domingo, 13 de mayo de 2018

Análisis de genomas históricos.


El análisis de docenas de genomas antiguos extraídos de toda la vasta extensión entre Europa y el este de Asia está arrojando luz sobre los patrones históricos de la migración humana, así como sobre la difusión de las lenguas indoeuropeas y la domesticación de los caballos. Hasta la fecha, la cultura más antigua de la que se sabía que habían domesticado caballos es la botai, un grupo que habitó en la estepa euroasiática aproximadamente el 5150 y el 3950 a. de C.

Algunos investigadores han sugerido que los botai eran cazadores-recolectores locales que aprendieron la cría de caballos de un grupo occidental de pastores que viajaban hacia el este; sin embargo, otros sugieren que la domesticación de caballos surgió localmente en el seno de la cultura botai.

A fin de explorar este debate en mayor detalle y de obtener información adicional sobre los antiguos patrones de migración humana, Peter de Barros Damgaard et al. analizaron los genomas de 74 humanos antiguos que vivieron aproximadamente hace entre 11 000 y 500 años en Europa Oriental, Asia Central y Asia Oriental; además, los investigadores incluyeron información genética de poblaciones asiáticas modernas.

Los autores encontraron poca mezcla genética entre grupos estrechamente relacionados con los cazadores-recolectores de Europa Oriental y los botai. Esto sugiere que probablemente los pueblos migraron hacia el este a través de la estepa de Asia Central, sin asentarse hasta alcanzar las regiones más orientales, según afirman los autores, lo que significa que es poco probable que la cría de caballos llegara a los botai a través de poblaciones occidentales.

Otro tema muy debatido es el modo y el momento en que las firmas genéticas y las lenguas (específicamente las lenguas indoeuropeas) de las regiones occidentales llegaron a Asia Meridional. Basándose en sus datos, Damgaard et al. proponen que se dieron dos oleadas de mezcla genética. La primera ola probablemente sucedió muy temprano, posiblemente antes de la Edad del Bronce, y no incluyó a los hablantes indoeuropeos; la segunda se produjo durante la Edad del Bronce Final (entre aproximadamente el 2300 y el 1200 a. de C.), que llevó consigo las lenguas indoiranias al sur de Asia, según sugieren los autores. (Fuente: AAAS).

El origen de la hepatitis B.

La hepatitis B es uno de los virus más letales de la historia. No obstante, pese a su importancia, se sabe muy poco sobre sus orígenes.

Una investigación dirigida por Eske Willerslev ha detectado la huella del virus en 12 personas que vivieron entre 1.500 y 4.500 años atrás. Tras numerosas investigaciones se ha estimado que el virus tiene una antigüedad de entre 8.600 y 21.000 años.

Al mismo tiempo, un estudio dirigido por Johannes Krause ha conseguido reconstruir parcialmente el genoma del virus presente en esqueletos humanos del año 5.000 a 3.200 antes de Cristo. Esta investigación ha demostrado que el virus estuvo circulando por Europa desde hace 7.000 años.

Hasta hace poco se pensaba que el virus provenía de África. No obstante, los hallazgos de Willerslev sugieren que pudo haber nacido en Europa, Asia e incluso América.

Dormio: una plataforma para controlar los sueños.

De acuerdo con Ishaan Grover, Adam Haar Horowitz y Pedro Reynolds-Cuéllar, los tres líderes del proyecto, este sistema abre las puertas para acceder a estados de sueño semilúcidos con el propósito de extraer información, aprovecharla y aumentar la creatividad de las personas. “Dormio permite el uso activo del sueño, un estado que es vital para la memoria y el aprendizaje”, afirmaron los investigadores en la presentación del proyecto.

Los primeros experimentos demuestran que con Dormio es posible influenciar y extraer información de los microsueños monitoreados. “Descubrimos que todos nuestros sujetos soñaban con los temas elegidos por los experimentadores antes del sueño, y que esto podría aumentar la creatividad humana, entendida como flexibilidad, fluidez, elaboración y originalidad del pensamiento”.

La lógica de la plataforma es simple. Se basa en las características y ventajas de la hipnagogia, un estado físico y mental de transición que se produce durante los primeros minutos del sueño, entre la vigilia y la inconciencia, en el que comenzamos a soñar antes de estar profundamente dormidos. “La hipnagogia se caracteriza por la imprevisibilidad fenomenológica, la percepción distorsionada del espacio y el tiempo, la pérdida del sentido del yo y la asociación espontánea y fluida de ideas”, escribieron los investigadores en la página web del proyecto.

La idea es que el dispositivo, diseñado en forma de guante, utilice las señales que provienen de las manos para recoger datos (pérdida del tono muscular o cambios en la frecuencia cardiaca) que demuestren que el paciente está entrando en la etapa de hipnagogia, y se active un audio con un mensaje explícito que conduzca y determine el contenido de los microsueños. Una vez terminado este proceso, se inicia una conversación sobre la experiencia y se registra todo lo vivido. “No queremos que las personas olviden sus ideas útiles”, dicen los investigadores.

Dormia ha hecho pruebas con palabras como “conejo” o “tenedor” y ha descubierto que estos significantes entraron con éxito en los sueños hipnagógicos de los usuarios. Los fines de este proyecto, según Adam Haar Horowitz, son prácticos y filosóficos. “No tengo duda de que la hypnagogia puede aumentar la memoria, el aprendizaje y la creatividad. Sin embargo, también considero que es un tipo de autoconfianza muy valioso e inspirador que antes era inaccesible para mí”.

Los creadores de Dormia esperan que en un futuro no muy lejano esta herramienta la usen las personas del común, la lleven a casa y puedan explorar sus sueños por sí mismas. Por eso, el proyecto se desarrolló con un hardware y software de código abierto personalizado de bajo costo, al que cualquier persona con conocimientos básicos de programación puede acceder. Todo esto, además, funciona con una aplicación para celulares.

Así brilla de noche el agua de estas playas de California.

Algunas playas de California (Estados Unidos) se han iluminado desde el pasado lunes debido al fenómeno de la marea roja, que se produce cuando aumenta la presencia de un tipo de algas que tiñen el agua de color rojo. Estas algas contienen dinoflagelados, unos microorganismos que por la noche brillan con el movimiento de las olas al llegar a la orilla. El fenómeno se ha podido observar a lo largo de un tramo de 30 kilómetros de la cota del oeste de EE UU y muchos curiosos han acudido allí para fotografiar o grabar este acontecimiento que no ocurría desde 2013. A pesar de que no es la primera vez que sucede, los científicos no pueden predecir cuándo ocurrirá de nuevo.

El nacimiento de un pulpo es magia en estado puro

¿Te has preguntado alguna vez cómo nace un pulpo? Te lo cuestiones o no, el nacimiento de uno de estos cefalópodos es espectacular. Con cambio de color incluido...

El nacimiento de un pulpo es magia en estado puro
En la Jungla. ¿Te has preguntado alguna vez cómo nace un pulpo? Te lo cuestiones o no, el nacimiento de uno de estos cefalópodos es espectacular. Con cambio de color incluido...

Hablar de pulpos supone trasladarse instantáneamente a la gastronomía gallega o al oráculo clave de los mundiales de fútbol, el Pulpo Paul. Pero ahora no hablaremos ni de uno ni de otro, sino de cómo nacen estos humildes cefalópodos. Quizá parezca que no merece demasiada atención, pero un vídeo reciente compartido por las redes sociales demuestra todo lo contrario.

Pongámonos en situación. El acuario de Virginia Beach, en Estados Unidos, colgaba el 7 de febrero en su cuenta de Twitter un vídeo muy curioso: un grupo de huevos de pulpo a punto de eclosionar. De hecho, asistimos al nacimiento de uno de esos pulpos mientras por la pecera nadan otros bebés de cefalópodo. El instante es mágico.

Los pulpos son octópodos, moluscos cefalópodos marinos que se caracterizan por sus ocho brazos o tentáculos. En el pulpo macho uno de dichos tentáculos es el órgano sexual masculino; que introduce en la cloaca de la hembra para fecundar los huevos. La hembra del pulpo pone miles de huevos en su cueva y permanece junto a ellos hasta que eclosionan. Después muere de hambre.



La otra mente

Colonias de células madre en el Instituto Johns Hopkins de Ingeniería Celular en Baltimore, Maryland.
Estamos tan obsesionados con los robots, esos amasijos de chatarra que nos ganan al ajedrez y al póker, que nos humillan y nos quitan el empleo, estamos tan absortos en su maldita superioridad de silicio que se nos está pasando la otra gran amenaza a nuestra envergadura cósmica, la que ha inspirado siempre a los ingenieros y a los científicos de la computación, la que lleva 4.000 millones de años resolviendo los problemas que nuestra tecnología apenas empieza a arañar ahora: la naturaleza misma.
Una forma de crear mentes es, qué duda cabe, partir de las unidades de información matemáticamente más simples, conectarlas en los circuitos lógicos más elementales y organizarlas en sistemas de inteligencia artificial que ya pueden aprender y extraer pautas abstractas de la experiencia. Pero hay otra forma que solemos ignorar, pese a que sus probabilidades de éxito se fundamentan en bases muy sólidas. Se trata de partir de los autómatas microscópicos más deslumbrantes que conocemos, las células madre, y usarlas para crear cualquier parte del cuerpo, que es justo lo que mejor saben hacer. Y recuerda que el cerebro es un órgano como cualquier otro, que la mente no es más que un trozo de cuerpo.
Los minicerebros cultivados a partir de células madre son una realidad. Miden unos 4 milímetros de diámetro y tienen 2 o 3 millones de células (en comparación con 86.000 millones de neuronas de un cerebro humano típico). Duran vivos un par de años. Si las células madre se obtienen de la piel de un paciente, los minicerebros tendrán su autismo, esquizofrenia o microcefalia inducida por el virus Zika. Son sistemas muy valiosos para investigar las causas últimas de esas condiciones neurológicas. También se pueden trasplantar a ratones, cosa que se ha hecho con cierto éxito.
Por el momento, los minicerebros solo pueden recibir unas señales sensoriales muy primarias, por ejemplo cuando se asocian con células de retina, y las conexiones que pueden formar con otras regiones cerebrales son limitadas. Pero solo estamos en el amanecer de esta biotecnología. La jurista Nita Farahany, directora de la iniciativa para la ciencia y la sociedad de la Universidad de Duke, el neurocientífico Christof Koch, el genetista George Church y otros 12 colegas han publicado en Nature un borrador de recomendaciones para los legisladores y el público informado, o el que desee informarse.

sábado, 12 de mayo de 2018

La ciencia explora el valor del ayuno para luchar contra el cáncer

El mayo pasado, 20 jóvenes sanos, incluidos varios científicos, llegaron a un instituto de investigación en Madrid dispuestos a pasar un día y medio sin comer. Justo antes les habían hecho un análisis de sangre y, 36 horas después, les hicieron otro para asegurarse de que no hubieran tomado algo a escondidas. El objetivo era desvelar los mecanismos moleculares detrás del ayuno y sus beneficios para la salud, especialmente como posible arma contra el cáncer.

El ayuno durante días o semanas, con solo agua o prescindiendo solo de alguna clase de alimentos, o limitando las horas del día en las que se puede comer, es una práctica casi universal entre las religiones mayoritarias. Algunas le atribuyen cualidades regeneradoras. Desde un punto de vista científico, el ayuno parece aportar longevidad y una mejor salud en estudios con animales y no requiere tantas penalidades como la restricción calórica. Y parece que algunos de los beneficios más rápidos y patentes los obtienen los animales con tumores.
Cuando alguien deja de comer uno o más días, su metabolismo cambia de marcha ante el estrés. La proliferación celular se ralentiza, se activa el proceso de autofagia en la que el organismo elimina células viejas o defectuosas y, en general, comienza a alimentarse de sus propias reservas de energía. Por el momento, se ignora cómo y por qué esta práctica parece ser beneficiosa para la salud.
Pasar varios días sin comer de forma periódica (no hay una definición unificada del ayuno en términos científicos), sería una prueba demasiado dura para muchas personas. Por eso Longo ha desarrollado una dieta baja en calorías que imita los efectos del ayuno sin dejar de comer. Cuando les da esta dieta a ratones con cáncer de mama y de piel, su sistema inmune parece despertar del letargo y comienza a reconocer y aniquilar a las células tumorales, algo que no sucede en los roedores bien alimentados. Según Longo, el ayuno tiene un efecto “rejuvenecedor” sobre el organismo, tanto en animales como en humanos. “En un estudio piloto con voluntarios sanos vimos que la dieta que imita al ayuno redujo los indicadores de riesgo cardiovascular, los niveles de glucosa [factor de riesgo de diabetes] y los de IGF-1, un potencial marcador de cáncer, además de eliminar la grasa abdominal”, explica el investigador. La dieta en cuestión tiene un 60% menos calorías que la dieta normal de cada individuo. En el ensayo, los voluntarios siguieron esta dieta durante cinco días, luego volvieron a comer normal durante otras tres semanas y después repitieron el mismo ciclo otras dos veces.El equipo de Valter Longo, en la Universidad del Sur de California, es uno de los más avanzados en la investigación del ayuno, tanto en personas sanas como enfermas. Sus experimentos han demostrado que un ayuno de uno o más días hace que los ratones con cáncer tratados con quimioterapia respondan mejor al tratamiento y se recuperen antes de los efectos secundarios.
En el Centro de Nacional de Investigaciones Oncológicas, en Madrid, el equipo de Manuel Serrano ha desvelado uno de los posibles responsables de los beneficios del ayuno en el cáncer. Hasta hace poco, la investigación en este campo se había centrado en la restricción calórica, mucho más radical y difícil de mantener. “La restricción calórica tiene efectos indeseables, se pasa hambre constantemente, la libido es casi cero y se reduce la vida social, pues muchas veces esta sucede en torno a la comida”, explica Serrano. En este sentido, el ayuno y la imitación de sus efectos con dietas bajas en calorías o con fármacos puede ser mucho más viable, especialmente en el contexto del cáncer.
“Hemos visto que los niveles de P21 aumentan con el ayuno y que vuelven a bajar en cuanto comes”, explica Pablo Fernández-Marcos, un coautor del estudio que decidió sumarse al grupo experimental y probar la falta de alimentos en sus propias carnes. “Ninguno de los participantes tuvo ningún problema, aunque en algunos casos el ayuno puede producir dolores de cabeza o estrés”, explica.En un experimento reciente, su equipo demostró que los ratones a los que se les quita toda la comida durante un día o dos les sube la expresión del gen P21, un importante supresor tumoral. En el ensayo con voluntarios con el que comenzaba esta historia, realizado en el Instituto Imdea Alimentación y cuyos resultados van a publicarse en una revista científica próximamente, según Serrano, se ha demostrado que lo mismo pasa en humanos.
El investigador razona la conexión entre el gen estudiado y los efectos beneficiosos en cáncer. “P21 detiene la proliferación celular especialmente en órganos como el pelo, el intestino, la médula ósea, que son algunos de los más afectados por la quimio”, explica. Ahora el equipo se plantea investigar si P21 es la causa de los beneficios observados y no una mera reacción colateral.
Una de las vías de investigación es buscar moléculas que activen alguna de las “vías metabólicas” que se ponen en marcha con el ayuno, como “la bajada de la insulina o la de los cuerpos cetónicos que transforman la grasa almacenada en energía para el cerebro”, señala Fernández-Marcos. En un futuro, este tipo de fármacos se podrían aplicar a la población sana, pero primero llegarán a los enfermos de cáncer porque “es más sencillo dado que los efectos observados son muy rápidos”, opina.
El equipo de Longo está realizando nuevos ensayos con personas sanas y otras con cáncer y su dieta que imita el ayuno para confirmar si realmente es beneficiosa. Muchas de sus investigaciones han sido financiadas por organismos públicos como los Institutos Nacionales de Salud. Su trabajo no está exento de polémica, porque el científico nunca desvela la composición exacta de su dieta en sus estudios. En cambio sí ha decidido comercializarla
Los expertos consultados envían un mensaje de esperanza en el potencial del ayuno, pero también una nota de cautela ante dietas milagrosas. “Todos los datos disponibles en modelos experimentales, incluyendo primates, avalan estas intervenciones nutricionales”, opina Carlos López-Otín, investigador especialista en envejecimiento de la Universidad de Oviedo. Pero añade que “los estudios en humanos son muy preliminares y en algunos casos, indirectos, lo cual invita a la prudencia máxima”, añade.El investigador advierte que nadie debe intentar el ayuno sin la supervisión de un médico, pero su dieta, Prolon, a base de barritas energéticas, zumos y otros alimentos empaquetados, se vende por internet en EE UU, Australia, Italia y, a través de este país, podría adquirirse en España, asegura el bioquímico italoamericano. El investigador puso en marcha este proyecto hace un año. Dice que, con los datos del estudio piloto, y los que tiene por publicar, es “muy razonable comercializar esta dieta”, y asegura que donará los beneficios que obtenga con su empresa L-Nutra a una ONG.
José Ordovás, experto en nutrición y genómica en el Imdea Nutrición y en la Universidad Tufts (EE UU), opina que “es probable que una dieta rica en productos derivados de plantas, frutas y vegetales, consiga efectos similares” a la de Longo. “Mi preocupación es que en ningún momento comparan su dieta con una dieta que cualquiera puede uno prepararse en casa, en lugar de comprarla prefabricada en bolsas de plástico o aluminio en forma de sopas o barritas nutricionales”, añade. Además, el investigador resalta que “ninguno de los artículos [de Longo] describe en qué consiste esta dieta y solamente habla de ingredientes "propietarios", lo que “no es consistente con el hecho de que una buena parte de esta investigación ha sido llevada a cabo con fondos públicos, y por lo tanto los descubrimientos y los beneficios deberían ser públicos”, añade.
Luigi Fontana, investigador de la Universidad de Brescia (Italia) y de la de Washington en San Luis (EE UU), es otro de los líderes en la investigación del ayuno en humanos. Hace algunos años firmó varios artículos junto a Longo describiendo el potencial del ayuno para la salud, pero ahora dice que “no quiere comentar los estudios de su colega”. Él también ha diseñado un tipo de ayuno simulado y abierto al público: durante dos o tres días, comer solo vegetales, tantos como se desee, y una cucharada de aceite de oliva por comida. En un ensayo clínico de seis meses cuyos datos se publicarán próximamente, su equipo ha observado pérdidas de peso muy significativas, de hasta “16 kilos en seis meses”, con esta dieta, asegura.
El investigador advierte de que aún no hay datos fiables en humanos que permitan respaldar algunas de las afirmaciones de Longo y sus dietas comerciales. “Aún no sabemos si el ayuno tiene efectos de adaptación metabólica, sencillamente los datos aún no están ahí y los ratones no son humanos”, comenta. Fontana tampoco cree que se puedan encontrar “dos o tres píldoras” que puedan “engañar al cuerpo” y aportar los beneficios en la longevidad y la salud observados con el ayuno. En su opinión, la única forma contrastada de lograr beneficios reales es clásica: estilo de vida saludable y ejercicio. “A la gente le gustan los atajos, pero nadie puede convertirse en cinturón negro de kárate con unos pocos trucos”, resalta.