La felicidad afecta a los genes

Julio 31, 2013 Microciencia No Comments

Fuente: ABC Periódico electrónico
Fotografía: ABC

felicidadEl cuerpo distingue, a nivel celular, los distintos tipos de felicidad. La expresión génica no es la misma si responde a la autosatisfacción o al estado provocado por un propósito loable. La sensación de bienestar motivada por un noble objetivo genera beneficios para la salud, mientras que el hedonismo puede ocasionar efectos negativos.
El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences y dirigido por la profesora de Psicolog√≠a Barbara L. Fredrickson, ha tenido en cuenta las investigaciones de la Universidad de Los √Āngeles (UCLA) y de la Universidad de Carolina del Norte.

La filosof√≠a ha clasificado la felicidad en dos apartados: la hedonista, ligada al placer, y la eudaimonista, una manera m√°s profunda de sentir la experiencia. La investigaci√≥n se√Īala que aquellas personas m√°s tendentes a la noble felicidad presentan un perfil g√©nico favorable, mientras que aquellos m√°s hedonistas tienen perfil negativo.

Steven Cole, coautor del estudio y profesor de Medicina en UCLA, lleva diez a√Īos examinando c√≥mo responde el genoma humano al estr√©s, la miseria, el miedo y en general a todos los factores negativos. Ahora se ha preguntado adem√°s c√≥mo afecta el bienestar a la expresi√≥n g√©nica. Estudios anteriores hab√≠an indicado que las c√©lulas inmunes circulantes muestran un cambio sistem√°tico en los perfiles de expresi√≥n g√©nica de base durante periodos prolongados de estr√©s, amenaza o incertidumbre, caracterizado por un aumento de la expresi√≥n de genes implicados en la inflamaci√≥n (relacionados con una amplia variedad de trastornos como la artritis o las enfermedades coronarias) y una disminuci√≥n en la expresi√≥n de genes implicados en respuestas antivirales.

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Un incremento s√ļbito de ox√≠geno explica el origen de los animales

Julio 30, 2013 Microciencia No Comments

Fuente: El País Digital
Fotografía: CORBIS (IMAGINECHINA)

oxigenoUno de los problemas centrales de la biolog√≠a evolutiva ‚ÄĒtanto que ha llegado a denominarse ‚Äúla paradoja de Darwin‚ÄĚ‚ÄĒ es la explosi√≥n c√°mbrica, el origen de los animales en los albores de esa era, hace 540 millones de a√Īos. Sobre todo si se tiene en cuenta que los 3.000 millones de a√Īos anteriores solo conocieron la existencia de bacterias y otros microbios unicelulares. ¬ŅPor qu√© la evoluci√≥n tard√≥ tanto en inventar a los animales y luego lo hizo tan deprisa? Evolucionistas de la Universidad de Harvard acaban de encontrar la explicaci√≥n: el incremento s√ļbito del ox√≠geno en los oc√©anos terrestres no solo aport√≥ la energ√≠a necesaria para la vida multicelular, sino tambi√©n el disparador de la complejidad en las redes ecol√≥gicas de la √©poca.

“Ox√≠geno y ecolog√≠a”, dice a EL PA√ćS el jefe del equipo de Harvard, el bi√≥logo evolutivo Andrew Knoll. “La ecolog√≠a y la geolog√≠a, o la historia f√≠sica de la Tierra, han engendrado dos hip√≥tesis sobre la explosi√≥n c√°mbrica que se han considerado hasta ahora mutuamente exclusivas; lo que es √ļtil sobre nuestro trabajo es que muestra que la ecolog√≠a (las redes de predadores y presas) y el ox√≠geno (las condiciones externas que impone la geolog√≠a) son dos caras de la misma moneda”.

Suele decirse que el futuro ya está aquí. El pasado también. Knoll, Eric Sperling y sus colegas de la Universidad de Harvard, el Instituto Scripps de Oceanografía, la Universidad de California en San Diego y el Laboratorio de Biología Marina de Waltair, en India, han utilizado los hábitats que actualmente padecen una baja concentración de oxígeno, los fondos más profundos del océano, como un análogo de los litorales precámbricos. Han pintado así un cuadro muy realista de lo que la escasez de oxígeno -como la que tuvo la Tierra hasta el inicio del cámbrico- supone para un ecosistema real, en lugar de tener que imaginárselo. Y la diferencia ha resultado crucial.

Los cient√≠ficos de Harvard han mostrado que la escasez de ox√≠geno se asocia a un exiguo n√ļmero y una pobre diversidad de especies carn√≠voras; basta moverse a parajes con mayores concentraciones de ox√≠geno para que esas especies florezcan y se diversifiquen como una mala hierba y toda su familia, generando una red tr√≥fica (qui√©n se come a qui√©n en un ecosistema) mucho m√°s compleja e interesante.

Como ocurre a menudo con las obras de arte, hay que dar un paso atr√°s para apreciar la importancia de estos resultados. Desde que Darwin se√Īal√≥ el problema de la explosi√≥n c√°mbrica en El origen de las especies -”la principal objeci√≥n que cabe oponer a mi teor√≠a”, reconoci√≥ con caracter√≠stica sinceridad-, los evolucionistas han discutido durante un siglo y medio sobre las dos hip√≥tesis enfrentadas que pod√≠an explicarla: un disparador externo, geol√≥gico, o un est√≠mulo interno o biol√≥gico. Y si los de Harvard han hecho bien sus n√ļmeros, el disparador externo (el ox√≠geno) genera por s√≠ mismo el est√≠mulo interno, que es una diversidad de especies carn√≠voras suficiente para generar una red tr√≥fica interesante y creativa.

La explosi√≥n c√°mbrica fue la gran pesadilla de Darwin durante los 20 a√Īos que tard√≥ en desarrollar y cimentar su teor√≠a de la evoluci√≥n por selecci√≥n natural. Este mecanismo evolutivo es gradual y parsimonioso, basado en la reproducci√≥n diferencial de los organismos con peque√Īas ventajas adaptativas en su entorno local, y se compadece mal con los saltos relativamente bruscos que muestran los estratos geol√≥gicos. Y el mayor de ellos es la explosi√≥n c√°mbrica, o el origen de los animales hace 540 millones de a√Īos.

La biología de Darwin era gradual porque antes lo fue la geología de su mentor científico, Charles Lyell. Ambos naturalistas dedicaron grandes esfuerzos por huir del catastrofismo bíblico de la época, que pretendía explicarlo todo mediante diluvios universales y otras divinas intervenciones.

Hay que decir, sin embargo, que la geolog√≠a actual no es siempre gradual y parsimoniosa. Del mismo modo que la extinci√≥n de los dinosaurios -y de la mitad de las especies que poblaban el planeta hace 68 millones de a√Īos- se debi√≥ a la colisi√≥n de un gigantesco meteorito, el origen de los animales parece ser obra de un igualmente desapacible incremento en los niveles de ox√≠geno de la Tierra. Bronco pret√©rito.
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Cirugía para la diabetes

Julio 29, 2013 Microciencia No Comments

Fuente: Madri+d

Algunos estudios han mostrado que el bypass g√°strico Roux-en-Y (RYGB, por sus siglas en ingl√©s) r√°pidamente reduce los niveles elevados de az√ļcar en sangre, que se relacionan con la diabetes tipo 2. De hecho, los diab√©ticos obesos que se someten a esta cirug√≠a a menudo pueden abandonar para la diabetes el tratamiento, incluso antes de que se observe la p√©rdida de peso. Sin embargo, el mecanismo por el que la enfermedad parece desaparecer en estos pacientes no est√° demasiado definido.

Algunos investigadores han propuesto que la cirugía RYGB provoca cambios en las hormonas intestinales circulantes, aquellas que dicen al cerebro que se ha saciado después de consumir alimento. Sin embargo en este estudio, los investigadores del Hospital General de Massachusets (EE.UU.) presentan una nueva visión completamente diferente.

As√≠, en su estudio explican que durante un procedimiento con RYGB, el est√≥mago se divide en una peque√Īa ‘bolsita’ superior que recolecta alimento y otra ‘bolsita’ mucho m√°s grande. La m√°s peque√Īa est√° conectada al intestino, y espec√≠ficamente al intestino delgado. Durante la cirug√≠a RYGB se reacomoda el intestino delgado en una configuraci√≥n Y llamada una ‘extremidad Roux’. Algunos estudios recientes realizados en roedores y humanos han mostrado que la ‘extremidad Roux’ sufre cambios despu√©s de la cirug√≠a RYGB, expandi√©ndose en tama√Īo. Sin embargo, la importancia de este crecimiento es desconocida.

MENOS GLUCOSA EN SANGRE

Ahora, el equipo de Nima Saeidi cree que la construcci√≥n de la ‘extremidad Roux’, as√≠ como los cambios morfol√≥gicos que sufre, pueden tener un papel directo en la reducci√≥n de la glucosa en sangre en pacientes diab√©ticos y sometidos a cirug√≠a RYGB, y sugieren que el alimento no digerido pasa hacia ella, provocando que se expanda y que la ‘extremidad Roux’ recolecte la energ√≠a para alimentar dicha expansi√≥n mediante la captura de la glucosa, dejando menos cantidad de √©sta en la sangre. Este proceso es una reprogramaci√≥n del metabolismo de la glucosa, que ser√≠a √ļnico para la estructura de la ‘extremidad Roux’.

Para poner a prueba su hip√≥tesis, los investigadores llevaron a cabo cirug√≠a RYGB en ratas obesas y compararon sus perfiles metab√≥licos en la ‘extremidad Roux’ con los de un segmento intestinal correspondiente en ratas control -aquellas sometidas a cirug√≠a general en la cual el intestino no fue reconfigurado en la ‘extremidad Roux’-.

ANIMALES SANOS

Los investigadores descubrieron que la glucosa intestinal en las ratas tratadas con RYGB era metabolizada como lo habr√≠a sido en un animal no diab√©tico. Estos hallazgos confirmaron la hip√≥tesis de los investigadores de que el efecto ben√©fico de la cirug√≠a RYGB en diab√©ticos se origina a partir de cambios en el metabolismo de la glucosa dentro de la ‘extremidad Roux’.

Sin embargo, si este proceso es aplicable o no en humanos a√ļn est√° por demostrarse. Pero si lo es, estos resultados podr√≠an allanar el camino para nuevos tratamientos diab√©ticos que podr√≠an reemplazar a las t√©cnicas invasivas de bypass g√°strico mediante la explotaci√≥n de cambios en el metabolismo intestinal que ocurren tras un RYGB.

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Imitan el funcionamiento del cerebro con chips neuromórficos

Julio 26, 2013 Microciencia No Comments

Fuente: Tendencias21
Imagen: PhotoXpress

cerebroNing√ļn ordenador funciona tan eficientemente como el cerebro humano, tal es as√≠ que la construcci√≥n de un cerebro artificial es la meta de muchos cient√≠ficos. Investigadores en neuroinform√°tica de la Universidad de Z√ļrich y de la Escuela Polit√©cnica Federal de Z√ļrich han hecho un gran avance en esta direcci√≥n mediante la configuraci√≥n de los llamados chips neurom√≥rficos, que imitan las habilidades de procesamiento de informaci√≥n del cerebro en tiempo real. Lo han demostrado mediante la construcci√≥n de un sistema artificial de procesamiento sensorial que exhibe capacidades cognitivas.

La mayor√≠a de los enfoques en neuroinform√°tica se limitan al desarrollo de modelos de redes neuronales en equipos convencionales o tienen como objetivo simular redes nerviosas complejas en superordenadores. Pocos persiguen el enfoque de los investigadores de Z√ļrich, desarrollar circuitos electr√≥nicos que sean comparables a un cerebro real en t√©rminos de tama√Īo, velocidad, y consumo de energ√≠a. “Nuestro objetivo es emular las propiedades de las neuronas y las sinapsis biol√≥gicas directamente en microchips”, explica Giacomo Indiveri, profesor en el Instituto de Neuroinform√°tica (INI), en la nota de prensa de la Universidad de Z√ļrich.

El principal reto era configurar redes de fibras hechas de neuronas artificiales (neuromórficas), de tal forma que pudieran realizar tareas particulares, que los investigadores han logrado hacer: Desarrollaron un sistema neuromórfico que puede llevar a cabo tareas complejas sensorimotoras en tiempo real.

Con √©l efect√ļan una tarea que requiere memoria a corto plazo y toma de decisiones dependiente del contexto, dos rasgos t√≠picos que son necesarios para las pruebas cognitivas. De este modo, el equipo de INI combin√≥ las neuronas neurom√≥rficas en forma de redes que implementaron m√≥dulos de procesamiento neuronal equivalentes a las denominadas ‘m√°quinas de estado finito’, un concepto matem√°tico para describir procesos l√≥gicos o programas de ordenador.

M√ĀQUINA DE ESTADO FINITO

El comportamiento puede ser formulado como una ‘m√°quina de estado finito’ y por lo tanto transferido al hardware neurom√≥fico de una manera automatizada. “Los patrones de conectividad de red se parecen mucho a las estructuras que se encuentran tambi√©n en los cerebros de los mam√≠feros”, dice Indiveri.

As√≠ pues, los cient√≠ficos demuestran por primera vez c√≥mo puede construirse un sistema de hardware de procesamiento neural en tiempo real donde el usuario dicta el comportamiento. “Gracias a este m√©todo, los chips neurom√≥rficos se pueden configurar para una amplia clase de modos de comportamiento. Nuestros resultados son fundamentales para el desarrollo de nuevas tecnolog√≠as inspiradas en el cerebro”, resume Indiveri. Una de las aplicaciones, por ejemplo, podr√≠a consistir en combinar los chips con componentes neurom√≥rficos sensoriales, tales como una c√≥clea (para el o√≠do) o una retina artificiales, para crear sistemas cognitivos complejas que interact√ļen con el entorno en tiempo real.

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Hallan en Atapuerca la herramienta de piedra m√°s antigua de Europa occidental

Fuente: SINC
Fotografía: Jordi Mestre-EIA.

piedraEl grupo de cient√≠ficos de Atapuerca ha hallado en la Sima del Elefante en Atapuerca (Burgos), un s√≠lex cret√°cico del denominado ‘modo 1′ ‚Äďtecnolog√≠a muy rudimentaria‚Äď, en el nivel TE8. Se localiza unos dos metros por debajo del TE9, datado en 1,2 millones de a√Īos, donde en 2007 se encontr√≥ la mand√≠bula humana m√°s antigua de Europa occidental.

Por lo tanto, dicha herramienta es todav√≠a m√°s arcaica y se aproxima al l√≠mite aceptado para la primera ocupaci√≥n de Europa occidental, que se sit√ļa en 1,5 millones de a√Īos.

Adem√°s se ha dado a conocer una esc√°pula infantil de Homo antecessor, la segunda documentada de un hom√≠nido tan antiguo. Este f√≥sil, aunque se descubri√≥ en 2005, ha necesitado siete a√Īos de restauraci√≥n en el Institut Catal√† de Paleoecologia Humana i Evoluci√≥ Social (IPHES).

Para Eudald Carbonell, codirector del equipo de investigaci√≥n de Atapuerca (EIA), no hay duda de que uno de los resultados m√°s destacados de la campa√Īa de excavaci√≥n que finaliza este viernes es el hallazgo en la Sima del Elefante de la herramienta mencionada.

Es m√°s antigua que la mand√≠bula humana documentada en 2007, y seg√ļn ha comentado ‚Äúpensamos que con el nuevo f√≥sil nos acercamos al l√≠mite aceptado para la primera ocupaci√≥n de Europa Occidental que se sit√ļa en 1,5 millones de a√Īos‚ÄĚ.

Este hallazgo, junto con los nuevos f√≥siles de industria l√≠tica aparecidos en otro yacimiento de Atapuerca este verano, ‚Äúconfirma la continuidad del poblamiento humano en Europa desde que este se origin√≥, hace aproximadamente 1,5 millones de a√Īos, hasta la aparici√≥n de Homo antecessor, hace unos 850.000‚ÄĚ, explica Carbonell.

Para el arque√≥logo, esto es muy importante porque ‚Äúcontradice las hip√≥tesis planteadas por algunos investigadores que explicaban el primer poblamiento de Europa a partir de la sucesi√≥n de peque√Īas oleadas de hom√≠nidos sin continuidad en el tiempo y condenadas a la extinci√≥n ante su incapacidad de adaptarse a los nuevos espacios‚ÄĚ.

‚ÄúAunque se trata de una industria l√≠tica muy arcaica, √©sta ya refleja ‚Äďprosigue Carbonell‚Äď el desarrollo de actividades complejas, como el aprovechamiento de animales ca√≠dos en las torcas. Estas actividades implican un cierto control del territorio, al ser necesario leer e interpretar las se√Īales que se producen en el medio cuando un animal cae en una trampa de este estilo, tales como los bramidos de los propios animales o el revoloteo de aves carro√Īeras en las inmediaciones‚ÄĚ.

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Descrita la función de las proteínas Vav en el cáncer de piel

Julio 24, 2013 Microciencia No Comments

Fuente: SINC
Fotografía: CIC
cancerpielEl equipo de Xos√© R. Bustelo, del Centro de Investigaci√≥n del C√°ncer de Salamanca, ha demostrado que una ruta de se√Īalizaci√≥n esencial en la aparici√≥n y desarrollo del c√°ncer de piel est√° controlada conjuntamente por las oncoprote√≠nas Vav2 y Vav3.

Estas oncoprote√≠nas son unos enzimas que determinan la activaci√≥n de rutas de se√Īalizaci√≥n relacionadas con la movilidad y proliferaci√≥n celular.

Para demostrar el efecto de la inactivaci√≥n de estos activadores en la enfermedad, los autores utilizaron ratones modificados gen√©ticamente para eliminar la expresi√≥n de Vav2 y Vav3. Los resultados aparecen en el √ļltimo n√ļmero de la revista PloS-Biology.

Para los autores, con esta estrategia se quería simular el efecto que el uso sistémico de inhibidores contra estas dos proteínas tendría sobre el inicio y progresión de los tumores de piel y, al mismo tiempo, valorar los efectos colaterales que dicha inhibición pudiese provocar en la piel normal no tumoral.

Esta v√≠a experimental permiti√≥ demostrar que la eliminaci√≥n de las prote√≠nas Vav2 y Vav3 induc√≠a una reducci√≥n muy acentuada de los tumores de piel inducidos en los ratones tras la aplicaci√≥n t√≥pica de diversos carcin√≥genos ‚Äďagentes que inducen tumores a trav√©s de la inducci√≥n de mutaciones en el genoma de las c√©lulas de la piel‚Äď.

Sin embargo, los ratones carentes de estas dos proteínas no mostraron ninguna alteración en el desarrollo normal de la piel, lo que indicaba que el uso de inhibidores contra estas proteínas afectaría específicamente la viabilidad de las células tumorales pero no de las células normales de pacientes con cáncer de piel.

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