Mis 10 noticias científicas de la semana (8-14)

1. Déjenla que se fue

A 19.000 millones de kilómetros, la nave Voyager 1 se convirtió en el primer artefacto humano en salir del Sistema Solar. La información revelada por la Nasa indica que durante un año la nave ha estado viajando a través de plasma, el gas ionizado que está presente en el espacio entre estrellas. La Voyager 1 navega hoy en un plasma 40 veces más denso que cuando se encontraba dentro de la heliosfera o esa burbuja dominada por el Sol. La Nasa recibe datos de la nave cada día. Las señales de radio, tan débiles como un bombillo de 23 watts de una nevera, tardan 17 horas en llegar a la Tierra. ¡Buen viaje!

2. Zurdos o derechos

Un estudio genético encontró ciertos genes ligados a ser derecho o zurdo, involucrados en el proceso biológico a través del cual un embrión cambia entre una forma redonda de células y se establece un lado izquierdo y uno derecho. El estudio fue publicado en Plos Genetics. Los investigadores sugieren que los genes podrían ayudar a establecer las diferencias derecha-izquierda en el cerebro, lo cual influencia el uso de una u otra mano.

3. Es que son muchas estrellas

Mediante el telescopio espacial Hubble se descubrió la mayor población conocida de cúmulos estelares globulares: 160.000 en el enorme grupo de galaxias conocido como Abell 1689. La Vía Láctea solo posee unos 150. El estudio de estos cúmulos ayuda a entender los procesos intensos que marcaron la formación de galaxias. Las observaciones confirmaron también que esos grupos estelares compactos pueden ser usados como marcadores confiables de la cantidad de materia oscura en los grandes cúmulos de galaxias. El estudio apareció en The Astrophysical Journal.

4. Orangutanes llaman a la agencia de viajes

Un día antes, los orangutanes machos comunican a los otros miembros de la especie la ruta que han planeado seguir. Esto con el fin de atraer hembras y repeler machos rivales. Y no solo son los individuos en cautiverio, sino aquellos en su medio natural los que demuestran su capacidad de planear. El estudio fue presentado por científicos de la Universidad de Zurich que lo publicaron en Plos One. Los orangutanes viajen solos por lo general en la selva, pero mantienen lazos sociales. El grito para anunciar su viaje lo hacen hacia el lado al que se dirigirán.

5. Mentiras energéticas

Un análisis publicado por Peter Miller en BMJ muestra preocupación por la manipulación de información científica realizada por empresas que producen bebidas energizantes. De ese tema se ha hablado mucho y de tanto en tanto aparecen estudios que las defienden o encuentran sus lados benéficos. Algunos podrían estar ligados a las mismas empresas o ser pagos por ellas. La duda queda y más fuerte.

6. Ríos ocultos de África

El África habría tenido unas enormes autopistas hace más de 100.000 años. Habrían sido ríos por los cuales se produjo, de manera expedita, la migración de los primitivos humanos, de acuerdo con un estudio aparecido en Plos One. Los ríos estarían hoy tapados por la arena del Sahara. Eso han sugerido algunos estudios geológicos. Aunque se requieren más análisis, la investigación ayuda a explicar algunos usos en distintas partes de África.

7. Los microbios siempre jóvenes

Envejecer es una ley de la vida para todos. Para todos, menos para unos microbios que rejuvenecen cada vez que se reproducen, según estudio de investigadores del Max Planck Institute. S. pombe se reproduce diferente a otras especies y en verdad es un poco más joven cada que lo hace en condiciones adecuadas. Un organismo útil para estudiar ciertas células humanas antiedad, como las germinales, las células madre y las cancerosas.

8. El vidrio más delgado bate marcas

Eso sí es ser muy delgado: científicos que habían creado un vidrio de solo dos átomos de grosor lo tendrán ahora en el libro de récords Guinness. Fue creado con un átomo de silicio y otro de oxígeno visibles por medio de microscopia electrónica en el laboratorio del profesor David A. Muller en la Universidad de Cornell. El desarrollo había sido publicado en Nano letters en 2012 y el año entrante entrará al libro de las marcas mundiales.

9. Se me olvidaba que…

Memorias indeseables asociadas con el uso de drogas pueden reaparecer, pero científicos encontraron una forma, en ratones, para borrar recuerdos asociados con metanfetaminas, según artículo en Biological Psychiatry. Al tratar la amígdala de unos de esos roedores con un agente despolimerizador de actina, se inactivaban los recuerdos de cierto estímulo asociado con aquella droga, pero no se borraban los demás.

10. Un insecto tipo engranaje

Eso ya lo habían inventado. Las ruedas dentadas que forman parte de engranajes fueron un desarrollo humano según se ha creído. Pero hay un insecto que ya las usaba. Es más: las posee en su anatomía para poder pulsarse cuando salta, según un artículo publicado en Science. Se trata de las jóvenes chicharras Issus, un insecto común a los jardines europeos. Posee coyunturas en sus patas traseras con tiras curvadas de dientes opuestos que se mezclan, rotando como un engranaje mecánico para sincronizar las patas cuando salta. Una forma de tracción desconocida hasta ahora.

Qué desorden de criatura

Si tenenos 46 cromosomas y no nos entendemos aún, ¿qué decir de Oxytricha trifallax, una pequeña criatura de estanques? Posee 15.600 cromosomas.

El ADN está empacado en estas estructuras. Las moscas de las frutas tienen 8, los perros 78, pero la organización es en esencia la misma. Científicos secuenciaron el genoma de ese organismo, que no es animal ni planta sino protista -parte de los reinos de la vida que incluye algas y amebas, y encontraron un enorme caos.

Compuesto de una sola célula, nunca crece más de un cuarto de milímetro. Nada en estanques en busca de microbios para comer y se mueve batiendo sus pequeños pelos, las cilios, de donde su grupo obtiene el nombre: los ciliados.

Dentro de su célula posee dos núcleos que contienen el ADN. Uno de estos, el micronúcleo, porta la edición completa de su genoma, tal como un núcleo en nuestras células. Es el estante de la enciclopedia. Pero mientras el material en nuestro núcleo debe ser decodificado constantemente y transcrito para que podamos vivir, el núcleo de Oxytricha está inactivo: a duras penas esa enciclopedia es leída.

En vez de esta, depende de una segunda estructura llamada el macronúcleo. Es un desorden. Todo el ADN en el micronúcleo es copiado miles de veces y movido al macronúcleo. En el proceso, se parte en decenas de miles de puntos, se reorganiza y es cortado. Lo que queda es una colección de miles de nanocromosomas que contienen toda la información que Oxytricha requiere para sobrevivir. Esta es la materia que es decodificada y transcrita, usada y reutilizada mientras las originales acumulan basura.

Solo los microbios vivirán los últimos días de la Tierra

Aunque el Sol será cadáver en unos 4.000 a 5.000 millones de años, a la Tierra le queda menos tiempo: solo unos 2.800 millones de años según estudio.

Para cuando el Sol se convierta en una estrella gigante roja que probablemente se engulla los tres planetas más cercano, no habrá vida en el nuestro.

Unos 1.000 millones de años antes de que la Tierra desaparezca, los únicos organismos vivos serán bacterias unicelulares habitantes de estanques aislados de agua caliente y salada.

Es un panorama sombrío, aterrador, pero para los actuales cazadores de vida extraterrestre es una luz de esperanza de encontrar vida en otros mundos lejanos. Esos paquetes de vida en la Tierra del futuro insinúa que la habitabilidad de planetas alrededor de otras estrellas es más variada de lo que se creía.

Con base en los conocimientos sobre la Tierra y el Sol, investigadores en el Reino Unido calcularon la línea del tiempo de las fases de la vida en nuestro planeta cuando el Sol se expanda en una gigante roja.

Aunque otros estudios han modelado la situación de la Tierra como un todo, Jack O’Malley-James de la Universidad de St. Andrews, en el Reino Unido, y colegas analizaron la posibilidad de que pudiera sobrevivir la vida en algunos pocos hábitats extremos.

Las estrellas tipo Sol de diferentes tamaños envejecen a distintas tasas, por lo que el grupo analizó cuánto tiempo formas complejas de vida podrían sobrevivir alrededor de estrellas pequeñas y grandes.

“La habitabilidad no es tanto un atributo de un planeta, sino algo que tiene una línea de tiempo”, dijo O’Malley-James.

El equipo modeló las temperaturas crecientes en la superficie de la Tierra a diferentes latitudes, junto a cambios de largo plazo en las características orbitales del planeta. El modelo muestra que a medida que el Sol envejezca y caliente más la Tierra, las formas complejas de vida como plantas, mamíferos, peces e invertebrados desaparecerán. Los océanos se evaporarán y las placas tectónicas se deformarán sin el agua que las lubrique. Eventualmente, lagos de agua salada caliente será todo lo que habrá en las altitudes altas, en cavernas cubiertas o muy adentro de la tierra. Los microbios que vivan en esos estanques dominarán la Tierra por algo así como 1.000 millones de años. Luego se extinguirán también.

Al aplicar el modelo a estrellas de varios tamaños, la vida en un planeta tipo Tierra sería unicelular durante los primeros 3.000 millones de años. La vida compleja existiría durante periodos comparativamente cortos antes de que la estrella comenzara a morir y las condiciones fueran de nuevo favorables solo para los microbios.

Entonces, hablando estadísticamente, si hubiera vida en otros mundos, lo más probable es que solo sea microbiana debido a los tiempos, dijo el grupo.

Probar, sin embargo, si algún tipo de vida existe en algún lugar será un logro increíble. O’Malley estudia ahora cuáles y cómo serían las señales químicas que tendría la vida en un futuro en la Tierra y si se podrían detectar en otros planetas que hoy parecen muertos.

“En vez de ser un planeta muerto, podría ser que estuviera cerca del fin de su tiempo habitable”.

Plantean existencia de vida en luna de Saturno

¿Qué tal que llovieran microbios sobre la Tierra? No sería raro. Pero ¿y si fuera en una luna?

Científicos plantearon la hipótesis de que sobre la luna Encelado de Saturno, que tiene unos géiseres muy activos, estuvieran lloviendo microbios que saldrían del fondo del planeta, en donde debe haber un océano subterráneo.

La semana pasada, la sonda Cassini, que explora esa región hace años, realizó otro sobrevuelo sobre la luna, a solo 74 kilómetros sobre el polo sur. El sobrevuelo lo hizo a través de los chorros de partículas que provienen emiten los géiseres. El próximo sobrevuelo será el 14 de este mes.

Carolyn Porco, del grupo de Imágenes de Ciencia del programa Cassini de la Nasa, explicó, en un comunicado de prensa “más de 90 chorros de casi todos los tamaños están irrigando vapor de agua, partículas congeladas y compuestos orgánicos en el polo sur de Encelado. Cassini ha volado varias veces a través de ese rocío y lo ha probado. Hemos hallado que aparte de agua y material orgánico, hay sal en las partículas. La salinidad es la misma que la de los océanos de la Tierra”.

Cuando Porco se refiere a orgánico habla de compuestos de carbono. Y en la Tierra la vida se basa en carbono.

Encelado es una luna de solo 500 kilómetros de diámetro, menos de una sexta parte el diámetro de nuestra Luna.

En 2005, la sonda tomó imágenes de chorros de partículas cientos de kilómetros sobre las hendiduras en el polo sur de Encelado, hendiduras denominadas rayas de tigre, dada la apariencia que presentan.

Los científicos creen que existe un mar bajo la superficie de la congelada Encelado, congelada por residir en el Sistema Solar exterior, pero relativamente tibia para una luna saturniana: -84°C. Se cree que la fuente de calor es una combinación de calor almacenado en las aguas interiores y calor generado por el jalón gravitacional de Saturno.

Entonces: agua más carbono da como resultado la posibilidad de que exista vida en otro mundo de nuestro Sistema Solar.

No es descabellado pensar que las condiciones en el interior de Encelado sean similares a las que se presentan en las profundidades de la Tierra donde se ha encontrado vida.

La ventaja en este caso es que se sabe dónde podría comenzar la búsqueda de vida en Encelado: sobre su superficie pues como Porco dice, podrían estar nevando microbios sobre esa luna.

Foto cortesía Nasa de los chorros de partículas de los géiseres de encelado.

Antibióticos en el ganado serían una amenaza

Desde las fincas y haciendas ganaderas podría estar activándose un arma contra los humanos: las bacterias, un problema al que no se le ha puesto la atención debida.

Bueno, no hasta ahora, al menos en ciertos países: alarmados por las señales de que el exceso de antibióticos aplicados a los animales en las granjas, algunos gobiernos comienzan a tomar medidas.

Y aunque no está claro si el uso excesivo de antibióticos en ellos puede crear resistencia bacteriana que se transmita a los humanos, la preocupación tiene sobradas razones de peso.

En las granjas industriales, los antimicrobianos se suministran con frecuencia a los animales para tratar infecciones o como medida profiláctica para prevenir la aparición de enfermedades. Existe una preocupación creciente de que el uso excesivo de esos medicamentos está ayudando a crear microbios resistentes, de la Salmonella a la Escherichia coli, que son más difíciles de tratar cuando atacan personas.

La Administración de Drogas y Alimentos de Estados Unidos (FDA) está ahora protegiendo antibióticos claves, las cefalosporinas, que se emplean en humanos para tratar un rango amplio de condiciones médicas, incluida la neumonía.

A comienzos de año, la agencia informó que prohibiría ciertos usos de esa droga en animales como el ganado, los cerdos, pollos y pavos, pues su uso exagerado “probablemente contribuirá a cepas de ciertos patógenos resistentes a la cefalosporina”.

Si eso llegara a suceder en humanos, habría que tratarlos con medicamentos que hoy no son tan efectivos contra ciertas condiciones o que poseen efectos secundarios más notorios.

Las nuevas normas entrarán en vigencia en abril 5 y restringen esa clase de antibióticos a dos drogas específicas para uso de cirujanos veterinarios, ceftiofur y cephapirin, y prohíben su empleo profiláctico.

En animales como patos y conejos habrá mayor discrecionalidad para usarlas.

Como la mayoría de antibióticos se usan tanto en animales como en humanos, la FDA considera extremar el control sobre aquellos usados en las granjas. Por ejemplo, revisa las normas que prohibirían el uso de cualquier antimicrobiano para promover el crecimiento de los animales.

La Unión europea, que ya prohíbe el uso para estimular el crecimiento animal, fortalecerá también sus reglas. Los antibióticos solo podrán emplearse bajo prescripción veterinaria.

Pese a que es de pública aceptación que el abuso de antibióticos puede desencadenar la resistencia de los microbios, la evidencia que vincula los antibióticos usados en granjas con la resistencia en animales, es aún controversial.

La FDA y la World Organization for Animal Health, trabajan con la Organización Mundial de la Salud para ayudar a los países en desarrollo a mejorar la legislación que controle la distribución y uso de los antimicrobianos en animales.

Hoy más de 100 países carecen de legislación al respecto y esas drogas se venden como dulces.

Adaptado de Nature.

Microbios intestinales nos manejan el cerebro

Si anda preocupado o alicaído, quizás no sean sólo los problemas. Ahora tiene una explicación más: puede echarles la culpa a los microbios en su intestino.

Científicos que estudiaban el comportamiento y la actividad de genes en ratones encontraron que esos microbios parecen moldear el desarrollo cerebral.

Si este hallazgo se comprueba en humanos, sería motivo para nuevas formas de tratar la depresión, la ansiedad y otros desórdenes mentales.

Hace 20 años, afirmar que los microbios en el intestino afectaban el cerebro sólo habría provocado risas, pero en la década pasada, recuerda Sven Pettersson, inmunólogo del Instituto Karolinska en Estocolmo (Suecia) los científicos han podido determinar que las bacterias que viven en nuestro cuerpo (la microbioma) desempeñan un papel en su funcionamiento, incidiendo desde las alergias hasta en la obesidad.

Fue Pettersson quien comenzó a sospechar de un vínculo mente-microbio hace cinco años, cuando con Shugui Wang, del Genome Institute of Singapore encontraron mediante estudios de expresión de genes que los microbios intestinales regulaban la actividad de un gen importante para la producción de serotonina, ese químico cerebral clave en distintos procesos.

Comenzaron entonces un trabajo con el neurobiólogo Rochellys Diaz Heijtz, también del Karolinska, para determinar las diferencias en el comportamiento entre ratones libres de gérmenes (que habían sido criados para que no tuvieran microbios) y ratones con su fauna intestinal intacta.

Los investigadores estudiaron a la vez varias regiones grandes del cerebro para medir su actividad en ambos tipos de animales.

El equipo halló diferencias en los niveles de actividad y ansiedad. Los ratones sin microbios pasaban más tiempo vagando por una zona abierta que los otros. Eran también más audaces. Al ser colocados en una caja con compartimentos oscuros e iluminados, la mayoría tendía a refugiarse en los sitios oscuros, pero no los libres de gérmenes. Esto sugiere que son menos ansiosos que los ratones normales, según el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los científicos descubrieron también que exponer los ratones sin gérmenes a los microbios intestinales durante la preñez, la camada era menos activa y más ansiosa, mostrando con mayor contundencia el papel de la microbioma en la modelación de la conducta.

Heijtz, Pettersson y colegas analizaron luego la actividad química y de los genes en el cerebro de los ratones, encontrando que aquellos sin gérmenes inactivaban con mayor rapidez que los otros los químicos asociados con la ansiedad, tales como la noradrenalina y la dopamina.

En total, los niveles de actividad de docenas de genes en el cerebro eran diferentes entre los dos tipos de ratones. Dos genes asociados con la ansiedad, por ejemplo, eran menos activos en los que no tenían bacterias.

La presencia de microbios, además, reducía asimismo las cantidades de dos proteínas importantes para la maduración de las células nerviosas, sugiriendo cómo la microbioma conduciría a las diferencias en el comportamiento. Durante la preñez, dijeron, los microbios intestinales pueden liberar químicos que afectan el desarrollo cerebral del feto.

¿Cómo traducir estos hallazgos en terapias para las enfermedades mentales? No se sabe.

La temida metástasis se deja ver

Cuando se logra controlar un cáncer, una preocupación grande es que no se traslade a otro sitio, la temida metástasis, cuyo mecanismo no es bien entendido.

Encontrar entonces algo que brinde un indicio de una posible diseminación, sería una bendición.

Pues bien, ayer científicos publicaron en el Journal of Clinical Investigation un marcador que puede predecir la probabilidad de que dos tipos de cáncer se extiendan a otros tejidos del cuerpo: un cáncer de hígado y unos raros tumores neuroendocrinos.

“Es un gran reporte”, dijo Fahd Al-Mulla, de Kwait University, citado por The Scientist, quien no participó en el estudio.

“Si usted puede identificar un paciente en las etapas tempranas que está en alto riesgo de progresión de la enfermedad, uno puede modificar la terapia”, opinó Stephen Hewitt, del Nacional Cancer Institute de Estados Unidos.

El primer tumor en aparecer en un paciente, el tumor primario, raramente es la causa de muerte. Más a menudo, la enfermedad se torna seria cuando las células cancerosas se apartan del tumor inicial y se diseminan a través de los vasos linfáticos y sanguíneos para formar tumores secundarios en otra parte del organismo.

En los últimos años, se han identificado biomarcadores moleculares en un puñado de cánceres, como melanoma, próstata y pulmón, pero aunque parecen tener un potencial predictivo, falta realizar ensayos clínicos para probar su verdadera utilidad.

En la imagen, un carcinoma hepatocelular, la forma más común de cáncer primario del hígado.

Ratones presas de un microbio

Se sabe que algunos microbios modifican el comportamiento. En los humanos está más que demostrado. Un caso es el Toxoplasma gondii, cuando entra al cerebro.

Un estudio publicado esta semana en Proceedings of the Nacional Academy of Sciences muestra que ciertos microbios intestinales adquiridos temprano en la vida pueden impactar el desarrollo cerebral en ratones y subsecuentemente el comportamiento.

Infecciones microbianas nocivas han sido ligadas a desórdenes del desarrollo neuronal, incluyendo el autismo y la esquizofrenia. Y los roedores infectados con patógenos microbianos antes y después del nacimiento demostraron anormalidades del comportamiento, tal como una forma de ansiedad y una función cognitiva disminuida, llevando a Rochellys Diaz Heijtz, neurobiólogo del Instituto Karolinska en Suecia y sus colegas a preguntarse si la microbiota intestinal podría incidir también en el comportamiento.

Hallaron así que los ratones libres de gérmenes parecían explorar más que los que tenían microbiota normal, aventurándose a áreas más lejanas, a la vez que pasaban más tiempo a la luz y en actividades más riesgosas, indicando que padecían de menos ansiedad que los otros.

Al mirar más de cerca los efectos en el cerebro, encontraron que los ratones sin gérmenes tenían menos modificaciones en los niveles de ciertos neurotransmisores en el stratium, la parte del cerebro involucrada en la regulación de las funciones motriz y cognitiva.

Del cielo llueven microbios de verdad

Si huye de los ambientes sucios y contaminados, debería armar, quizás sin mucho éxito, una fortaleza bajo tierra.

Cada metro cúbico de aire contiene cerca de 100 millones de microorganismos. Tranquilo: no todos hacen daño, aunque no se concoe tampoco qué hace cada uno.

Gracias a la neuva generación de técnicas de secuenciación, la ciencia finalmente comienza a descubrir los microbios del aire, que hacen algo más que viajar empujados por el viento transmitiendo enfermedades: los microbios crean también las llamativas formas de los copos de nieve y facilitan la formación de nubes, por lo que su estudio también incidirá en campos como el cambio climático, en la predicción de ciclos climáticos y en la aparición de brotes de alergias y enfermedades.

“Habrá una explosión de estudios usando esas técnicas”, dijo a The Scientist Jessica Green, ecóloga de microbios en University or Oregon.

Un estudio reciente publicado en Proceedings of the Nacional Academy of Sciences sugiere que la diversidad de la vida microbiana en el aire va a la par con la del suelo, al menos en las áreas urbanas, pero el aire aún es virgen en materia de aproximaciones científicas.

“Hace siete o diez años no intuíamos que las bacterias existían en las nubes”, explico Anne-Marie Delort, profesora de Microbiología y Química Orgánica en Université Blaise Pascal en Francia. Hoy los científicos saben que los microbios actúan como una superficie para la condensación del vapor de agua en la atmósfera, formando entonces nubes. Una reciente investigación publicada en Science mostró que los microbios también obran sobre la formación de copos de nieve y otros tipos de precipitación.

Los microbios aéreos podrían desempeñar también un rol en el impacto del cambio climático. Christine Rogers, aerobióloga en University of Massachusetts, indicó que el incremento del dióxido de carbono en la atmósfera podría estar produciendo plantas más grandes, que son alimento para hongos microscópicos. Más hongos podrían afectar a las personas con alergias y asma, y crearían una mayor base para la formación de nubes. Y más nubes significan más calor atrapado en la atmósfera, así como más calor solar reflejado. Aún o se sabe bien cómo afectaría esto al cambio climático.

La cucaracha tiene algo interesante

En vez de ser un problema de salud, la cucaracha podría contribuir con el bienestar de las personas.
En el cerebro de estos insectos se encontrarían potentes antibióticos, de acuerdo con un estudio de investigadores de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad de Nottingham.
Encontraron que los tejidos cerebrales y nerviosos eran capaces de eliminar más del 90 por ciento del Staphylococcus resistente a la meticilina y al patógeno Escherichia coli, sin dañar las células humanas.
El trabajo de Simon Lee es presentado esta semana en el encuentro de la Sociedad de Microbiología General.
Para el investigador, algún día esto podría traducirse en medicinas más potentes para combatir esos microbios.
Naveed Kahn, profesor de Microbiología Molecular y quien supervisa el trabajo de Lee, recordó que hay una necesidad continua de encontrar nuevas fuentes de antibióticos que no generen resistencia en las llamadas superbacterias.

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