña con aura).

Pese a la elevada prevalencia de este tipo de cefalea (dolor de cabeza intenso), todavía se desconocen la mayoría de las causas genéticas y los mecanismos fisiopatológicos que están implicados en ella, lo que dificulta encontrar tratamientos eficaces.

Los episodios de migraña están relacionados con una mayor excitabilidad eléctrica de las neuronas sensoriales. La actividad eléctrica está controlada por unas proteínas, proteínas conocidas como canales iónicos, que se encargan de facilitar o inhibir la activación de las neuronas.

Ahora un estudio publicado en la revista Neuron, en el que participan los expertos Xavier Gasull y Alba Andrés-Bilbé, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (UBNeuro) y del Grupo de Investigación en Neurofisiología del IDIBAPS, encontró que una mutación en el gen que codifica para el canal iónico TRESK, da lugar a una proteína disfuncional que altera la capacidad del canal para reducir la actividad eléctrica, y por lo tanto, induciendo el dolor migrañoso.

En paralelo, esta mutación también genera otra proteína alterada que afecta a la función fisiológica de otros canales iónicos como el TREK1. El descubrimiento de un mecanismo por el que una mutación genera dos proteínas disfuncionales, un proceso quizás compartido con otras patologías genéticas, también abre nuevas perspectivas que habrá que explorar en el futuro.

«Paradójicamente, hasta ahora se habían descrito otras mutaciones que también eliminaban la proteína TRESK, pero que no provocaban migraña. En el nuevo estudio, comprobamos que es necesaria la combinación de los dos factores para que haya una mayor activación eléctrica de las neuronas sensoriales, lo que provoca el dolor característico de la migraña», señaló Gasull.

 

Logran construir células fotosintéticas artificiales

Las células artificiales son construidas como modelos de células naturales, para que de forma análoga a las naturales, puedan sintetizar sus propios constituyentes utilizando la energía disponible en el medio ambiente.

Muchos sistemas subcelulares se han construido simplemente mezclando componentes celulares juntos. Sin embargo, las células vivas reales son capaces de construir y organizar sus propios componentes.

En este sentido, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Yutetsu Kuruma, del Instituto de Ciencias de la Tierra y la Vida (ELSI) del Instituto de Tecnología de Tokio, ha construido células artificiales simples que pueden producir energía química, energía que después puede utilizar la célula para sintetizar compuestos básicos para su supervivencia.

Este trabajo publicado en Nature Communications, marca un hito importante en la construcción de células artificiales totalmente fotosintéticas, y puede arrojar luz sobre cómo las células primordiales usaron la luz solar como fuente de energía al principio de la historia de la vida.

En la investigación, los autores combinaron un sistema de síntesis de proteínas que consistía en varias macromoléculas biológicas recolectadas de células vivas, y pequeños agregados de proteínas y lípidos llamados proteoliposomas, que contenían las proteínas ATP sintasa y bacteriorrodopsina, también purificadas de células vivas, dentro de membranas lipídicas sintéticas.

La ATP sintasa es un complejo de proteínas biológicas que utiliza la diferencia de energía potencial entre el líquido dentro de una célula y el líquido en el entorno para producir la molécula trifosfato de adenosina (ATP), que es la «moneda energética» de la célula.

La bacteriorrodopsina es una proteína que recolecta luz de microbios primitivos, los cuales usan energía de la luz para transportar iones de hidrógeno fuera de la célula, generando así una diferencia de energía potencial para ayudar a la ATP sintasa a funcionar.

Durante los experimentos, el proceso de fotosíntesis ocurrió como lo esperaban los científicos. Las células artificiales imitaron a las células reales creando ARN mensajero (ARNm) a partir del ADN y luego elaborando proteínas a partir del ARNm.

Kuruma cree que el punto de mayor impacto de este trabajo es que las células artificiales pueden producir energía para sintetizar las partes de la célula en sí. Esto significa que las células artificiales se podrían hacer para que sean energéticamente independientes y entonces sería posible construir células autosostenidas, al igual que las células biológicas reales.

Sin embargo, este trabajo demuestra que un sistema simple de inspiración biológica que incluye dos tipos de proteínas de membrana es capaz de suministrar energía para dirigir la expresión génica dentro de un microcompartimiento. Por lo tanto, las células primordiales que utilizan la luz solar como fuente de energía primaria podrían haber existido en una etapa temprana de la evolución de la vida antes de que surgieran las modernas células autótrofas.

El equipo cree que los intentos de construir células artificiales vivas ayudarán a comprender la transición de la materia no viva a la viva que tuvo lugar en la Tierra primitiva y ayudarán a desarrollar dispositivos basados ​​en la naturaleza que pueden detectar la luz y provocar reacciones bioquímicas.

Estos sistemas de células fotosintéticas artificiales también ayudan a allanar el camino para la construcción de células artificiales energéticamente independientes.

¿Cómo se ve la velocidad de la luz en cámara lenta?

La luz viaja a 186,000 millas por segundo (300,000 kilómetros por segundo) y se cree que establece el límite de velocidad insuperable del universo. Pero, ¿cómo es realmente la velocidad de la luz?

Puede parecer una pregunta ridícula, pero los investigadores ópticos del Instituto de Tecnología de California (CalTech) construyeron recientemente la cámara más rápida del mundo para encontrar una respuesta.

En un nuevo vídeo publicado en el canal de YouTube de The Slow Mo Guys, los investigadores de CalTech demostraron las capacidades de sus cámaras al filmar un rayo láser que pasa a través de una botella de leche a unos 100 mil millones de cuadros por segundo. A modo de comparación, la mayoría de las películas se graban a 24 fotogramas por segundo.

En las imágenes resultantes, los fotones atraviesan la leche como una nube azul mientras el láser recorre la pantalla de izquierda a derecha. Las moléculas de leche ayudaron a dispersar los fotones en el rayo láser, similar a como las nubes de polvo cósmico dispersan la luz de las estrellas que de otra manera serían invisibles.

Según Peng Wang, el estudiante posdoctoral de CalTech, que mostró la cámara en el nuevo vídeo, la luz viajó a lo largo de la botella en unos 2,000 picosegundos, o 2 millonésimas de segundo.

Sorprendentemente, 100 mil millones de cuadros por segundo es solo una fracción de lo que la cámara CalTech es capaz de capturar. Conocida como T-CUP, la cámara se describió por primera vez en un artículo de octubre de 2018 en la revista Light: Science and Applications, y se informa que es capaz de fotografiar la luz a 10 billones de fotogramas por segundo. Los investigadores desarrollaron T-CUP con el propósito de filmar pulsos láser ultracortos con un detalle increíble, en otras palabras, para capturar la velocidad de la luz.

 

Fuente: LiveScience

Especialista de UNAM recomienda cambiar modelo pedagógico por inclusivo

En el marco del Día Mundial del Autismo, la especialista Guadalupe Chávez García, recomendó a cambiar el modelo institucional y pedagógico para que la educación sea inclusiva, y todos los niños y niñas aprendan juntos independientemente de sus condiciones personales, culturales, sociales y con una discapacidad.

En las instalaciones de la Universidad Americana de Acapulco, la también licenciada en Pedagogía de la Universidad Autónoma de México (UNAM), acompañada de la presidenta del DIF estatal, Mercedes Calvo de Astudillo dijo que el Trastorno del Espectro Autista (TEA) es una alteración neurobiológica del desarrollo que ya se manifiesta durante los tres primeros años de vida.

Durante la conferencia “El enfoque de integración sensorial como puente para la inclusión de personas con Trastorno del Espectro Autista en contexto educativo”, que impartió Guadalupe Chávez García, indicó que los síntomas fundamentales del autismo son deficiencias persistentes en la comunicación y en la interacción social.

Agregó que los patrones también son restrictivos y repetitivos de comportamiento, intereses o actividades.

A su vez, la presidenta del DIF estatal, Mercedes Calvo llamó a generar una cultura de inclusión, respeto y tolerancia en la sociedad.