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18 de octubre de 2018
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Ráfagas

No. 160

Replican paso clave en la evolución de la vida

Hace más de 500 millones de años, algunos organismos unicelulares empezaron a formar agrupaciones de varias células que adquirieron la capacidad de organizarse y reproducirse, ya no como organismos individuales, sino como pluricelulares, lo que después de millones de años dio origen a las plantas y los animales. Los científicos de todo el mundo se han interesado en cómo fue este proceso. Entenderlo es fundamental para entender la evolución de la vida.

Un grupo de investigadores dirigido por Will Ratcliff y Michael Travisano, de la Universidad de Minnesota, logró replicar este paso en el laboratorio. Es el primer experimento que muestra la transición de organismos unicelulares a pluricelulares. Para hacerlo usaron el hongo unicelular Saccharomyces cerevisiae (levadura de cerveza) que se utiliza desde hace miles de años en la elaboración de cerveza, pan y vino.

Los investigadores colocaron las levaduras en un cultivo rico en nutrientes que permitió a las células crecer durante varios días. Después usaron una centriífuga para estratificar el cultivo según el peso de los componentes. Conforme la mezcla se asentaba, las agrupaciones celulares que pesaban más se fueron al fondo de los tubos de ensayo. Los científicos extrajeron esta capa, la pusieron en un nuevo medio de cultivo y volvieron a centrifugar. Este procedimiento se repitió 60 veces, al cabo de las cuales aparecieron agrupaciones de cientos de células que parecían copos de nieve circulares.

Al analizarlas, los científicos se dieron cuenta de que no se trataba de células adheridas unas a otras, sino de una agrupación celular que se mantenía unida y que tenía la capacidad de reproducirse. Las células componentes eran similares genéticamente, lo que permitió que cooperaran entre sí. Cuando la agrupación de células alcanzaba cierto tamaño, algunas células morían y otras se separaban, formando un nuevo copo. Estos descendientes se reprodujeron al alcanzar el mismo tamaño.

Una agrupación de células no es necesariamente un organismo multicelular. Sólo se puede hablar de organismo cuando las células cooperan, se “sacrifican” por el bien del conjunto, se adaptan al cambio y se reproducen. Cuando esto ocurre, se opera la transición a la multicelularidad.

Los resultados de esta investigación fueron publicados en el mes de enero en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nuevo método para suministrar fármacos

Para que una medicina produzca el efecto deseado hay que seguir al pie de la letra las indicaciones del médico, tanto en la dosis como en los horarios. Con mucha frecuencia el paciente olvida una o más tomas y cuando se acuerda duplica la dosis (suponiendo que así se duplicarán los beneficios), o deja de tomar el fármaco en cuanto se siente mejor.

Para enfrentar este problema Flora Adriana Ganem Rondero, de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la UNAM, y un equipo de colaboradores de las universidades de La Habana, Valencia y Ginebra desarrollaron un sistema de liberación controlada de fármacos, que distribuye el medicamento de manera gradual y por periodos prolongados a través de la piel, por vía vaginal o por la mucosa de la boca.

La investigadora ha utilizado con éxito este sistema con analgésicos, medicinas diseñadas para combatir el herpes y fármacos contra el mareo y la náusea, molestias comunes durante los tratamientos de quimioterapia. El medicamento debe atravesar la barrera de la piel y llegar a la dermis, donde se encuentran los capilares sanguíneos que lo transportarán al sitio donde debe actuar.

Los investigadores usaron dos métodos para promover la absorción de los fármacos: químicos y físicos. En los primeros, utilizaron sustancias que interaccionan con las grasas y proteínas de la piel y las modifican, formando canales por los cuales pasa el fármaco. En los segundos, usaron microagujas metálicas o materiales con la capacidad de degradarse cierto tiempo después de haber sido implantados, transformándose en productos no tóxicos que pueden ser eliminados o metabolizados.

Para probar la eficacia de este sistema aplicaron el fármaco y luego retiraron con cinta adhesiva películas delgadas de estrato córneo (la capa más externa de la piel) y cuantificaron el paso de la sustancia aplicada. Así construyeron un modelo que describe el tiempo y la forma en que penetró el medicamento, cómo fue transportado y qué método funcionó mejor.

Por esta investigación, Ganem Rondero obtuvo el Premio Estatal de Ciencia y Tecnología 2011 que otorga el gobierno del Estado de México, en la categoría de Ingeniería y Tecnología.

Mariposas muy semejantes, pero de especies distintas

Una investigación reciente demostró que las mariposas que se parecen pueden pertenecer a especies distintas, lo cual sugiere que hay muchísimas especies que aún no conocemos.

Un equipo de científicos utilizó la técnica denominada código de barras de ADN en mariposas que habían sido colectadas en la península de Yucatán y que formaban parte de la colección de El Colegio de la Frontera Sur, ECOSUR, unidad Chetumal, uno de los 27 centros de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Al estudiar el mismo tramo de ADN en 857 mariposas de 121 especies, pudieron detectar en algunos ejemplares muy parecidos diferencias genéticas lo suficientemente importantes como para determinar que se trataba de especies distintas. Carmen Pozo, directora del estudio, dijo que es muy probable que ocho de estas especies sean nuevas para la ciencia.

Se llama especie críptica a una especie que es casi idéntica en forma a otra, pero cuyos genes delatan que se trata de especies diferentes (críptico quiere decir “enigmático”).

El estudio, publicado en la revista científica PLoS ONE, permitió a los investigadores relacionar 71 especímenes de orugas con su estadio adulto, es decir, con la mariposa en la que se convierten cuando maduran. Esta es una tarea difícil porque no se conoce a las orugas de todas las especies y seguir su ciclo de vida desde oruga hasta mariposa es muy complicado, pero los estudios de código de barras ayudan a vincularlas de una manera fácil, rápida, barata y muy precisa.

Los investigadores, de ECOSUR y de la Universidad de Guelph, en Ontario, Canadá, también encontraron dos especies ya conocidas pero mal catalogadas, de las cuales una no se había reportado en la Península de Yucatán y la otra nunca se había encontrado en México.

El orden Lepidoptera incluye 160 000 especies conocidas, un tercio de las cuales pertenece a la familia Nymphalidae; de éstas, 570 se han reportado en México.

El descubrimiento de especies nuevas en una familia tan conocida y estudiada es un ejemplo más de la enorme biodiversidad de México y muestra de que estamos lejos de conocerla cabalmente.

Detectan los agujeros negros más grandes conocidos hasta ahora

Nicholas McConnell y Chung-Pei Ma, científicos de la Universidad de California en Berkeley, detectaron los dos agujeros negros más masivos que se han encontrado hasta la fecha, de acuerdo con un artículo publicado en el mes de diciembre en la revista Nature.

Estos hoyos negros tienen diámetros 200 veces más grandes que la órbita de la Tierra y masas equivalentes a 10 000 millones de veces la del Sol. “Como no podemos ver los agujeros negros, ya que ni la luz puede escapar de su atracción, los estudiamos midiendo la velocidad de las estrellas que orbitan muy cerca de ellos”, dijo Chung-Pei Ma.

Este descubrimiento se realizó con datos de los telescopios Géminis y Keck, en Hawai, y del Observatorio McDonald de Texas.

Los agujeros negros son concentraciones extremadamente densas de materia que producen fuertes campos gravitatorios. Se pueden formar al contraerse por gravedad lo que queda de una estrella muy masiva que hizo explosión (una supernova), pero este proceso de colapso gravitacional produce agujeros negros relativamente ligeros. Los de masas tan grandes como los que detectó el grupo de McConnell y Chung-Pei Ma se forman por la captura de un gran número de estrellas y enormes cantidades de gas.

Uno de los agujeros negros se localiza en la galaxia NGC 3842 y es 9 700 millones de veces más masivo que Sol. El segundo, situado en la galaxia NGC 4889, podría ser aún mayor. Los dos están en el centro de sus galaxias, que se encuentran a distancias de unos 300 millones de años luz de la Tierra y podrían ser los restos de algunas galaxias, llamadas cuasares, que poblaron el universo primitivo.

El agujero negro más grande conocido hasta antes de este descubrimiento se ubica en la galaxia elíptica M 87, y tiene una masa de 6 300 millones de veces la del Sol.

El peligro de lo dulce

Consumir azúcar en exceso provoca daños a la salud tan graves que se justificaría tratarla como sustancia controlada, como sucede con el alcohol y el tabaco, según una investigación realizada en la Universidad de California, en San Francisco.

El azúcar se considera un producto alimenticio de bajo valor nutritivo (a veces se dice que aporta “calorías huecas”). Por si fuera poco, hay evidencias médicas que demuestran que el azúcar en exceso puede alterar el metabolismo, aumentar la presión arterial, causar desequilibrios hormonales y dañar el hígado: efectos muy parecidos a los que se producen después de beber demasiado alcohol.

Sin embargo, los investigadores opinan que es poco probable que la gente modere su consumo de alimentos azucarados, ya que éstos se han convertido en parte esencial de la dieta de millones de personas. Por ejemplo, un estadounidense adulto en promedio consume 22 cucharaditas de azúcar al día, cifra que se eleva a 34 en el caso de los adolescentes.

Cada vez se encuentran en el mercado más productos elaborados con altas cantidades de azúcar: refrescos, helados, una gama increíble de caramelos, donas y otros pastelitos. Como resultado, el consumo anual mundial de azúcar promedio por persona pasó de 10 kg a principios del siglo XX a cerca de 50 kg a principios del XXI.

El aumento en el consumo de azúcar ha propiciado la pandemia de obesidad que contribuye a las 35 millones de muertes que se producen al año en todo el mundo por enfermedades no infecciosas como la diabetes, las enfermedades cardiacas y el cáncer. Robert Lustig, director del estudio publicado en febrero en la revista Nature, aseguró que existen buenas y malas grasas y buenos y malos carbohidratos, pero el azúcar en exceso siempre es dañina.

Los investigadores estudiaron también el efecto del azúcar en el cerebro y descubrieron que activa los mismos circuitos de recompensa que drogas como la morfina y la heroína. Su efecto no es igual de intenso, pero esta investigación confirma lo que ya se sospechaba: que dejar de consumir azúcar produce ansiedad y síndrome de abstinencia.

Para limitar el consumo mundial de azúcar los investigadores proponen que se aumenten los impuestos (y por lo tanto los costos) de productos con elevado contenido de azúcar —medida que ya se ha tomado en Francia, Grecia y Dinamarca— y que se controle su venta a menores de 17 años, como sucede con el tabaco y el alcohol.

 

Martha Duhne

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