Hallan miles de virus en las aguas residuales

Las aguas residuales de origen doméstico contienen miles de virus, muchos de ellos relacionados con la salud humana, reveló un estudio publicado esta semana en el journal mBio.

Hasta hoy se han descubierto unos pocos de miles de virus, conocimiento que crecería de manera sustancial si se analizaran los hallados en esa clase de aguas.

Los virus andan por doquier, estando las personas expuestos a ellos todos los días, en las superficies que tocan, los alimentos y el agua, pero el conocimiento de toda esa carga es limitada. Unas 1.800.000 especies de organismos que se han identificado en el planeta, cada una hospedera de un número precisado de virus, pero apenas unos 3.000 virus se han identificado.

Para explorar esa diversidad, científicos analizaron los rastros virales en aguas negras de Norteamérica, Europa y África. Detectaron 234 virus conocidos de 26 familias distintas o tipos de virus, lo que hace esas aguas el mayor arreglo conocido de virus.

Entre esos virus encontraron patógenos como el papilovirus humano y el norovirus, que causa problemas gastrointestinales. También hallaron virus de animales que viven entre los residuos: roedores y cucarachas.

Un gran número de virus conocidos hallados en esas aguas provenían de plantas, probablemente debido a que los humanos comen plantas y los virus de estas sobrepasan otros tipos entre los virus humanos.

Los investigadores encontraron también bacterias.

La mayoría de las huellas genéticas virales provenían de virus no conocidos, lo que es muy significativo dijo Michael Imperiale, de la Universidad de Michigan.

Muchos de ellos podrían desempeñar un rol en la salud humana, algunos de ellos siendo oportunistas. Otros podrían ser benéficos.

Pensar tantas personas en el mundo en desarrollo expuestos a las aguas residuales.

En qué se parecen el tabaco y el VIH

¿En qué se parecen una planta de tabaco y el VIH? Aunque no lo crea, hoy sí tienen relación y dentro de cierto tiempo podrían tenerla más. No es que fumar ayuda al VIH ni que dejar de fumar lo ataque. No.

El mes pasado, según nota aparecida en The Scientist, un anticuerpo monoclonal producido en las hojas del tabaco entró en la fase I de ensayos clínicos en el Reino Unido. El anticuerpo, llamado P2G12, reconoce la superficie proteínica del VIH y se espera que ayude a detener la transmisión del virus, aunque no se ha probado hasta ahora en humanos.

La fase 1, conducida por la Universidad de Surrey, examinará la seguridad de una aplicación vaginal del anticuerpo en 11 mujeres sanas.

Se trata, según la publicación, del primer anticuerpo producido en plantas para ser visto en ensayos por la agencia Medicines and Healthcare Agency del Reino Unido (equivalente a la Food and Drug Administration de E. U.) Producir el anticuerpo mediante plantas de tabaco sembradas en un invernadero en Alemania es de 10 a 100 veces más barato que usar métodos convencionales empleando bacterias o células de mamíferos.

“Los anticuerpos monoclonales pueden ser elaborados en plantas con la misma calidad que aquellos hechos mediante sistemas convencionales hoy en uso”, explicó Julian Ma, de St George’s University en Londres y coordinador del proyecto, citado por el diario The Guardian. “Es algo que la gente no cree que se pueda lograr”.

Tabaco, pero no para fumar. Tabaco para salvar vidas.

Plantas que producen medicinas

No confunda plantas medicinales con medicinas en las plantas. Sí. Nos e trata de unas gotas de valeriana ni del té para no sé qué. No.

Científicos en el Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology en Aachen (Alemania) están utilizando plantas para producir productos biofarmacéuticos: proteínas que, a diferencia de otras medicinas, no pueden ser producidas químicamente.

Medicamentos producidos biológicamente, como la insulina recombinante o anticuerpos terapéuticos para combatir el cáncer, se hacen indispensables hoy.

Las plantas, reveló un informe de prensa de esa institución, son adecuadas para producir sustancias activas complejas. En ellas pueden fabricarse, por decirlo así, de modo barato y en gran escala. En comparación con una producción en células animales, las plantas tienen la ventaja de que crecen con rapidez, son fáciles de seguir y pueden ser protegidas contra influencias dañinas.

Pero, ¿qué se ha logrado? El tabaco fue una primera elección. Jürgen Drossard explicó que es una planta muy interesante para los biólogos moleculares. “Es fácil de modificar, es decir que un gen extraño que codifica por la proteína farmacéutica requerida se puede insertar”. Además, agregó, crece con rapidez una biomasa importante y entonces se produce una gran cantidad de las proteínas deseadas.

Los controles de esta producción son extremos. Las plantas de tabaco se protegen de influencias externas y crecen bajo condiciones de control extremo. “Las plantamos en sustratos estériles”, dijo Thomas Rademacher, otro investigador.

Que crezcan no es el gran problema. ¿Cómo obtener de las hojas la proteína requerida para ser cosechada? El equipo desarrolló un equipo adecuado, pues los existentes para cualquier cosecha son muy diferentes.

Las proteínas obtenidas por este medio están siendo examinadas hoy para ser usadas en estudios clínicos. Los anticuerpos, por ejemplo, podrían ser empleados para manufacturar un gel vaginal con el que las mujeres se podrían proteger de una infección con el VIH.

“Queremos demostrar que se puede hacer”, precisó Stefan Schillberg.

En otra aproximación, se trabaja en una vacuna contra la malaria fabricada en las plantas.

En la foto, Jürgen Drossard, Thomas Rademacher y Stefan Schillberg, en una de las plantas en las que trabajan. Cortesía D. Mahler.

Especial fin de semana

Acéptelo: las plantas se secretean entre ellas

 

Quizás, tras leer este informe, cambie su pensamiento sobre las plantas. La vieja noción que entregaban los profesores de que son organismos inmóviles que sólo se alimentan y reproducen, no es valedera hoy.

Las plantas no sólo se comunican entre sí, por las raíces o por compuestos volátiles, sino que lo hacen con los animales.

De una u otra manera, han desarrollado formas para saber quién crece en el vecindario y tal como nos sucede a los humanos, algunas crecen mejor en ambientes sociales, mientras que otras se defienden en la soledad.

Hay árboles que, por ejemplo, no se desarrollan bien en presencia de otros miembros de su especie. Un estudio reciente encontró que semillas que acaban de surgir no parecen responder a los químicos de sus parientes mayores. Scott Mangan y colegas del Smithsonian Tropical Research Institute determinaron que cinco especies de árboles tropicales crecen mejor en el suelo donde habitan especies distintas a las suyas.

Esa aversión podría deberse a que los enemigos naturales de un árbol dado, podrían estar en el suelo adyacente. Este proceso ha presionado esos árboles para evolucionar métodos de dispersión como las frutas o las semillas que vuelan, mecanismos que eviten la competencia con sus padres.

No es el único caso, En la Universidad de California en Davis, de acuerdo con una información en Discover, científicos hallaron que algunas especies viven mejor si tienen parientes cerca. Envían señales químicas por el aire producidas por el follaje y las ramas, señales vitales para proteger las plantas de un ataque de insectos.

Richard Karbam encontró en otra investigación que plantas idénticas genéticamente crecen lado a lado para defenderse de los herbívoros., incluyendo las orugas y los grillos, de una manera más eficiente que como lo hacen plantas aisladas.

“Son capaces de responder a señales de otros individuos en la cercanía”, dijo Karban, quien investiga si esa protección se extiende a otros miembros de la familia.

Ya en 2007, Josef Stuefer, de Radboud University en Holanda, había precisado que otras plantas como la frambuesa y los tréboles forman redes. Los individuos permanecen conectados unos a otros durante cierto periodo de tiempo, conexiones que les permiten compartir información por canales internos.

Los tréboles, demostró, se secretean por esos canales, por llamarlo así, si hay enemigos cerca. Si una de las plantas es atacada por gusanos, los otros miembros de la red son alertados por las señales internas. Una vez advertidos, las plantas intactas refuerzan su resistencia química y mecánica de modo que se hacen menos atractivas para los gusanos. De este modo pueden estar un paso delante de sus depredadores. Estudios experimentales han revelado que esto reduce mucho el daño que sufren.

Es quizás por todo esto que biólogos evolutivos comienzan a pensar en el comportamiento altruista de las plantas. El altruismo puede haber surgido dado que en determinados momentos mejorar la probabilidad de supervivencia de otro organismo incrementa las oportunidades de reproducción para pasar los genes a los descendientes.

En el American Journal of Botany, Guillermo Murphy y Susan Dudley exploraron el reconocimiento de congéneres entre Impatiens pallida, nometoques como nombre vulgar. Los individuos de esta especie crecen en estrecha proximidad y responden fuertemente a la competencia sobre el suelo. Midieron la respuesta de estas plantas a dos potenciales señales de competencia (cambios en la calidad de la luz –señal sobre el suelo- y la presencia de raíces cercanas –señal subterránea) para plantas que crecían con parientes o con extraños.

La respuesta, hallaron, varía dependiendo de si crecía con parientes o si lo hacía con plantas extrañas, lo que demuestra que es capaz de reconocerlos, revelando un grado interesante de complejidad dado que ambos tipos de respuestas diferían de plantas que crecían sin ningún vecino.

Entre parientes, no aumentaban la disposición de recursos en las hojas ni en las raíces. Antes, aumentaban su elongación y las ramas, lo que puede ser un ejemplo de cooperación familiar para adquirir los recursos sin necesidad de ensombrecer a sus parientes vecinos.

Como la luz es un factor limitante para el crecimiento de esta planta en el bosque bajo donde crecen, si compitiera con sus vecinos era más probable que dispusiera de sus recursos en las hojas.

Eso es precisamente lo que hace cuando se trata de extraños: mueve los recursos a las hojas y menos hacia raíz y yemas, con lo que provee más sombra a sus rivales.

Esta respuesta se da solo en plantas que se desarrollan con otras raíces contiguas, indicando que la comunicación entre raíces debe ser necesaria para reconocer la familia.

Tan importante como eso, es distinguir los enemigos. Por eso algunas se han ingeniado un llamado de emergencia. Ciando la larva de Spodoptera exigua se alimenta en el maíz, este libera unos compuestos volátiles que actúan como un imán para las avispas Cotesia marginiventris, que deposita entonces sus huevos sobre la larva.

Puede decirse entonces que las plantas son organismos sociales más listos de lo que se cree. No tienen voz como la nuestra, pero sí… se guiñan el ojo.

Un planeta con dos soles y flores negras

Diversas posibilidades de plantas. O'Malley James

Mundos con dos soles… hay. Que haya vida en ellos, quién sabe. pero si existiera…

Cierre los ojos y piénselo un momento: ¿cómo sería la Tierra si tuviéramos dos soles? ¿No habría día y noche? ¿Sería igual la vegetación? ¿Y los animales? Ah, no está de más: ¿cómo seríamos nosotros?

Estrellas como el Sol albergan exoplanetas. Y las enanas rojas son las estrellas más comunes en nuestra galaxia. Cerca del 25 por ciento de las primeras y 50 por ciento de las segundas se hallan en sistemas múltiples.

De hecho, el telescopio espacial Spitzer observó tantos discos de asteroides y cometas en sistemas binarios como en aquellos dominados por una sola estrella. Es en aquellos donde los discos residen a una distancia hasta tres unidades astronómicas (una unidad equivale a unos 150 millones de kilómetros) de sus estrellas.

O’Malley-James, supervisado por Jane Greaves, en la Universidad St Andrews, John Raven de Dundee y Charles Cockell de The Open University, tratan de precisar cómo sería la posible vida fotosintética en un planeta que existiese en uno de esos sistemas.

“Si se hallara un planeta en un sistema con dos o más estrellas, habría potencialmente múltiples fuentes de energía disponibles para la fotosíntesis. La temperatura de una estrella determina su color y por lo tanto el color de luz utilizado para la fotosíntesis. Dependiendo de los colores de la luz de la estrella, las plantas evolucionarían distinto”, explicó O’Malley-James.

Gliese 667: sistema de dos estrellas y planetas menores de 10 masas terrestres. ESO.

Las simulaciones realizadas sugieren que planetas en sistemas multiestelares pueden albergar formas exóticas de las plantas más comunes que vemos en la Tierra. Las plantas alumbradas por la tenue luz de enanas rojas podrían aparecer negras a nuestros ojos, absorbiendo tanta luz como le fuera posible y podrían incluso emplear la radiación ultravioleta e infrarroja para la fotosíntesis.

En planetas orbitando dos estrellas como nuestro Sol, la intensa y nociva radiación de las llamaradas solares podría conducir a plantas que desarrollaran sus propias pantallas protectoras contra la radiación UV o microorganismos con fotosíntesis que se moverían en respeusta a una llamarada súbita.

Estos estudios fueron presentados en la reunión de la Royal Astronomical Society esta semana.

Hasta esta semana, van 531 exoplanetas descubiertos, la mayoría en un radio de 300 años luz de nosotros.

Las plantas le ayudan a ser más listo

Si se cree muy listo, coloque una planta en su sitio de trabajo. El tenerlas puede mejorar la forma como usted piensa. Sí. Un estudio en el Journal of Environmental Psychology acaba de mostrar que la mera presencia de plantas en el sitio de trabajo mejora la capacidad de mantener al atracción.

Un uso para las plantas más allá de que algunas son un verdadero manjar o que son un deleite para el espíritu.

A medida que las personas pasan más y más tiempo al frente de pantallas, los científicos dedican más atención a los efectos que ambientes artificiales pueden tener en la mente. Algunas veces se obtienen beneficios con simples cambios en la decoración.

Los hallazgos son parte de la Teoría de la Restauración de la Atención, según la cual la razón por la cual una persona solo puede mirar páginas sólo por instantes antes de desear arrojar el monitor del computador por la ventana es que cada quién tiene una capacidad limitada para esa clase de trabajo. Esta capacidad limitada usa la atención dirigida, que exige esfuerzos, es controlada a voluntad y disminuye con el uso.

Científicos han mostrado que la exposición a ambientes naturales, como aquellos con mucho follaje, tiene efectos regenerativos en la atención dirigida. Sin embargo, mucha de la investigación en esta área ha sido hecha con escenas naturales a larga escala. Los estudios sobre las ventajas regenerativas de tener plantas en la oficina han sido confusos.

En un nuevo experimento en el que se trató de corregir falencias de otros, se emplearon tareas de lectura.

Aquellos participantes que estuvieron en un cuarto con plantas, cuatro alrededor del escritorio tuvieron mejor desempeño que aquellos que estaban en uno sin plantas.

Parece que estas llevan a beneficios cognitivos reales, aunque quedan preguntas sin resolver, según un artículo en Scientific American. Por ejemplo, ¿cuál es la naturaleza de la relación entre plantas y lo que hace que se rejuvenezca la atención dirigida? ¿Hacen ellas que la gente descanse su atención dirigida con mayor frecuencia?

Parece que funciona.

Cuando las plantas atacan

No se lo lleve todo. Eso parecen decir algunas plantas cuando son visitadas por abejas.

Sí, aunque parezca contradictorio, algunas han desarrollado mecanismos para evitar que algunos polinizadores tomen más polen de la cuenta, reveló un estudio publicado en Functional Ecology.

La investigación permitió hallar evidencia de que algunas plantas con flores pueden empelar defensas químicas para defenderse de las abejas.

Era sabido ya que muchas plantas producen químicos tóxicos para defenderse de animales que se las comen. Ahora, el grupo de Claudio Sedivy y colegas del ETH Zurcí (Suiza) colectó polen de cuatro especies de plantas. Luego lo pusieron a disposición de la camada de larvas de dos especies generalistas (recogen polen de distintas plantas), Osmia bicomis y Osmia corneta, para ver el desarrollo de las larvas.

Bajo esas condiciones, no todas las larvas se desarrollaron con todos los tipos de polen, mostrando grandes diferencias en su capacidad de desarrollarse con el polen de la misma especie de planta.

Las plantas tienen razones de peso para proteger su polen de ciertas abejas. Estas necesitan enormes cantidades de polen para alimentar sus jóvenes. Polen que las plantas podrían empelar en su polinización. Se requiere el polen de varios cientos de flores para criar una sola larva y las abejas son muy eficientes recolectoras del polen, tomando a menudo del 70 al 90 por ciento del existente en una flor en una sola visita. Como lo almacenan en unos cepillos especiales en su organismo, ese polen no va a la polinización.

Sedivy explicó que “abejas y plantas tienen intereses en conflicto cuando se trata del polen. Mientras la mayoría de las plantas ofrecen néctar a los insectos que las visitan como una carnada para que transporten el polen de flor en flor, las abejas son recolectoras efectivas. Entonces las plantas han desarrollado adaptaciones morfológicas para impedir que las abejas las dejen sin polen”.

Hallazgos curiosos de la ciencia

Abracadabra… patas de cabra… usted dejará de fumar… se lo dice el gran mago… Una investigación de la Universidad de Michigan dice que escaneos del cerebro mostrando reacciones neuronales pueden predecir cambios mucho mejo que la persona cuyo cerebro está siendo examinado. Emily Falk, del Communication Neuroscience Laboratory, condujo un estudio de la actividad cerebral de 28 fumadores para investigar si mensajes a favor de la salud tendrían algún impacto en su capacidad de dejar de fumar. Se encontró que existe una relación positive entre la actividad cerebral y el éxito en dejar el cigarrillo, aún cuando las personas en el estudio predijeran erróneamente su probabilidad de éxito. Es más, el reporte concluye que la actividad neuronal es un complemento útil para las medidas de autoreporte existentes. El hallazgo se publicará en Health Psychology. Es decir: el investigador sabe que usted dejará o no de fumar mriando el cerebro, lo que usted desconoce. Qué curioso.

Para dar una idea de ese mundo de objetos afuera, vemos el resultado de la misión Neowise de la Nasa, que acaba de completar su objetivo: Halló 20 cometas, más de 33.000 asteroides en el cinturón entre Marte y Júpiter y 134 objetos cercanos a la Tierra (a menos de 45 millones de kilómetros). Si un objeto extraterrestre como un asteroide (no piense mal) se acerca a 50.000 o más kilómetros por hora, sería catastrófico para la Tierra. Gregory Matloff, investigador de la Nasa cree que sólo se podría destruirlo o cambiar su trayectoria. Para ello sugiere enviar un rayo que lo caliente, de modo que cambie de rumbo. Es el caso de Apophis, que se acercará a la Tierra en 2039 y en 2036. y mide al menos lo mismo que un edificio de 90 pisos y pesa unas 25 millones de toneladas. Su paso cerca al Sol en 2029 podría calentarlo y desviar su camino… siguiendo hacia la Tierra. Bien curioso.

Nada tontas. Ni estáticas. Las plantas se preparan para futures invasiones activando genes durante momentos del día cuando es más probable que encuentren patógenos que puedan afectarlas, reveló un estudio en Nature. Logran esto gracias a la sincronización de genes de resistencia con su propio reloj circadiano, los ritmos diarios que regulan varios aspectos de la fisiología de las plantas, reportaron los autores. Sin un sistema inmune especializado, las plantas dependen de un gran conjunto de genes que codifican por receptores y otras proteínas que específicamente reconocen moléculas de un amplio rango de patógenos. Conocidos como genes de resistencia a las enfermedades, son responsables de iniciar una serie de procesos fisiológicos que reducen el progreso de las infecciones. Qué curioso.

Amputados cuyo sentido del tacto ha sido reorientado de la extremidad perdida ven su prótesis no como una herramienta sino como parte de su cuerpo, sugiere un estudio en Brain. Tal sentido reforzado de propiedad, podría conducir a prótesis que operen sin, por decirlo así, costuras en el lugar de la extremidad amputada. Tal parece, indicó Steven Hsiao, de John Hopkins University, que el cerebro puede tomar esa sensación anormal y atribuirla al brazo o la mano: el nervio remanente había sido reenfocado hacia un sitio del brazo encima del punto de amputación. Qué curioso.

Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco diseñó una bacteria E. Coli con un circuito molecular que les permite a los ingenieros genéticos programar células para comunicarse y realizar cómputos. El trabajo crea en las células el mismo sendero lógico que se encuentra en los computadores electrónicos y crea un método para crear circuitos redirigiendo la comunicación entre las células, informaron en Nature. Muy curioso.

Resultados curiosos de la ciencia

Gigante o enano. Otro estudio publicado en el American Journal of Human Genetics, adicionó más genes a las variantes que determinan la estatura de una persona, genes que no habían sido relacionados previamente. Aunque las variables ambientales, como alimentación y ejercicio, pueden impactar ese rasgo, la estatura es determinada básicamente por alelos específicos que una persona hereda. Se piensa que la estatura es influenciada por variantes en un gran número de genes, aunque se cree que cada una tiene un pequeño impacto. La genética de la estatura no es comprendida aún. Se requerirán grandes muestras de población para tener un panorama más completo, según Hakon Hakonarson, del Hospital de niños de Filadelfia. Bien curioso.

¿Cómo evita una planta fertilizarse con su polen? Las matas de tomate utilizan mecanismos bioquímicos similares para rechazar el polen de sus propias flores como el de otras plantas extrañas pero emparentadas, reportaron científicos de la Universidad de California en Davis, que identificaron un gen del polen del tomate que codifica una proteína muy similar a una proteína que se cree tiene un papel en la prevención de la autofertilización en las petunias. Ese gen también muestra un rol en el bloqueo de la fertilización cruzada de especies, se informó en el artículo aparecido en Science. Muy curioso.

Machismo. Las madres que trabajan tienen dos y media más probabilidades que los papás en igual condición de interrumpir su sueño para cuidar de alguien, de acuerdo con un estudio de la Universidad de Michigan que encontró además que la interrupción del sueño en ellas dura más, un promedio de 44 minutos, frente a 30 de los hombres. Esta situación puede afectar más su salud, indicó Sarah Burgard, investigadora, y afectar la igualdad de género en ingresos y el avance profesional. Curioso.

El ejercicio consistente ha sido asociado con un menor riesgo de morir de cáncer de colon, según un estudio de científicos del Siteman Cancer Center y el Barnes-Jewish Hospital. Kathleen Wolin, primer autor de la investigaión publicada en el Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention, expresó que quienes hacen ejercicio continuamente durante la edad adulta tienen un menor riesgo que aquellos que son sedentarios. Para ella nunca es tarde para comenzar. Más que curioso.

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.