El macho que no necesita de la hembra

S. alburnoides. Foto I. Catalao

S. alburnoides. Foto I. Catalao

No tuvo participación ninguna hembra. Fue obra de un macho. Eso fue lo que hallaron investigadores de Portugal al estudiar un extraño tipo de pez híbrido en el río Ocreza.  Continuar leyendo

Lo mejor de la semana en ciencia

Piquero patirrojo en la Isla Navidad. Foto Csiro

1. Era una ave plástica

Cerca del 60% de todas las aves marinas tienen plástico en su estómago reveló el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, que recogió 50 años de información. En 1960 se encontraba en menos del 5% de individuos, mientras en 2010 era casi el 80%, lo que sugiere que a 2050 cerca del 99% de todas las especies tendrán plástico en su organismo. El estudio sugiere además que 90% de todas las aves vivas hoy han comido alguna clase de plástico en algún momento

2. Un panorama gris

No, no es que esté viendo mal: el mundo parece un poco más gris de lo normal cuando estamos bajitos de ánimo, “feeling blue”, sugiere una investigación publicada en Psychological Science. En el estudio, los participantes que fueron inducidos a sentirse tristes eran menos precisos para identificar colores en el eje azul-amarillo que aquellos que tenían emociones neutras. Es decir: nuestro estado de ánimo y las emociones pueden afectar cómo vemos el mundo alrededor.

3. Ejercicio que satisface

El gozo de trotar, ejercicio que se disfruta. Ese sentimiento de bienestar, de libertas y energía extra que los corredores experimentan a veces no solo es asunto de endorfinas. Un nuevo estudio publicado en Cell Metabolism encontró al parecer otro responsable de esa sensación: la dopamina, un neurotransmisor para la motivación. Los efectos gratificantes del ejercicio son modulados por la leptina, que inhibe la actividad física a través de neuronas de dopamina en el cerebro. A menos leptina, más dopamina y mayor disfrute.

4. Así surgimos

Por primera vez científicos trazaron un mapa de todos los genes activados en los primeros días de un óvulo fertilizado, suministrando una comprensión más profunda del desarrollo inicial del embrión. Poseemos cerca de 23.00 genes, pero a los 2 días de la fecundación solo hay 32 activos y a los 3 días ya son 129. 7 de los genes hallados y caracterizados no habían sido descubiertos. Son aquellos genes los necesarios para iniciar el desarrollo embriónico humano. El estudio apareció en Nature Communications.

5. Resecos

Las sequías y las olas de calor se dan hoy con mucho mayor frecuencia, reveló un análisis de 50 años de información. El estudio publicado en Proceeding of the National Academy of Sciences, definió las olas de calor como 3 a 7 días consecutivos calientes, con temperaturas en el percentil 90 del registro histórico, mientras que las sequías fueron descritas como periodos durante los cuales la precipitación fue 20% o menos con respecto a lo normal.

6. Planeta poco frondoso

Un estudio publicado en Nature sugiere que en el planeta hay 3,04 billones de árboles, mucho más de lo que se estimaba hace pocos años, pero 46% menos que los que había al comienzo de la civilización humana. A cada persona le ‘corresponderían’ 422 árboles. En Colombia son cerca de 51.000 millones, algo más de 1.000 por habitante. El estudio permitirá afinar modelos sobre cobertura vegetal, deforestación y cambio climático.

7. Solo era un escorpioncito

Como para salir corriendo: un escorpión marino gigante de 1,8 metros que, por fortuna, vivió hace 467 millones de años y que es el pariente más lejano de las actuales arañas y garrapatas. Es el pentecopterus, un gran depredador. Su hallazgo fue descrito en BMC Evolutionary Biology, demostrando que los eurypteridos vivieron unos 10 millones de años antes de lo que se estimaba y que debieron ser muy diversos aunque escasean en el registro fósil.

8. No nació para matemático

Los niños prematuros pueden tener una inteligencia algo menor que puede influir en una menor capacidad para las matemáticas y un efecto para el aprendizaje en la edad adulta según artículo publicado en Psychological Science. Un hallazgo que podría ayudar a quienes tienen esa condición, para ser considerados en las aulas de clase. Aunque esta clase de estudios no aplican, lógico, a todas las personas, deben ser replicados por futuras investigaciones.

9. La risa atrae

Si una mujer conoce un hombre. Este trata de ser gracioso y ella se ríe mucho. Posiblemente ella quede interesada en tener una cita con él. Y hay una señal más que podría indicar una posible atracción romántica: si los dos ríen juntos más tiempo, hay una mayor conexión. Eso sugiere al menos un estudio publicado en Evolutionary Psychology.

10. Nuestra mezcla es exclusiva

La Tierra tendría alrededor de 1.500 minerales no descubiertos aún sugiere un nuevo que estudio, que además va más allá: dice que la diversidad mineral de nuestro planeta es única y no tendría par en el cosmos. Los minerales se forman por mezclas novedosas de elementos, combinaciones facilitadas por la actividad geológica y la interacción del agua con las rocas, así como por la actividad biológica como las reacciones químicas con el oxígeno y el material orgánico. El estudio apareció en Earth and Planetary Science Letters.

Resumen científico de la semana

1. Mala noticia sobre el alzheimer

Participar en actividades físicas como gimnasia, baile, caminatas y actividades mentalmente estimulantes como hacer crucigramas y resolver acertijos puede reducir el riesgo de desarrollar alzheimer, pero no afectando los marcadores de la enfermedad en el cerebro, según un estudio publicado en Neurology. Esto sugiere que esas actividades no inciden en la presencia de la temida enfermedad, aunque no por ello se deben dejar de lado. La muestra fue pequeña y el hallazgo requiere ser confirmado por otros estudios.

2. El azar que nos creó

Si volviéramos al origen de la vida, a los ingredientes que permitieron su aparición, no surgiría la misma vida. La evolución tomaría otro camino, lo que indica que somos un accidente en la historia. Un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences provee evidencias de que eso es así. Se centró exclusivamente en el tipo de evolución conocido como selección purificadora (negativa). Así, la evolución es impredecible e irreversible. Ese tipo de evolución favorece las mutaciones que no tienen o solo tienen un pequeño efecto en un ambiente determinado.

3. Vidrio marciano

Análisis de información satelital reveló la existencia de vidrio en cráteres formados por impactos en la superficie de Marte. El vidrio se forma luego de violentos choques. En la Tierra se ha hallado que pueden preservar la existencia de vida antigua. ¿Será igual en Marte? El resultado sugiere que esos cráteres, como el Alga, pueden ser buenos objetivos para tratar de desentrañar el misterio de la vida en el planeta rojo.

4. Otro hito de la medicina

Esta semana se conoció el caso de una mujer belga a la que a los 13 años le removieron un ovario que fue preservado mediante criopreservación. Debía recibir un tratamiento con quimioterapia. No había comenzado a menstruar entonces, pero mostraba señales de pubertad. Ahora, de adulta, la implantaron el tejido conservado y la mujer dio a luz. El ovario que había quedado se afectó por el tratamiento. Un desarrollo de interés que no se había logrado antes y que puede beneficiar población preadolescente. El artículo apareció en Human Reproduction.

5. Cáncer en la orina

Detectar el cáncer a tiempo salva vidas. Científicos reportaron el desarrollo de un método para determinar la presencia de cáncer de seno mediante una prueba de orina, que entregó una precisión del 91%. No solo serviría en el futuro para confirmar la curación de una paciente sino para hallar a tiempo la presencia de las células cancerosas. El estudio apareció en BMC Cancer.

6. ¿Espermatozoide u óvulo?

Científicos japoneses hallaron por primera vez en vertebrados, en un pequeño pez Oryzias latipes, un interruptor genético que determina si una célula se convierte en óvulo o por el contrario en espermatozoide. Se trata del gen fox13. Sin este gen, las hembras producen espermatozoides que funciona bien y es capaz de fecundar y además se obtienen en menor tiempo, lo cual tendría aplicaciones en acuicultura. El estudio apareció en Science

7. La galaxia que ama la soledad

No es que le guste la soledad, pero por alguna extraña razón así está hoy. La mayoría de las galaxias se reúnen en grupos o cúmulos y nunca las vecinas están muy separadas. Pero ese no es el caso de NGC 6503, que se halla en el borde de un parche vacío en el espacio, el vacío local. La galaxia acaba de ser observada en detalle por el Hubble, revelando más rasgos de esta misteriosa integrante del cosmos. Se halla a unos 18 millones de años luz hacia la constelación del Dragón.

8. Las plantas pierden tiempo

Estudiosos han sugerido que el cambio climático beneficiará los árboles en los Hemisferios Norte y Sur al hacerse más templado el clima, pero un nuevo estudio en Plos Biology sugiere que las plantas a finales de siglo tendrán menos días de crecimiento debido a factores de sequía, calor y radiación solar limitada. Las plantas también se verían seriamente afectadas en los trópicos, donde el calor sería más fuerte en general. En general el planeta podría sufrir una reducción del 11% en el número de días adecuados para el crecimiento, con regiones tropicales viendo un declive en hasta 200 días.

9. Las moléculas tienen frío

Científicos lograron enfriar moléculas en un gas de potasio de sodio a 500 nanokelvin, más de 1 millón de ves más frío que el espacio interestelar. A esa temperatura son relativamente estables y duraderas, resistiendo colisiones reactivas con otras moléculas, mostrando un movimiento individual menos caótico. A temperaturas ultrafrías las moléculas podrían dar paso a estados de la materia no observados, como predice la teoría. Ya están cerca. El estudio apareció en Physical Review Letters.

10. El mes cuando enfermé

Dime en qué mes naciste y te diré de que sufres. Científicos desarrollaron un método computacional para investigar la relación entre mes de nacimiento y riesgo de enfermedad. En general hallaron que los de mayo tienen el menor riesgo de enfermar, mientras que los nacidos en octubre son más propensos a sufrir enfermedades. El estudio, publicado en el Journal of the American Medical Informatics Association, concuerda con algunas investigaciones previas, aunque genera ya debate entre los científicos.

Mis 10 noticias científicas de la semana (25-31)

1. El primer polinizador

Sus últimos días fueron en lo que hoy se conoce como Messelt Pit. No fueron recientes, pues murió algo así como hace 47 millones de años. Y sin pensarlo, se constituye ahora en un valioso testimonio: el ave polinizadora más antigua conocida a la fecha. En su estómago bien preservado se encontraron distintas clases de polen. El hallazgo fue reportado en Biology letters. La evidencia más antigua de polinización era de hace 30 millones.

2. Qué animales para viajar

Científicos reportaron la migración más extensa en África: la realizan miles de cebras. A ocho de ellas se les colocaron collares con GPS, lo que permitió seguir el patrón de desplazamiento. Los científicos rastrearon dos años consecutivos de desplazamiento hacia y desde el río Chobe en Namibia y el Parque Nacional Nxai Pan en Bostwana. El estudio de World Wildlife Fund publicado en Oryx reveló que recorren 500 kilómetros.

3. No estrese su semen

El estrés sicológico es nocivo para semen y espermatozoides al afectarse su calidad en cuanto a concentración, apariencia y capacidad de fertilizar un óvulo. Eso demostraron científicos que presentaron sus hallazgos en Fertility and Sterility. Se encotnró que era más probable encontrar en hombres estresados bajas concentraciones de espermatozoides en el eyaculado y estos eran deformes o tenían menos movilidad.

4. El volcán fue habitable

Científicos analizando fotos de Marte dijeron que el volcán Arsia Mons pudo haber sido el hogar de los más recientes ambientes habitables en el planeta rojo. Mostraron que erupciones debajo de una capa de hielo pudieron haber creado muchas cantidades de agua líquida sobre la superficie hace cerca de 210 millones de años. Y donde hay agua podría haber vida. Su análisis apareció en Icarus.

5. Gas, pero mucho gas en la atmósfera

La Organización Meteorológica Mundial reveló que en abril se impuso un lamentable récord en el Hemisferio Norte: los niveles de dióxido de carbono (CO2) estuvieron en o sobre las 400 partes por millón. Ese gas es responsable en gran medida del calentamiento del planeta. Esas 400 ppm dicen que los niveles son 150% mayores a los que se tenían antes de la llamada revolución industrial. Se espera que los niveles en ese hemisferio y todo el planeta continúen al alza, pero los 400 son una voz de alarma para un planeta que se achicharra y derrite a la vez.

6. Los diamantes sí son eternos

Astrónomos de la Universidad Yale revelaron que los planetas de diamante deben ser mucho más comunes de lo creído hasta ahora. Esa clase de planetas extrasolares podrían contener enormes depósitos de grafito y diamantes y su aparente abundancia origina nuevas inquietudes acerca de las implicaciones de esos ambientes ricos en carbono. Estos planetas de diamante han sido sensación desde que en 2012 se publicó un estudio sugiriendo que 55 Cancri e era de diamante. Estos planetas tienen 2/3 de su masa en carbono. El nuevo estudio apareció en The Astrophysical Journal.

7. Taller de genes

Una técnica de reparación de genes podría mejorar los resultados de las terapias genéticas y fue descrita en Nature. En ella se editan genes de células madre humanas hematopoyéticas, que dan origen a todos los tipos de células sanguíneas. El potencial terapéutico de la edición del genoma se demostró en muestras de un paciente humano con una severa enfermedad de inmunodeficiencia heredada. La técnica ha sido buscada hace mucho y el grupo que reporta el avance logró superar algunos obstáculos que la frenaban.

8. El gran mapa de nuestras proteínas

Científicos presentaron en dos estudios borradores del mapa de proteínas humanas, el proteoma que describe todas las que componen un individuo, un avance con implicaciones en la investigación básica y biomédica. En uno de los borradores se presentaron 17.294 proteínas codificadas por los genes, mientras en el otro se ensambló evidencia de cerca de 18.000 genes incluyendo un núcleo de 10.000 a 12.000 proteínas expresadas en diferentes tejidos. Un buen logro. Se presentó en Nature.

9. Ayudar a niños pobres sí paga

Cuando a niños pobres se les incluye en programas de desarrollo, de adultos tienen mayores capacidades para obtener mejores ingresos, demostró un estudio publicado en Science, que se basó en un seguimiento de 20 años con niños de Jamaica y en el cual participó el Nobel James Heckman. El seguimiento se hizo a 127 niños. Aquellos que participaron en el programa tenían ingresos 25% superiores a los que no.

10. Los papás también la tienen

En un estudio presentado en Proceedings of the National Academy of Sciences se analizó la respuesta cerebral de papás que cuidaban de sus hijos, encontrándose que poseen una red neuronal paterna. El estudio se hizo con 89 padres por primera vez. En ellos se activaban la amígdala y el surco temporal superior, a diferencia de otros participantes en la investigación.

Hallan proteína clave para la vida

Al fin entendieron cómo era que se hacían hijos. En un interesante descubrimiento científicos identificaron la proteína que permite que el espermatozoide se una al óvulo, un avance que podría derivar en tratamientos para ciertos tipos de la infertilidad.

El logro, que resulta muy importante, fue publicado en Nature y fue dirigido por Gavin Wright, bioquímico del Wellcome Trust Sanger Institute en el Reino Unido. Su equipo estaba buscando la contraparte de la proteína Izumo1 descubierta en 2005 en la superficie de células del espermatozoide.

Los científicos sabían que el Izumo1 permitía al espermatozoide unirse al óvulo para comenzar el proceso de fertilización, pero no se conocía cuál proteína en la superficie del óvulo se pegaba a Izumo1.

La identificación no ha sido asunto fácil pues las moléculas tienden a unirse débilmente una a otra. Por eso Wright y su equipo desarrollaron una forma para agrupar las proteínas Izumo1. Así, ‘engancharon’ una proteína llamada receptor 4 de folato que se encuentra en la superficie de una célula de óvulo de ratona.

Wright propuso renombrar la proteína como Juno, como la diosa romana de la fertilidad. Izumo es un símbolo japonés de la reproducción.

Los investigadores encontraron además que Juno existe también en los mamíferos, incluyendo los humanos y que sin ella óvulo y espermatozoide no se pueden unir.

Las hembras sin Juno son sanas pero estériles.

Los científicos encontraron además otra importante función de Juno: bloquear otras células de espermatozoides para que no entren al óvulo una vez fertilizado. Luego de que una célula se ha unido al óvulo, Juno desaparece de la superficie del óvulo en 30-45 minutos.

El descubrimiento podría ayudar a mujeres infértiles: analizar si carecen o tienen proteínas Juno defectuosas y si es así se podría intentar la inyección de esperma intracitoplásmica, con la cual un solo espermatozoide es inyectado en el óvulo.

“Es muy importante (el hallazgo) porque conocemos dos proteínas responsables de la unión óvulo-espermatozoide”, dijo a Nature Paul Wassarman, bioquímico de y biólogo de Icahn School of Medicine en Mount Sinai en New York.

Mis 10 noticias científicas de la semana (15-21)

1. Un óvulo sano

Por primera vez científicos lograron la secuencia del genoma de células un óvulo humano que fertilizaron sin destruirlo y lo presentaron en Cell. Este logro podría ayudar a parejas que buscan hijo mediante fertilización in vitro a elegir un embrión genéticamente sano, permitiendo la implantación en la madre sin afectar su crecimiento. El trabajo sigue a la secuenciación de células espermáticas individuales lograda el año pasado. Los científicos mostraron que podían usar la técnica desarrollada para examinar en grandes anormalidades en los cromosomas que provocan abortos y genes en el ADN de la madre que causan enfermedades. También secuenciaron el pronúcleo de los óvulos para probar que la técnica predice el contenido genético.

2. Unos viejos conocidos

No se acercaron a los humanos en el antiguo Egipto hace 3.000 años o algo así. No. Los gatos pudieron ser primero amigos de los chinos, de acuerdo con reportes de esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences. Fue hace unos 5.200 años según restos encontrados. Y aunque de hace 9.000 años se encontró un vestigio en Chipre, se trató de un solo individuo, lo que descarta que hayan sido comunes allí. Ese gato sí sirvió.

3. Que descansen en paz

Los Neandertales, contrario a la creencia que imperó durante décadas, no eran tan atrasados culturalmente. Tras estudiar durante 13 años restos hallados en Francia, arqueólogos concluyeron que enterraban sus muertos. El artículo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences. El análisis en el sitio, que fue descubierto en 1908, reveló que el suelo en el que estaban enterrados era diferente al resto del terreno, mostrando que pronto tras la muerte fueron cubiertos con tierra.

4. Polinesios binarios

Al menos 600 años antes de su descripción por Gottfried Leibniz en 1703, el coinventor del cálculo, los polinesios de Mangareva utilizaban ya el sistema binario, cálculos de dos dígitos, de acuerdo con un artículo aparecido en Proceedings of the National Academy of Sciences. Al estudiar la cultura y el lenguaje local, Andrea Bender y Sieghard Beller, de la Universidad de Bergen en Noruega, encontraron un sistema matemático que parece mezclar base 10 y base 2. Una desconocida aritmética binaria fuera de Eurasia.

5. Una, dos, tres…

El jueves partió el telescopio espacial europeo Gaia, que durante 5 años examinará 1.000 millones de estrellas en la galaxia y, de paso, descubrirá seguramente cientos de planetas extrasolares y otros objetos. El aparato cumplirá su misión desde el punto 2 de Lagrange, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Las estrellas serán tomadas en 3D y serán vistas al menos 70 veces en ese lapso.

6. De perros y alergias

De hace mucho se sabe que convivir con animales domésticos desde temprana edad puede reducir las alergias. Ahora científicos reportaron en Proceedings of the National Academy of Sciences que ratones sometidos a polvo de casas donde habían perros sufrían modificación de la fauna intestinal que los protegía contra el asma y las alergias. Al parecer la bacteria que colabora es la Lactobacillus johnsonii.

7. Deme la mano hermano

Científicos hallaron el hueso de alguien que vivió hace 1,42 millones de años en África oriental, un Homo erectus. Lo interesante del hueso es que es de una mano y revela que ya poseían una estructura similar a la actual. Se creía que una mano bien formada había surgido hace solo 800.000-900.000 años. El hueso es el tercer metacarpiano de la mano. La descripción apareció en Proceedings of the National Academy of Sciences.

8. Cómo el VIH provoca sida

Dos estudios conocidos al tiempo en las revistas Nature y Science descubrieron los mecanismos básicos que le permiten al VIH provocar sida, lo que podría derivar en nuevas formas de buscar una cura. En vez de matar las células CD4 T del sistema inmunitario, mucha parte del daño ocurre cuando el virus intenta invadirlas y falla, activando una respuesta inmunitaria innata que provoca que las células se autodestruyan en una clase de suicidio conocido como piroptosis. La pérdida de esas células lleva al desarrollo del sida.

9. Moléculas que hablan

Científicos crearon un sistema molecular de comunicaciones para la transmisión de mensajes y datos en ambientes tales como túneles, tuberías, bajo el agua y… dentro del cuerpo. La técnica, presentada en Plos One, tiene un amplio rango de aplicaciones en ambientes donde las ondas electromagnéticas no llegan. La comunicación molecular es común en plantas y en el mundo animal -entre insectos por ejemplo con las feromonas- pero hasta ahora no se había logrado la transmisión continua de datos. Ahora se logró transformar cualquier mensaje genérico en señales binarias que son programadas en moléculas de alcohol evaporado para demostrar el potencial de esta clase de comunicaciones.

10. La flor que habla del pasado

No parece nada especial. Amborella trichopoda es una pequeña mata de flores cremosas, más baja que los árboles y habitante de las islas de Nueva Caledonia. Pero en verdad sí es especial: es una reliquia viviente. Su ADN es muy importante. Es la hermana de todas las otras especies de plantas con flores, las angiospermas, la última sobreviviente de un linaje que se separó del brazo antes que las demás 350.000 especies de angiospermas se diversificaran. Esta semana en Science científicos presentaron en varios artículos su genoma para conocer cómo eran las plantas de esa clase y cómo llegaron a poblar el mundo luego de su aparición hace unos 160 millones de años.

Para qué tener sexo si así me va bien

¿No tener sexo? Parece aburrido. Pero hay quién vive así y lo ha hecho por millones de años sin problema alguno. Es más, es exitosa.

A los rotíferos no se les conoce macho alguno y sin embargo van por ahí regando… especies. No es que sea por obra y gracia de un milagro. No. El secreto quedó al descubierto al secuenciarse el genoma de Adineta vaga, publicado en Nature.

En vez del modo estándar de usar la reproducción sexual para evitar mutaciones nocivas en su ADN, este pequeñísimo animal acuático parece haber adoptado otras estrategias para mantener linajes durante milenios sin daño genético ni haberse autoeliminado, como dice David Mark Welch, del Marine Biological Laboratory en Woods Hole.

Junto a Irina Arkhipova lideró el proyecto de de secuencia análisis del genoma dfel rotífero.

En los rotíferos bdelloides no se han encontrado ni machos ni meiosis (la división celular para producir espermatozoides y óvulos). En vez de eso, los huevos sin fertilizar se dividen para producir los descendientes. Esta estrategia, que para la mayoría de animales sería un camino sin salida, es confirmada por el genoma del rotífero “lo que es consistente con lo que esperaría ver ante la ausencia de meiosis”, dijo Welch.

“Es difícil probar un negativo y no podemos decir que nunca exista una oportunidad de que el rotífero tenga sexo. Pero sería una especie de meiosis loca”.

En la mayoría de especies animales formas alternativas del mismo gen (alelos) se encuentran en el mismo punto en dos cromosomas diferentes -uno de la madre, otro del padre- emparejándose durante la meiosis y segregándose en nuevas células en espermatozoides y óvulos. En el genoma de este rotífero las copias de los genes no están iguales en la pareja de cromosomas o están localizados en el mismo cromosoma. Esto significa que los alelos no serían capaces de emparejarse durante la meiosis y producir las células reproductoras.

Si los bdelloides no tiene sexo ¿cómo evitan la acumulación de mutaciones o generan más diversidad?

El genoma muestra evidencia de otras maneras de mantener genes sanos y linajes viables. Uno es la conversión de genes, en la cual un alelo remplaza otro durante los mecanismos de reparación del ADN u otras estrategias. El otro es la transferfencia horizontal de genes de un organismo a otro, común entre microbios y rara vez vista en animales. Al menos 8 por ciento de los genes del rotífero, más que en otro animal, pueden haberse adquirido por ese mecanismo.

“En general, las líneas germinales animales están bien protegidas para no adquirir genes de fuentes externas”, según Arjhipova. Los bdelloides son inusuales porque se pueden desecar por meses y luego revivir cuando tienen agua disponible. Durante las fases de desecación su ADN se rompe en varias piezas. “Cuando se rehidratan, puede ser la oportunidad para fragmentos de ADN foráneos de bacterias, hongos o microalgas transferirse al genoma del rotífero.

Los rotíferos son animales seudocelomados microscópicos.

Toda una maravilla evolutiva.

En la foto un rotífero visto con luz polarizada, cortesía I. Arkhipova-M. Shribak

Sin querer queriendo: hacia la clonación de humanos

Aunque el tema estaba calmado, los científicos continuaban trabajando. Sí. Han pasado 17 años desde la clonación del primer animal, la oveja Dolly, lograda por Ian Wilmut y su equipo en el Instituto Roslin en las afueras de Edimburgo.

Y aunque muchos comenzaron a aventurarse en el camino de clonar un humano, sin mucho éxito, ayer el journal Cell presentó un avance excitante:

Shoukhrat Mitalipov, profesor de Oregon Health & Science University y colegas tuvieron éxito en reprogramar células humanas de la piel llevándolas a su estado embrionario. El propósito no era generar clones humanos sino producir líneas de células madre embrionarias, que se pueden desarrollar en cualquier tipo de células: músculo, corazón, nervio o de cualquier otro tejido. El proceso solo tomó unos meses.

Aunque se han clonado muchas otras especies mediante la transferencia nuclear, las células humanas han resistido el proceso.

Esa técnica incluye la inserción de una célula desarrollada totalmente -en el estudio de Mitalipov provinieron de la piel de feto- en el núcleo de un óvulo que es manipulado para que comience a dividirse, un proceso que normalmente solo se da luego de ser fertilizado por un espermatozoide. Tras varios días, la bola de células resultantes contiene un manto de células madre embrionarias con el material genético del donante de las células de la piel, pudiendo generar cualquier clase de célula de esa persona.

En el caso de Dolly, se permitió que las células continuaran desarrollándose en un embrión hasta que fueron transferidas a una oveja para producir la oveja clonada. En el estudio de Mitalipov no continuó porque la idea no era clonar un humano sino obtener células madre embrionarias.

Ahora que la técnica parece funcionar, el proceso sería otra fuente de generar células madre para tratar pacientes. Mitalipov trabaja en promover la técnica para tratar enfermedades mitocondriales

Corresponderá a científicos validar los hallazgos y solucionar las dudas que quedan, como si el proceso funcionará con células más adultas.

Para estandarizar el proceso, Mitalipov cree que se requerirán de 500 a 1.000 óvulos, un estudio que demandará aún muchos años de trabajo.

Quiérase o no, un paso más hacia una clonación humana.

El semen induce la ovulación

No parecería buena idea planificar con el método del ritmo a la luz de un sorprendente hallazgo sobre la vida secreta del semen.

Este no es solo el medio de transporte de los espermatozoides hacia su destino final. El líquido seminal contiene una sustancia que puede activar la ovulación en la hembra y varios mecanismos que apoyan las respuestas hormonales a la preñez en hembras de mamíferos, un hallazgo que podría conducir a nuevos tratamientos de fertilidad en humanos.

Como la mayoría de las hembras animales, las mujeres son ovuladoras espontáneas, o sea que liberan los óvulos de forma regular independiente de su actividad sexual. En pocas especies, como camellos y conejos, la liberación se produce en respuesta al sexo, son animales llamados ovuladores inducidos.

Por décadas se ha discutido que en esos animales la estimulación física por el seco activa respuestas hormonales en la hembra que conducen a la producción y liberación del huevo. En 1985, científicos chinos retaron tal idea al sugerir que debería haber un factor de inducción a la ovulación en el semen, una sugerencia en contravía de la sabiduría popular que pronto fue desechada.

Gregg Adams, de la University of Saskatchewan en Saskatoon, Canadá, examinaron la idea china en 2005, inyectando el fluido seminal de machos en hembra llama para ver si ovulaban sin estimulación genital. Para sorpresa, eso tuvo un poderoso efecto ovulatorio.

Eso alentó una búsqueda de aquel factor en el semen que duró 7 años. Ahora, en un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences-PNAS, Adams y colegas dicen que lo encontraron.

Se trata de una proteína crucial apra el desarrollo y supervivencia de las neuronas sensoriales: el Factor de Crecimiento Neuronal, una molécula encontrada en el cuerpo de muchas especies.

El FCN fue hallado en el semen de toros en los años 80 y Adams y su equipo la han encontrado en el semen de muchas otras especies, incluidos los humanos.

En otros experimentos, establecieron que la molécula facilita la reproducción en muchas especies. En vacas, sin embargo, tiene otros efectos, promoviendo el desarrollo y funcionamiento del corpus luteum, una estructura endocrina temporal crucial para el mantenimiento de la preñez.

Especial fin de semana: un anticonceptivo masculino

El largo camino para detener tanto espermatozoide

Tanto tiempo llevan en uso los métodos anticonceptivos femeninos, que parece algo ligado a la mujer. Parece, no es que tenga que serlo.

Bromean los investigadores sobre contracepción masculina que un método aparte del condón y la vasectomía ha estado a entre 5 y 10 años de ser alcanzado… durante las últimas cuatro décadas.

La píldora masculina. ¿Existirá? ¿Cómo evitar que millones de espermatozoides no cumplan su cometido?

Es el tema que Nia Bai analizó en extenso en Scientific American.

Es que no es fácil. Aparte de ese gran obstáculo, persisten otros dos: la seguridad que toda nueva droga debe cumplir y si, después de todo, los hombres usarán el método, punto este que no parecería del todo imposible considerando que sobre la píldora femenina hubo también resistencia, toda suerte de conjeturas y mucho rechazo desde los campos político y, en especial, religioso.

Que los hombres son machistas y consideran que la mujer es la que debe tomar cartas en el asunto, es tan cierto que mucho porcentaje de los embarazos no son planeados.

Los condones han estado en la escena durante los últimos 300 años. Hoy siguen siendo relativamente baratos y ampliamente disponibles, siendo un 98 por ciento efectivos contra el embarazo fuera de ofrecer buen grado de protección contra enfermedades de transmisión sexual.

Pero vamos al grano: ¿qué tan lejos está la píldora masculina u otro método seguro y reversible? La vasectomía, por ejemplo, puede ser reversible pero tras una complicada y costosa microcirugía que no siempre es exitosa. Pero no es método de prevención: es la esterilización en carne y hueso.

Durante años las mejores promesas residían en un acercamiento hormonal –análogo al anticonceptivo femenino en pastillas- para controlar la producción de hormonas, pero los resultados inconsistentes y los efectos asociados al prolongado uso de testosterona, han hecho voltear las miradas hacia otros sitios.

Los nuevos métodos no hormonales se enfocan en varios nodos en el desarrollo de los espermatozoides, su movilidad y las capacidades de penetración del óvulo. También se trabaja en una especie de vasectomía reversible que involucra bloquear los vasos deferentes con un polímero que se puede disolver luego.

La mayoría de alternativas se dirige a hombres en relaciones estables que buscan un método reversible y confiable de anticoncepción.

Ellos desean hoy tener un mayor control sobre su fertilidad.

En parejas en las que a las mujeres les queda muy difícil la anticoncepción por reacciones del cuerpo, mirar al hombre es la única opción segura: la mitad de los embarazos en E. U. no son planeados y de ellos la mitad termina en aborto.

Pese a la escasez de fondos, el trabajo continúa. Ninguno de los métodos no hormonales alcanza la etapa del ensayo clínico, pero siguen ganando espacio entre los investigadores.

John Amory, de U.W. se ha interesado por ejemplo en el ácido retinoico, un metabolito de la vitamina A esencial para la espermatogénesis, pero en modelos animales el compuesto usado inhibe también una enzima para el procesamiento del alcohol por el hígado. “Y si no existiera el alcohol, no se necesitaría un método anticonceptivo”, bromea el científico, que busca otro inhibidor más específico.

Un avance fue logrado por Debra Wolgemuth en Columbia University al alcanzar la reversión de la infertilidad en ratones con ese método.

Otros laboratorios buscan modos de impedir la habilidad del espermatozoide de localizar y nadar hacia el óvulo, para lo cual se acercan a un grupo de proteínas conocidas como CatSpers, reconocidas por controlar el movimiento de las colas tras la eyaculación. Como esas proteínas sólo aparecen en los espermatozoides, una droga específica tendría pocos efectos colaterales.

Se investigan además otros agentes, como gamendazole y adjunina, que se enfocan en las células de Sertoli dentro de los testículos que son cruciales en el alimento de los espermatozoides. Pero ninguna será probada antes de dos o tres años.

Uno de los métodos curiosos en marcha es impulsado por la activista Elaine Lissner: inhibición reversible de espermatozoides bajo guianza (Risug en inglés). Desarrollado en India, donde se efectúan ensayos clínicos experimentales, involucra una pequeña incisión en el escroto y la inyección de un polímero gelatinoso dentro de los vasos deferentes. El polímero poroso no bloquea el flujo del esperma, pero desactiva los espermatozoides al interrumpir la química de sus membranas.

El polímero se ha logrado disolver en primates mediante un solvente inyectado. Sobre su uso en humanos, no todos están seguros de la efectividad.

¿Y los métodos hormonales? De todas maneras hay que repasarlos. Porque no es que se haya dejado de trabajar.

Un anticonceptivo masculino incrementaría los niveles de testosterona para suprimir la producción de espermatozoides. Esa hormona inhibe la liberación de sos hormonas de la pituitaria (LH y FSH) que controlan la producción de testosterona en los testículos y la espermatogénesis respectivamente, funcionando en equilibrio. Un anticonceptivo que entregue testosterona adicional en la corriente sanguínea envía una señal a la pituitaria para suprimir las hormonas que promueven la producción de espermatozoides.

En las mujeres, la píldora replica el estado natural del cuerpo de infertilidad-preñez y engaña al cuerpo actuando como si estuviera preñado. Los hombres no tienen un tiempo análogo. Desde la pubertad producen espermatozoides hasta la muerte.

Mientras la mujer produce un óvulo por mes, cada latido del hombre entrega unos 1.000 espermatozoides, un serio problema. Pero como dijo Amory a Scientific American, la contracepción masculina no requiere eliminar la producción de espermatozoides. Solo 5 por ciento más o menos son funcionales y muy pocos además sobreviven el largo viaje hasta el óvulo. Al bajar el conteo de espermatozoides a menos de 1 millón por milímetro de eyaculado de los usuales 20 a 30 millones es de facto una condición de infertilidad.

Aunque se les llama la píldora masculina, los anticonceptivos hormonales en desarrollo para hombres son en su mayoría testosterona sintética vía inyecciones, implantes de liberación lenta o gelatinas para ser absorbidos por la piel. La ingestión oral de testosterona es menos efectiva porque la hormona es procesada por el hígado. Agregar progesterona (la hormona sexual femenina) que también suprime la espermatogénesis, a un régimen de testosterona mejora los resultados: una efectividad del 90 por ciento (el éxito de la píldora femenina es del 98%). Por razones no claras aún, existen hombres en los que la supresión de espermatozoides es insuficiente.

En abril pasado se suspendió un ensayo con progesterona sintética y testosterona debido a tasas muy altas de reacciones secundarias, como irritación y acné entre los 321 participantes.

La esperanza es que con el tercio de participantes que pudo completar los 12 meses de inyecciones se encuentran respuestas.

Este año o a comienzos de 2012 se iniciará un ensayo clínico con un implante anticonceptivo liderado por Population Council, de la Universidad de California en Los Ángeles y U. W. Se colocará bajo la piel del brazo y contiene un esteroide sintético modificado que semeja la testosterona pero que no debería tener el mismo efecto de crecimiento de la próstata asociado a veces con tratamientos de testosterona.

¿Usaría usted uno de estos métodos de convertirse en exitosos? Muchos dicen que sí. De hecho una gran encuesta en nueve países de cuatro continentes reveló en 2002 que 55 por ciento sí.

Mientras tanto, el condón y la vasectomía continuarán su camino. Y quizás, esta vez sí sean los últimos 5 o 10 años de esas cuatro o cinco décadas de espera.

Tomado con adaptaciones de Scientific American.

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