EMBORRÁCHATE DE CIENCIA.

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La explicación de la ciencia para el vestido azul y negro o blanco y dorado.

Escrito por cmcbachillerato1a 06-03-2015 en ciencia. Comentarios (0)

La polémica del vestido azul y negro que algunas personas ven de color blanco y dorado (entre otras varientes) se convirtió en un fenómeno viral y en inspiración para cientos de miles de <<tuits>> y teorías disparadas. Resultaba sorprendente que un mismo vestido, a veces incluso en la misma pantalla, se viera de distintos colores. ¿Por qué ocurrió esto?

Según Jordi Mones, médico oftalmólogo y retinólogo y directos del Instituto de la Mácula y de la Retina los colores en realidad no existen. Es decir, que las cosas por sí solas no tienen un color. <<El que las veamos de un color u otro depende de cómo sea nuestro detector (la retina) y de todo lo que nuestro cerebro haya aprendido a lo largo de la vida>>.

Tal como explica Monés, todo el proceso <<es un fenómeno totalmente cerebral y muy mediatizado por pequeños matices>> que determinan que sea imposible que dos personas vean un mismo objeto de la misma forma.

Descubiertos los ‘interruptores’ que modifican el ADN

Escrito por cmcbachillerato1a 27-02-2015 en Genética. Comentarios (0)

Tras el genoma humano, es decir, la secuencia de ADN contenida en 23 pares de cromosomas (donde está contenida la información genética), llega el epigenoma humano, es decir, lo que hace un gen no solo dependa de su secuencia, sino de otras cosas que se pueden pegar sobre ella, como los grupos más sencillos de la química orgánica y ciertas proteínas especializadas en empaquetar ADN. Estas modificaciones epigenéticas (todos aquellos factores no genéticos que intervienen en el desarollo de un organismo) explican que, aunque todas las células de una persona tengan el mismo genoma, unas se conviertan en células de la piel, otras en neuronas, y así hasta los más de un centenar de tipos celulares especializados que constituyen el cuerpo.

Como las modificaciones epigenéticas dependen del entorno, está cada vez más claro su papel esencial en todo tipo de respuestas al ambiente y enfermedades. Un macroproyecto revela hoy el mapa epigenómico humano, que localiza dónde están esas modificaciones en todos los tipos celulares importantes del cuerpo humano, y también en 58 enfermedades genéticamente complejas. Como pasó con el proyecto Genoma Humano, la información se hará pública y gratuita para todo el mundo.

Manolis Kellis, del Massachusetts Institute of Technology (MIT, junto a Boston), amplía una metáfora clásica para explicar el concepto: “El proyecto genoma humano nos dio el libro de la vida que codifica a un ser humano. Todas nuestras células tienen una copia del mismo libro, pero cada una lee distintos capítulos, dobla la esquina de distintas páginas y subraya distintos párrafos y palabras. El epigenoma humano es esta colección de marcas situadas en el genoma de cada tipo celular, en la forma de modificaciones químicas del propio ADN, y en su empaquetamiento a gran escala”.

Los investigadores de todo el mundo podrán a partir de ahora comparar la funcionalidad del genoma (qué genes están activos, activables o cerrados a conciencia) en cada tejido y tipo celular del cuerpo, consiguiendo un entendimiento profundo de lo que hace diferente a una célula del corazón de una del hígado, o de la piel, o del cerebro. También dispondrán de una referencia normal con que comparar las distintas células y tejidos de sus pacientes, revelando así cuáles son los elementos de control que causan su enfermedad en cualquier tejido u órgano.

Ya en esta fase inicial, los investigadores han asociado las variantes genéticas conocidas (variaciones en la propia secuencia del ADN) con su funcionalidad en tipos celulares específicos.

Del mismo modo, los científicos ya pueden ver que las variantes genéticas asociadas a la diabetes de tipo 1 (tipo de diabetes que aparece a edad temprana), la artritis reumatoide (enferemedad caracterizada por una inflamación persistente de las articulaciones) y la esclerosis múltiple (enfermedad consistente en la aparición de lesiones crónicas del sistema central) están activas en las células del sistema inmune. Esto es lógico, pues estas enfermedades están causadas por un funcionamiento anormal o excesivo de las defensas, que se dedican a atacar a las células del páncreas, articulares o nerviosas del paciente. Pero la lógica no sirve para encontrar tratamientos, y lo que tenemos ahora son datos duros que sí lo permitirán.

En la misma línea, las variantes genéticas asociadas con la presión arterial están activas en las células del corazón; las asociadas con un alto nivel de colesterol (y por tanto con una probabilidad incrementada de infarto) funcionan en el hígado, como las asociadas a los trastornos metabólicos (que afectan a los procesos por los cuales las células de los seres vivos sintetizan sustancias complejas).

Un buen ejemplo de cómo el epigenoma puede ayudar a la medicina es el alzhéimer. Puesto que se trata de una enfermedad neurodegenerativa (que va matando neuronas del cerebro progresivamente), cabría esperar que las variantes genéticas que lo favorecen estuvieran activas en las neuronas, causando que estas células acumularan los depósitos de proteínas tóxicos que las van matando. Pero no es así. Esas variantes funcionan en las células del sistema inmune, es decir, en las células del sistema defensivo. Esto cambia por completo la perspectiva para investigar tratamientos preventivos o que disminuyen el alzhéimer.

En cualquier caso, y como también ocurrió con la presentación del genoma humano en 2002, el epigenoma que se presenta ahora es sobre todo un recurso para la investigación, que revelará sus beneficios en años y décadas por venir.

TRABAJO REALIZADO POR: Paula Escudero Vela y Elena Caravaca Sánchez


Tres pacientes renuncian a una mano inútil a cambio de una biónica

Escrito por cmcbachillerato1a 26-02-2015 en Tecnología. Comentarios (0)

El uso de las prótesis inteligentes ha cruzado una nueva frontera: amputar una mano atrofiada para sustituirla por una biónica y ganar de esta forma movilidad. La revista "The Lancet" analiza en un artículo de su último número esta polémica y arriesgada estrategia, cargada de condicionantes éticos, que se ha empleado ya en tres personas (el primer caso es de abril de 2011 y el último de mayo de 2014). La conclusión, que exponen los responsables de estas intervenciones, es que la apuesta ha valido la pena.

En los tres pacientes, con lesiones para las que no existe tratamiento, la reconstrucción biónica ha supuesto una forma de recuperar la función a la mano. Gracias a ello, han sido capaces de acometer tareas sencillas como verter agua de una jarra, recoger una pelota, usar una llave, cortar comida con un cuchillo o, con la ayuda de la otra mano, desabrochar un botón.

Lo habitual es partir de la falta de una extremidad. Y, ante esta circunstancia, recurrir a dispositivos que, a través de una sofisticada combinación de electrónica, informática, robótica y cirugía, traten de suplir algunas de las funciones de la pierna, brazo, pie o mano perdida y mejoren la calidad de vida del paciente al permitir manipular objetos o desplazarse.

En los casos incluidos en la revisión de "The Lancet", sin embargo, los pacientes habían sufrido un accidente que no les había llevado a perder la mano, sino su función. Padecían desgarros en el plexo braquial (red nerviosa que transmite las señales desde la columna hasta el hombro y de la que depende la movilidad de todo el brazo). Como consecuencia, eran incapaces de usar la mano, que tenían gravemente atrofiada, es decir, que tenían sin actividad.

Ante la falta de soluciones médicas, el equipo de Oskar Aszmann, del Laboratorio Christian Doppler para la recuperación de la Función de las Extremidades de la Universidad de Medicina de Viena (Austria), junto a ingenieros de la Universidad de Gotinga (Alemania) ofrecieron a estas personas la posibilidad de cortar la extremidad a la altura del antebrazo para sustituirla por una prótesis con la que ganarían funcionalidad.

La tecnología que se emplea no es nueva. Consiste en utilizar los impulsos eléctricos que contraen los músculos (en el lenguaje técnico, la señal electromiográfica) para activar unos sensores que controlan los movimientos de la prótesis. De esta forma, el cerebro transmite al nervio la orden de activar un músculo que, a su vez, traslada la señal al sensor que activa el dispositivo.

Debido a la naturaleza de la lesión de los tres pacientes, los tejidos musculares estaban muy dañados por lo que los cirujanos tuvieron que modificar la técnica convencional empleada hasta el momento. Para conseguir una intensidad en los impulsos musculares suficiente como para activar los sensores de la prótesis, los investigadores tuvieron que trasplantar y conectar un nervio a un músculo distinto tejidos musculares sanos en la zona de contacto con la prótesis.

Finalmente, cada paciente cuenta con dos señales de control, lo que permite una habilidad en la mano artificial relativamente limitada, pues cada señal de control activa un movimiento.

“El hecho de que el mecanismo no ofrezca demasiada movilidad es un tema menor, siempre que aporte funcionalidad”, indica José Luis Pons. Este investigador, que ha participado en distintos proyectos de prótesis de este tipo pone el acento en otras cuestiones. Por ejemplo, en el hecho de que esta estrategia implica asumir una decisión tan agresiva y radical como es la amputación y descartar que en el futuro se pueda desarrollar alguna técnica que permita devolver la movilidad a la mano sin llegar a esos extremos.

En un comentario al trabajo, Simon Kay, el cirujano que practicó el primer trasplante de mano en el Reino Unido, plantea que tanto este como otros trabajos similares ofrecen nuevas posibilidades a los pacientes. Aunque cuestiona la validez de las prótesis, sobre todo, respecto a su uso a largo plazo.

TRABAJO REALIZADO POR: Paula Escudero Vela y Elena Caravaca Sánchez

Descubierto el agujero negro más brillante y grande del universo primitivo

Escrito por cmcbachillerato1a 26-02-2015 en Astronomía. Comentarios (0)

Hace unos 12.800 millones de años, cuando el universo aún era un niño que solo había vivido el 6% de su vida, existió un descomunal faro 420 billones de veces más luminoso que el Sol. Por aquella época el universo estaba saliendo de la edad oscura, un periodo que duró cientos de millones de años y en el que todo era tiniebla. Después aparecieron las primeras estrellas y galaxias y la luz comenzó a invadirlo todo. Poco antes de que esta etapa (conocida como reionización) acabase, se encendió ese faro cuyo origen era un descomunal agujero negro que acaba de ser descubierto y analizado por un equipo internacional de astrónomos. Los investigadores creen que este monstruo tenía unas 12.000 millones de veces más masa que el Sol, lo que le convierte en el objeto de este tipo más grande y luminoso del universo temprano.

El objeto descubierto es un cuásar, es decir, una masa de materia acelerada por un agujero negro supermasivo que hay en su centro. Parte de esa materia es engullida y otra escapa en un flujo de partículas que se mueven a casi la velocidad de la luz. Este proceso produce una potente luz que convierte a los cuásares en los objetos más luminosos del universo. Hasta ahora, apenas se conocían 40 con más de 12.700 millones de años.

- El cuásar tiene una masa 12.000 millones de veces mayor que el Sol

El hallazgo es importante para entender el origen de las galaxias, incluidas esas en las que se dan condiciones necesarias para la vida, como la Vía Láctea. Se piensa que todas tienen un gran agujero negro en su centro y también que en sus orígenes pudieron albergar un cuásar activo como el descubierto en el actual estudio.

Las dimensiones y potencia de este objeto están en los límites de lo posible. Normalmente la radiación que emiten los agujeros negros al engullir la materia que tienen alrededor limita su capacidad de seguir devorando y creciendo. Pero este cuásar parece haber estado engordando al máximo ritmo posible, alcanzando unas dimensiones sorprendentes menos de 1.000 millones de años después del Big Bang. Como comparación, el agujero negro supermasivo que hay en el centro de la Vía Láctea es unas 3.000 veces más pequeño.

Antxón Alberdi, físico experto en agujeros negros del Instituto de Astrofísica de Andalucía, destaca otra implicación del descubrimiento. La masa del agujero negro encontrada es tan alta que sugiere que los agujeros negros supermasivos en el universo temprano crecieron mucho más rápido que la galaxia anfitriona que los alberga, poniendo en entredicho los modelos de coevolucion actuales, es decir, el concepto que designa el fenómeno de adaptación evolutiva mutua producida entre dos o varias especies de seres vivos como resultado de su influencia los unos en los otros.

De alguna forma, los cuásares sirven para analizar la composición del universo. Cuanto más brillante es su luz, más interactúa con los elementos que hay en el espacio interestelar, incluidos los metales que se formaron en las primeras etapas del universo y que pueden desvelar nuevos detalles de cómo aparecieron las primeras estrellas tras el Big Bang. En el futuro próximo, se podrían descubrir más objetos como este, posiblemente incluso más antiguos.

TRABAJO REALIZADO POR: Paula Escudero Vela y Elena Caravaca Sánchez

Un sencillo test genético predice la metástasis

Escrito por cmcbachillerato1a 26-02-2015 en Cancer. Comentarios (0)

En la guerra contra el cáncer el enemigo más cruel es la metástasis (proceso de propagación de las células cancerosas a otros órganos cercanos). Esta recaída es responsable del 90% de muertes por cáncer. El gran problema es que es difícil predecir tumores primarios regresarán y cuáles no. Gracias a las nuevas técnicas de secuenciación genética de pacientes, es decir, el conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos, esta lectura del futuro comienza a ser posible. En un trabajo de investigación básica que puede tener importantes implicaciones médicas en el futuro, un equipo liderado por investigadores españoles ha creado un nuevo test genético que calcula el riesgo de un paciente con cáncer de colon de desarrollar tumores secundarios (generalmente en hígado o pulmón).

El cáncer de colon es uno de los más frecuentes en España y muchos otros países desarrollados. En torno al 40% de los pacientes con este tumor sufren metástasis, pero no se saben cuáles lo harán. Saberlo permitiría tratar solo a los que están en riesgo y evitar aplicar la quimioterapia a otros cuyos tumores no tienen un perfil metastásico (no tienen riesgo de la propagación del cáncer a otros órganos).

Una nueva generación de estudios moleculares aparecidos en los últimos años, y basados en el análisis del ADN de cada tumor, sí comienzan a clasificar los tumores en función de su pronóstico. El trabajo de Batlle (investigador del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona) aporta un giro más efectivo. Su método se basa en saber qué tumores han “pervertido su entorno”, es decir, han modificado las células del tejido sano que los rodea. El equipo ha estudiado casi 1.000 tumores de pacientes y ha demostrado que se puede saber qué riesgo existe de que resurja el tumor en otro órgano analizando seis genes de las células sanas. Otro trabajo realizado por investigadores en Bélgica e Italia también muestra que el perfil genético característico de los tumores con peor pronóstico en pacientes se origina en las células del estroma, el tejido sano que rodea al tumor.

- Minitumores

Aunque su técnica es aún experimental, este doctor en biología señala que podría convertirse en una herramienta más para los médicos y que ayudaría tanto a tratar con quimioterapia a los pacientes que la necesitan y a evitar hacerlo con los que no la precisan.

Los responsables del estudio también han comprobado de forma experimental que es posible frenar la metástasis. Para ello han usado una técnica (aún en fase de investigación) que consiste en crear mini tumores a partir de una muestra del paciente. Se trata de réplicas en tres dimensiones de sus tumores de colon en las que se pueden ensayar la efectividad de diferentes fármacos según sus características. El equipo ha demostrado que el tumor se comunica con las células sanas que lo rodean gracias a una hormona, la TGF-Beta, que si se bloquea su actividad, la metástasis se detiene, según Batlle. El compuesto que han usado aún no está en el mercado, pero en la actualidad se está ensayando en fase experimental con pacientes con cáncer cerebral y de hígado.

Uno de los aspectos más interesantes es que se confirma cómo el estroma (el tejido sano que rodea al cáncer) resulta “más importante incluso que las propias células tumorales para determinar la progresión de la enfermedad. Rivera, que es oncólogo médico del hospital Universitario Marques de Valdecilla de Santander, resalta que el trabajo abre “una importante vía nueva hacia nuevos tratamientos”.

TRABAJO REALIZADO POR: Paula Escudero Vela y Elena Caravaca Sánchez.