¿Proviene la vida del cosmos?

Los autores revisan la teoría de la Panspermia y sostienen, por un lado, que el origen de la vida no se produjo en la Tierra. Y por otro, aún más controvertido, que la mayor fuente de innovación genética no se encuentra en la selección natural de mutaciones aleatorias ventajosas, sino en una continua «lluvia de materia viva extraterrestre» que se integra, a través de mecanismos como la transferencia horizontal de genes (propia de muchos retrovirus), en los genomas de las formas de vida ya presentes en nuestro planeta.
Un grave inconveniente de la «hipótesis terrestre» para el origen de la vida es que parece que ésta se produjo en un periodo de tiempo demasiado breve. Según la teoría, en efecto, la «sopa primordial» de la que surgieron los primeros seres vivientes debió formarse dentro de los primeros 800 millones de años después de la estabilización de la corteza terrestre, un lapso de tiempo que muchos investigadores consideran insuficiente.

Por otro lado está, la gran hipótesis de la panspermia, que sostiene que la vida no se originó en la Tierra, sino que llegó a nuestro planeta, y a otros muchos, a través del espacio. Esta es apoyada por la existencia comprobada de microorganismos capaces de sobrevivir a las duras condiciones espaciales.
Una buena parte del trabajo de los investigadores, y de las pruebas presentadas en favor de la panspermia, giran alrededor de la capacidad transformadora de los retrovirus (capaces de integrar su propio material genético en el genoma de los huéspedes infectados para obligarles a producir más virus).

Curiosamente, si los retrovirus infectan células germinales (como espermatozoides u óvulos), el organismo resultante transmitirá íntegramente el retrovirus a toda su descendencia. En otras palabras, el material genético adquirido (el de los retrovirus) se convertirá en una parte de la herencia que el organismo huesped transmita a su progenie. Una capacidad que confiere a los retrovirus una fuerza a tener muy en cuenta a la hora de modular la evolución de todos los seres vivientes.
Sabemos además, gracias a un estudio publicado en Nature Communications en 2017, que los retrovirus surgieron en el océano, hace al menos unos 460 millones de años, junto a sus huéspedes vertebrados. Y que a medida que éstos huéspedes fueron evolucionando y transformándose en nuevas especies, sus equivalentes virales se fueron transformando de forma similar. Lo cual, para Steele y sus colegas, encaja a la perfección con la hipótesis de la panspermia H-W.

Sin duda, uno de los aspectos más llamativos del estudio es la idea de que, junto a virus y bacterias, también nos «llueven» del espacio formas de vida más complejas. Como por ejemplo los pulpos.
En general, los cefalópodos cuentan con un árbol evolutivo bastante confuso, que apareció por primera vez hacia finales del Cámbrico y cuyo origen, en apariencia, procede de un único «nautiloide» ancestral.

Pero entre todos los cefalópodos, el pulpo es sin duda el más intrigante, ya que sus increíbles características (un sistema nervioso complejo, ojos sofisticados o su capacidad de camuflaje) aparecieron de forma repentina en su historia evolutiva. De hecho, según los investigadores, los genes necesarios para que surgieran todas estas capacidades no están presentes en ninguno de sus antepasados. Lo cual podría ser una prueba de que fueron tomados directamente del Cosmos.

En concreto, el pulpo muestra una serie de diferencias bioquímicas muy específicas con respecto al nautilo, su pariente vivo más cercano. En particular, existen evidencias de cambios súbitos y masivos en su ARN, y por lo tanto en sus proteínas, con respecto a las que se suelen encontrar en las estructuras neuronales del resto de los cefalópodos. Dichos cambios solo afectaron a los pulpos, y no se encuentran en ningún otro logar en la Naturaleza, ni siquiera en sus parientes más próximos.
Para Steele y sus colegas, «una explicación plausible, desde nuestro punto de vista, es que los nuevos genes son probablemente nuevas importaciones extraterrestres a la Tierra, más plausiblemente como un grupo de genes funcionales dentro de (por ejemplo) huevos de pulpo fertilizados, criopreservados y protegidos con una matriz. Sería una explicación adecuada para la aparición repentina del pulpo en la Tierra hace unos 270 millones de años».

La otra mente

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.

Descubren por qué el corazón se sitúa a la izquierda.

Los genes responsables de la movilidad celular, que suelen permanecer desactivados tras nacer, permiten que cada órgano del embrión se sitúe en su posición correcta.

Nada en el cuerpo humano es azaroso, y tampoco lo es la posición del órgano central del sistema cardiovascular. Cada órgano posee una localización concreta para asegurar el correcto funcionamiento del organismo, y ahora los científicos han averiguado el mecanismo de esta fina ingeniería de la naturaleza: el corazón se sitúa a la izquierda debido a una fuerza de empuje que genera un grupo de células en el lado derecho, tal como detalla un estudio publicado en la revista Nature.

El hallazgo se le atribuye a un grupo de investigadores de la Unidad de Neurobiología del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH), que ha observado en embriones animales cuál es el proceso biológico que sitúa a cada órgano en su lugar correspondiente, para asegurar así su correcto funcionamiento y la perfecta concordancia con venas y  arterias.

En concreto, se trata de movimientos y fuerzas celulares asimétricas, más prominentes desde la derecha, que impulsan la lateralidad del corazón en los vertebrados. Estos movimientos se producen gracias a la implicación de determinados genes; un mecanismo que se conserva en diferentes especies, por lo que puede también extrapolarse a los seres humanos.

Durante el desarrollo embrionario, el corazón, como todos los órganos, aparece en la línea media del cuerpo, para después situarse en el lugar que le corresponde. Este proceso era hasta ahora desconocido para los científicos. No obstante, se pensaba que existían una serie de señales en el lado derecho que se reprimían en favor de las del lado izquierdo, produciendo así la asimetría.

Pero el estudio arroja detalles sobre los implicados en este vital mecanismo: la clave está en los genes que inducen los movimientos celulares. Éstos producen unas proteínas que son las encargadas de convertir un célula inmóvil en móvil. Estos genes son fundamentales para el desarrollo embrionario puesto que, tal como han descrito los investigadores, si estas proteínas no funcionan, el embrión no progresa y muere.

"En las primeras fases del desarrollo embrionario, hay muchas células que nacen muy lejos de su posición inicial y tienen que recorrer distancias grandes hasta llegar a su destino", detalla Ángela Nieto, autora principal del estudio, en declaraciones para la Agencia Sinc.

En el estudio, realizado con embriones de pollo, pez cebra y ratón, los investigadores comprobaron que, al anular la función de estos genes, se anulaban también los movimientos del corazón, permaneciendo éste en el centro de la línea del cuerpo.

Patologías del corazón y metástasis

Pero estos genes se desactivan solos una vez completado el desarrollo embrionario. De hecho, durante la vida adulta pueden volver a activarse, llevando a patologías graves del corazón y a favorecer procesos como el cáncer. Según Nieto: “Hay células tumorales que recuperan la capacidad de moverse, como en las etapas embrionarias, se desprenden del tumor primario y producen metástasis en órganos distantes”.

Además, multitud de patologías cardiacas están relacionadas con la mala colocación de este órgano en el cuerpo y, probablemente, tras las conclusiones del estudio, a una activación ineficiente o incorrecta de los genes responsables de la movilidad celular.

Los investigadores calculan que el 50% de las alteraciones al nacer son cardiacas, y que muchas de ellas tienen que ver con una incorrecta posición del corazón. Por ejemplo, la mesocardia, que es una patología congénita que se produce cuando el corazón no se ha movido de su posición central.

Salva pierna con trasplante óseo

Un motociclista logró salvar su pierna izquierda gracias a un trasplante de hueso que realizaron médicos del IMSS (Instituto Mexicano de Seguridad Social) en Veracruz. Luis René sufrió un accidente cuando, en su motocicleta, fue arrollado por un automovilista. Las lesiones provocaron que perdiera una tercera parte de la tibia y el peroné de la extremidad izquierda. En un primer diagnóstico, los médicos consideraban amputar su miembro como única opción. Por la fractura expuesta, la fragmentación de los huesos y debido a que la pierna estaba unida al tobillo sólo por tejido blando, un procedimiento inmediato era la amputación, recomendación dada por el especialista en Traumatología y Ortopedia del Hospital General de Zona Número 11 del Seguro Social. Morales, quien encabezó al equipo de médicos que rehabilitó la pierna de Luis René, determinó tratar el miembro mediante la recuperación de la viabilidad de los tejidos blandos, por lo que se optó por el implante óseo. El equipo médico informó en un comunicado que el motociclista requería de la sustitución de 11 centímetros de hueso de su pierna, por lo que requería de un trasplante de tejido óseo cadavérico. Era necesario recurrir a un implante de hueso porque era una lesión muy extensa. No había sustento, no había hueso, no había de dónde fijar la placa. Era prácticamente una pérdida total, el pie estaba suelto y no había soporte que uniera esas dos estructuras sobrantes. El hueso implantado se obtuvo del Banco de Tejidos en el Estado de México a solicitud expresa. El injerto fue realizado en el Hospital General de Zona Número 11 de Xalapa. Se activó el protocolo para solicitar tejido óseo y luego de algunos meses se logró obtener el hueso de un cadáver. El riesgo de pérdida de la pierna de Luis René fue muy alto, y el proceso de recuperación fue aproximadamente de un año. Pero al final se logró.

Por qué  no  se debería impedir la donación de órganos por muerte de sobredosis

En octubre del año pasado, EE UU declaraba la emergencia sanitaria por la ola de adicción a los opiáceos. Este problema ha multiplicado las muertes por sobredosis y, según un análisis de la Universidad Johns Hopkins, también ha multiplicado el porcentaje de donantes muertos por intoxicación. En un estudio publicado en la revista Annals of Internal Medicine, los investigadores han analizado 138.565 donantes y 337.934 receptores de trasplantes entre 2000 y 2017. 

Los autores trataron de averiguar si ese incremento podía poner en riesgo la seguridad de los trasplantes y sus resultados fueron positivos. En comparación con los de otros donantes, los órganos de muertos por sobredosis no tuvieron peor pronóstico. Además, en casos de receptores de corazones o pulmones, los que los obtuvieron de usuarios de drogas fallecidos, tenían entre un 1% y un 5% más de probabilidades de estar vivos después de cinco años que los que los recibieron de donantes muertos por otras causas. El dato puede ser interesante para casi 115.000 candidatos a trasplantes de órganos en EE UU, en su mayoría riñones (un 81%) e hígados (un 12%).

Según se explica en el artículo, este tipo de donantes se rechazan con más frecuencia por el mayor riesgo de estar infectados por VIH o Hepatitis C. En el pasado, patógenos como el virus del sida podían pasar desapercibidos si se encontraban en un periodo latente y pasar al trasplantado junto con el órgano. Sin embargo, según se explica en el análisis de Johns Hopkins, las nuevas pruebas de ácido nucleico y de anticuerpos hacen que el riesgo de infección sea “extremadamente bajo”. “Además, los candidatos que aceptan riñones presentan un porcentaje de supervivencia mejor que aquellos que esperan por otro órgano”, señalan. En cualquier caso, advierten que los riesgos se deberían evaluar conforme a la situación de cada candidato.

Hasta ahora, el mayor riesgo de transmitir una infección como la hepatitis C hacía descartar muchos órganos que ahora se aceptan. En 2017, casi el 30% de los donantes de órganos muertos por sobredosis de drogas portaban ese virus, muy por encima del 4% de los muertos por otras causas. “Ahora, ese enfoque ha cambiado por completo por la llegada de los nuevos antivirales contra el virus C”, explica Rafael Matesanz, creador de la Organización Nacional de Trasplantes . “Ahora es posible trasplantar órganos con virus C y dar después el tratamiento profiláctico. 

La fotosíntesis marina es más sensible a los nutrientes que a la temperatura

Al aumentar la temperatura se acelera el metabolismo y esto supone que los organismos capten y utilicen los recursos de forma más rápida. Éste es un principio fundamental en biología. Desde hace tiempo, los científicos intentan confirmar si se da en el caso del fitoplancton marino, ya que realiza la mitad de toda la captación de CO2 por fotosíntesis que tiene lugar en el planeta. Ahora, un estudio, revela que la temperatura no es tan determinante como la abundancia de nutrientes. 

Si el aumento de temperatura acelerase el metabolismo del fitoplancton, supondría un incremento de su capacidad fotosintética y, por tanto, una mayor fijación de CO2. “Esto ha llevado a predecir que la fotosíntesis del fitoplancton podría acelerarse en el océano, que ha registrado un aumento de temperatura superficial de más de 2 °C en los últimos cien años”, añade el investigador.

Sin embargo,“en la mayor parte de las regiones oceánicas, la concentración de nitrógeno es muy baja, lo que limita la capacidad del fitoplancton para crecer. Por ello decidimos investigar cómo responden estos organismos a la temperatura en condiciones de limitación por nutrientes”.

Para comprobar el efecto conjunto de la temperatura y los nutrientes, los científicos midieron la fotosíntesis y la respiración de tres especies muy abundantes en el océano: una cianobacteria, una diatomea y un cocolitofórido. Para ello, el estudio se llevó a cabo manteniendo estas especies en cultivos de laboratorio bajo diferentes combinaciones de temperatura y suministro de nitrógeno.

Los resultados mostraron que tanto la fotosíntesis como la respiración respondían ante el aumento del aporte de nitrógeno, mientras que el efecto de la temperatura era casi inapreciable. Estos datos sugieren, que la respuesta del fitoplancton al calentamiento variará, en función de si en la zona hay más o menos nutrientes, principalmente nitrógeno.

Robots que dan a luz para formar a los médicos

Hospital Severo Ochoa de Leganés, Madrid, once de la mañana. Hay trasiego: la gente se arremolina en la entrada principal, algunos recorren los pasillos acristalados que llevan a la cafetería, otros se encienden un pitillo fuera. "Hoy miércoles está la cosa tranquila", señala Daniel Gómez, 23 años, estudiante de sexto año de grado en Medicina en la madrileña Universidad Alfonso X el Sabio, "pero los lunes no veas". A Gómez, bata blanca y camisa a cuadros, le toca esta semana en el servicio de Urgencias del hospital. Desde tercero de carrera, él y sus compañeros alternan teoría en las aulas con práctica en las diferentes áreas clínicas. Una experiencia clave para empaparse de la vida hospitalaria y encarar con más seguridad su periodo de residentes, que comenzará cuando acaben el MIR, el examen que determinará a qué especialidad (y en qué centro) podrán acceder los alumnos.

"Esto es lo que vamos a hacer durante nuestra vida", tercia Álvaro de Santiago, también de 23 años. "La teoría es importantísima, pero al final un paciente no es un libro". Estos dos estudiantes pasarán por prácticamente todos los servicios del hospital. En los más generales, como medicina interna o atención primaria, estarán de dos a tres semanas, cuentan. En hematología o urología, más específicos, una. ¿Y esta mañana? Han ingresado a una paciente y le han hecho su historia clínica, han visitado a otros tantos acompañando a la médico adjunta y han ayudado, también, a tratar a un hombre que sufría una insuficiencia cardiaca. "En Urgencias te puedes encontrar de todo: politraumatismos, infecciones respiratorias, atropellos, tumores...", enumera Gómez.

Los estudiantes, como ellos mismos cuentan, no participan en procedimientos quirúrgicos, aunque pueden estar presentes en el quirófano para asistir al cirujano. "Sí que hacemos intervenciones con muñecos y maquetas [como puede ser un torso de plástico o un oído]", detalla De Santiago, que añade que al cabo del año tienen dos o tres talleres de este tipo. El objetivo de las prácticas es que los estudiantes se familiaricen con una serie de artes básicas: desde hacer una correcta historia clínica hasta interpretar una radiografía o un TAC, pasando por aprender a explorar una rodilla, palpar una tripa para detectar una posible apendicitis o auscultar corazón y pulmones.

Gómez y De Santiago son dos de los miles de estudiantes de Ciencias de la Salud, una de las ramas más demandadas en España. Están satisfechos con lo que les está aportando la experiencia. Coinciden en su único pero: les gustaría que sus atribuciones durante las prácticas estuvieran más claras, como sí sucede con los residentes, que cuentan con un programa definido.

Robots que tosen y respiran

Que un convaleciente sea explorado por un estudiante detrás de otro para detectar alguna anomalía no es cómodo para nadie. Lo saben Gómez y Santiago y también los profesores que les dan clase. Y aunque esto no deja de ser necesario para el buen aprendizaje, un paciente no puede ser un campo de pruebas infinito. Por ello, algunos centros ya trabajan con robots que recrean reacciones y funciones humanas. El objetivo es ampliar la capacitación del alumno y, sobre todo, posibilitar la enseñanza mediante la prueba y el error, algo que la propia naturaleza de la actividad médica impide.

"Ya no es que los alumnos sepan, si no que sepan hacer", entiende Antonio López Román, médico y también profesor de fisioterapia de los alumnos Gómez y De Santiago en la Universidad Alfonso X el Sabio. "Para ello queremos proporcionar unas prácticas que antes no se hacían: estandarizadas, en entornos controlados y para todos igual". Aquí es donde entra el nuevo hospital virtual que este centro privado ultima y que abrirá sus puertas a estudiantes y posgrados a partir de septiembre. Un espacio de 2.000 metros cuadrados, integrado en el propio campus, donde los futuros facultativos practicarán técnicas y emularán situaciones difícilmente realizables en un hospital real.