viernes, 17 de noviembre de 2017

El origen evolutivo del color de la piel

Si bien la diversidad del color de la piel es una un rasgo característico de los humanos, sus causas genéticas aún son poco conocidas.

Los paleoantropólogos coinciden en que nuestros ancestros australopitecos probablemente presentaban la piel clara debajo del pelaje. Hasta ahora, defendían la siguiente hipótesis: hace más de dos millones de años, los descendientes de los australopitecos habrían perdido la mayor parte del pelo; a continuación, su piel habría evolucionado rápidamente y se habría oscurecido, lo que les protegería de los efectos nocivos de los rayos ultravioleta; luego, cuando los humanos emigraron de África a latitudes más altas y menos soleadas, su piel habría evolucionado a un color más claro. Sin embargo, el nuevo estudio revela un escenario mucho más complicado.

El trabajo, llevado a cabo por un equipo internacional dirigido por Sarah Tishkoff, de la Universidad de Pensilvania, ha reunido la base de datos más extensa sobre el color de la piel. Los investigadores secuenciaron los genomas de 2092 africanos de diversos orígenes, que hoy viven en Etiopía, Tanzania y Botswana, y los compararon con los genomas de las poblaciones de África occidental, Eurasia y Austro-Melanesia. «El estudio resulta apasionante. Ya se habían publicado artículos sobre el tema, pero con un enfoque monodisciplinar. La perspectiva empleada aquí es amplia, con medidas de variación del color de la piel, la aplicación de modernas técnicas genéticas a gran escala, la reconstrucción de la historia evolutiva y el uso de especies animales modelo, para explicar funcionalmente el fenotipo asociado a una mutación particular», explica Paul Verdu, investigador en el Museo Nacional de Historia Natural en París, que no participó en el trabajo.

El reciente estudio ha demostrado que una gran parte de las mutaciones asociadas al color de la piel surgieron incluso antes de la aparición de Homo sapiens (hace unos 300.000 años). En particular, plantea que las variantes de dos genes relacionadas con el color claro de los ojos, la piel y el cabello en los europeos en realidad habrían aparecido hace un millón de años en África. Más tarde se habrían extendido a Europa y Asia, donde hoy también las encontramos. «Algunas mutaciones responsables de la diversidad del color aparecieron poco después de la pérdida del pelo y han formado parte de la dotación genética básica durante mucho tiempo. Se habrían transmitido de modo distinto en diferentes poblaciones bajo el efecto de varias selecciones o del azar», comenta Verdu.

Los autores de la investigación han confirmado también algunas hipótesis planteadas previamente, como las migraciones de regreso a África. De hecho, una variante del gen SLC24A5 relacionada con la piel pálida (despigmentada) y que se halla extendida en Europa se ha encontrado con frecuencia en el este de África, incluso en individuos con piel oscura. Esta variante habría surgido en Eurasia en un tiempo relativamente reciente, hace unos 29.000 años, se habría propagado por toda la región hace 6000 años y habría migrado de Oriente Medio a África oriental.


http://www.investigacionyciencia.es/noticias/el-origen-evolutivo-del-color-de-la-piel-15820

miércoles, 15 de noviembre de 2017

¿Serán los insectos la principal fuente de proteínas en 20 años?


La dieta insectívora se ha convertido en una alternativa para la producción cárnica del futuro a medio plazo por la que claman numerosos expertos. A ellos se ha sumado John Chambers, conocido por ser CEO de Cisco durante más de veinte años.
En el marco de la conferencia Techonomy el ejecutivo afirmaba que “son la forma más limpia y que menos compromete al medio ambiente”, asegurando que los bichos, supondrán nuestra principal fuente de proteínas en 20 años, tal vez en 15.

En los últimos años se ha llegado a la conclusión de que dejar de comer carne roja es uno de los principales puntos de partida para cuidar el planeta, ya que esta industria es responsable de un gran despilfarro de agua y emisión de CO2.
Sin embargo, en cuanto al consumo y producción de insectos,  un extenso informe de la FAO, la Organización de Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura hace hincapié en la importante solución que suponen para disminuir el hambre y poder afrontar la superpoblación demográfica, subrayando su contribución a la lucha contra el cambio climático, puesto que cada vez será menos sostenible -y más catastrófico- expandir la superficie dedicada a la agricultura; además de la escasez de agua, ya que los océanos están sobreexplotados por la destructiva mano humana.  También emiten menos gases de efecto invernadero que el ganado tradicional.

Producir insectos es mucho más económico por el abaratamiento de costes que supone su crianza y la reducción de medios logísticos (pueden ser recogidos de forma directa de la naturaleza). Los bichos más consumidos son los escarabajos (31%) orugas (18%) y abejas y hormigas (14%), seguidos de saltamontes, langostas y grillos (13%), cigarras, saltamontes, chicharritas, cochinillas y chinches (10%), libélulas (3%) y moscas (2%).
En cuanto a su aporte proteico este puede ser, según el insecto, similar o incluso significativamente superior (dependiendo del insecto y el estado en el que se encuentre) al del pollo o la carne de cerdo, además de aportarnos grasas, proteínas, vitaminas, fibra y minerales. A demás, en cuanto a su sabor y textura, son diversas las investigaciones que apuntan a que el problema es la predisposición y los códigos culturales: este estudio muestra que, en realidad, los consumidores encuentran deliciosas a las hormigas, las termitas o los gusanos.

martes, 14 de noviembre de 2017

Los microbios también aprenden

Miden las sinapsis que conectan el cerebro con los sentidos


Investigadores de Anatomía, Histología y Neurociencia de la Facultad de Medicina de la Universidad de Madrid (UAM) (España) han conseguido medir los parámetros estructurales fundamentales de las sinapsis existentes entre los axones de las neuronas del tálamo y las dendritas de la corteza cerebral.

Este es un avance tanto técnico como conceptual, para comprender cómo el ‘hardware celular’ contribuye a crear un orden jerárquico en el flujo de información a través de las redes neuronales del cerebro.

“Concretamente, hemos descubierto especializaciones estructurales que podrían explicar por qué estas sinapsis tienen tal potencia funcional que, pese a su pequeño numero relativo, imponen su ritmo de actividad eléctrica y su campo receptivo a las neuronas de la corteza cerebral a las que inervan, haciendo que, por ejemplo, una determinada región de la corteza cerebral procese selectivamente información táctil, o visual, etc.”, asegura el catedrático de anatomía, director del trabajo.

“Los parámetros que se han logrado medir son, además, un dato valioso para el desarrollo de modelos computacionales avanzados del funcionamiento de los circuitos del cerebro”, agrega el profesor.

Durante los tres años en los que se llevó a cabo el trabajo, los investigadores se valieron de técnicas de marcado selectivo a larga distancia de axones en el cerebro de ratones. Estas las combinaron con técnicas avanzadas de microscopía electrónica tridimensional (S-TEM y FIB/SEM) para visualizar y medir con precisión las diminutas estructuras subcelulares.

El estudio, que se publica en la revista Cerebral Cortex, contó con la colaboración de investigadores del Instituto de Neurociencia y Medicina del Forschungszentrum Julich (Alemania) y del Laboratorio de Circuitos Corticales de la Universidad Politécnica de Madrid, y se ha realizado en el ámbito del proyecto internacional The Human Brain Project, financiado por la UE.

lunes, 13 de noviembre de 2017

La ciencia del miedo: por qué nos gusta que nos asusten

Las calabazas siniestras son lo que menos nos da miedo en Halloween, un día dedicado a que nos asusten.

Si pensamos en las conexiones del cerebro y en la psicología humana, algunas de las principales sustancias químicas que contribuyen a provocar una reacción de “lucha o huida” también intervienen en otros estados emocionales positivos, como la felicidad y la excitación. Por tanto, tiene sentido que el estado de gran excitación que experimentamos durante un susto también se puede experimentar en una situación más positiva. Pero ¿cuál es la diferencia entre sentir un “subidón de adrenalina” y sentirse totalmente aterrorizado?

Somos psiquiatras que tratan el miedo y que estudian su neurobiología. Nuestros estudios y nuestras interacciones clínicas, así como los de otros, indican que un elemento importante de la manera en que experimentamos el miedo está relacionado con el contexto. Cuando nuestro cerebro “pensante” da información a nuestro cerebro “emocional” y consideramos que estamos en un espacio seguro, entonces podemos cambiar rápidamente la manera en que experimentamos ese estado de gran excitación y podemos pasar de un estado de miedo a uno de alegría o de emoción.
Cuando entras en una casa embrujada en la época de Halloween, por ejemplo, sabiendo de antemano que un demonio te puede saltar encima o sabiendo que no es realmente una amenaza, puedes modificar la experiencia. Por el contrario, si estuvieses andando en un callejón oscuro por la noche y un extraño empezase a perseguirte, el área emocional y el área del pensamiento de tu cerebro coincidirían en que la situación es peligrosa y es el momento de huir.
La reacción del miedo empieza en el cerebro y se extiende por todo el cuerpo para realizar ajustes y preparar la mejor defensa o la mejor reacción de huida. La respuesta de miedo se inicia en una región del cerebro llamada amígdala cerebral. Este conjunto de núcleos con forma de almendra en el lóbulo temporal del cerebro se encarga de detectar la importancia emocional de los estímulos, hasta qué punto algo nos llama la atención.
Para más información: https://elpais.com/elpais/2017/10/27/ciencia/1509113993_635474.html

domingo, 12 de noviembre de 2017

Los lípidos son una clave para el tratamiento del cáncer


La eliminación de una sola enzima paraliza drásticamente la capacidad de las células cancerosas agresivas de difundir y hacer crecer los tumores, lo que ofrece un nuevo objetivo prometedor para el desarrollo de tratamientos contra el cáncer, según el estudio realizado por investigadores de la Universidad de California (EEUU). El estudio, que se publica en The Proceedings of the National Academy of Sciences, arroja nueva luz sobre la importancia de los lípidos en el desarrollo del cáncer. Los investigadores han sabido durante mucho tiempo que las células cancerosas metabolizan los lípidos de manera diferente que las células normales. Los niveles de lípidos éter, que son más difíciles de romper, son particularmente elevados en los tumores de alto grado de malignidad. «Las células cancerosas producen y utilizan una gran cantidad de grasa y lípidos. Para que las células cancerosas se dividan y proliferen a un ritmo acelerado, necesitan lípidos que componen las membranas de la célula», explica el director del estudio, Daniel Nomura.


«Los lípidos tienen una variedad de usos de la estructura celular, pero lo que estamos mostrando con nuestro estudio es que los lípidos también pueden enviar señales de crecimiento del cáncer», agrega este investigador, que junto a su equipo probó los efectos de la reducción de los lípidos de éter en células de cáncer de piel humana y los tumores de mama primarios. Los investigadores se dirigieron a una enzima, AGPS, conocida por ser crítica para la formación de los lípidos de éter. Los expertos confirmaron que la primera expresión AGPS aumentó cuando las células normales se volvieron cancerosas y que la inactivación de AGPS reduce sustancialmente la agresividad de las células cancerosas. «Las células cancerosas son menos capaces de moverse e invadir», resumió Nomura.
Los científicos también compararon el impacto de la desactivación de la enzima AGPS en ratones que habían sido inyectados con células de cáncer. «Entre los ratones que tenían la enzima AGPS inactivada, los tumores no existían -subrayó Nomura-. En los ratones que no tenían esta enzima desactivada los tumores se desarrollaron rápidamente».

Los investigadores determinaron que el AGPS alteró los niveles de otros tipos de lípidos importantes para la capacidad de las células cancerosas de sobrevivir y propagarse, incluyendo prostaglandinas y fosfolípidos acilo. «El efecto sobre otros lípidos fue inesperado y desconocido», dijo el autor principal del estudio.
Lo que hace que AGPS destaque como un objetivo de tratamiento es que la enzima parece regular simultáneamente varios aspectos del metabolismo lipídico importante para el crecimiento del tumor y cáncer.

sábado, 11 de noviembre de 2017

Dos alas para el niño mariposa

Un niño ingresa en un hospital de Bochum, Alemania, enfermo de epidermólisis bullosa (o ampollar), una grave dolencia epidérmica a menudo mortal, que destruye su piel lenta y penosamente, exponiéndole a toda clase de infecciones muy peligrosas. Sus médicos de Bochum están a punto de desahuciarle cuando, de pronto, uno de ellos recuerda un artículo en Nature de diciembre de 2006, donde el médico italiano Michele de Luca aportaba una prueba de principio de un método para curar ese trastorno trágico. La técnica solo servía para reparar pequeños trozos de piel. El niño alemán tenía destrozado el 60% de la suya.

Cultivo de la piel.

Un trozo de piel del niño, obtenido de su ingle y con apenas cuatro centímetros cuadrados de superficie, viaja de Bochum a Módena, Italia, donde De Luca y su equipo le aplican su técnica innovadora. Infectan el trozo de piel con un virus modificado que le aporta el gen correcto que le falta. Después cultivan las células transgénicas hasta producir un metro cuadrado de piel sana. Ese valioso material vuelve a Bochum y, tras unos pocos trasplantes que llevan unos meses, salvan al niño. Es un historión: léelo en un excelente artículo de materia. Con perdón del monotema catalán, esta es la noticia de la semana.
Para un pequeño grupo de científicos del mundo, como De Luca, la epidermólisis bullosa ha sido un objeto de fascinación durante 15 años. La razón es que, a menudo, las células enfermas de la piel humana son capaces de curarse a sí mismas. El fenómeno se llama revertant somatic mosaicism (mosaicismo somático que revierte, sé que la traducción no ayuda, pero sigue leyendo). Entre las parcelas de piel que sufren la destrucción, surgen ocasionalmente microparcelas de piel sana. Las células enfermas están todo el rato intentando librarse del daño genético que las arruina, y del estrés biológico a que su enfermedad las somete.

La mutación que causa la epidermólisis bullosa es dominante, lo que significa que basta que uno de los dos cromosomas (uno de papá, otro de mamá) de nuestras células contenga el error para que todo vaya muy mal en esa célula. Y hay una solución fácil: librarse del cromosoma erróneo y duplicar el correcto. Las células responden al estrés promoviendo mutaciones y reorganizaciones cromosómicas, lo que a veces causa el cáncer, y otras veces repara el daño, como en el caso de algunas células enfermas de epidermólisis bullosa. Recordadlo: revertant somatic mosaicism. Es un concepto importante, porque es cierto pese a que no se aviene a nuestros prejuicios.
De Luca y sus colegas italianos y alemanes no solo han salvado a un niño, sino que han abierto un continente biomédico para tratar las más crueles enfermedades de la piel. La investigación en células madre y edición genómica promete convertir esa estrategia en una herramienta mucho más general. Ha empezado el futuro de la medicina regenerativa.