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La selección natural empezó en la materia antes que en la vida

Brian Greene. Astrofísico. Pionero de la teoría de supercuerdas. Publica ‘Hasta el final del tiempo’

Qué le dijo el Dalai Lama sobre el big bang ? “Ustedes los científicos –me dijo– explican el mundo exterior, pero nosotros podemos completar su visión con nuestro conocimiento del mundo interior, que es el de la conciencia humana”.

Ratzinger dijo a un físico: “Usted explica el después del big bang, pero el antes solo Dios”. Se arriesgó a quedarse fuera de juego el día en que la astrofísica también explique el antes del big bang . En cambio, el Dalai Lama se incluyó en el progreso hacia un espacio de conocimiento en el que un día coincidiremos los científicos y quienes lleguen a él a través de su interior.

¿Esos dos mundos no están conectados? Son el mismo y por eso el universo de los astrofísicos no está completo sin el de los poetas y el de maestros de la conciencia como el Dalai. Y eso es a lo que se refería el Papa. El mayor conocimiento no se alcanza con hiperespecialización, sino al combinar disciplinas.

Eso intentamos: ¿cómo empezó todo? Hace 13.800 millones de años, y por razones que no sabemos explicar aún, una pequeña región del espacio se llenó de un combustible cósmico que causó una versión inversa y repulsiva de la gravedad que le hizo expandirse.

¿El big bang ? Y a medida que se expandía, comenzó a desintegrarse y transmutarse en las partículas que hoy conforman la estructura material del universo. Las fuerzas gravitatorias hicieron que esas partículas se agruparan y compactaran hasta formar planetas y estrellas.

¿Y la vida? La selección natural empezó antes que la vida, porque, mediante una versión molecular de la selección natural darwiniana, esas partículas se agruparon para formar las moléculas más aptas en asimilar el material del entorno para transformarlo en copias de sí mismas.

¿Qué fuerza les hacia replicarse? Esa evolución les hizo refinar sus propias copias hasta formar el primer sistema vivo.

¿La evolución empezó antes que la vida? Hasta ser tan compleja que creó estructuras como las nuestras: nos creó a nosotros, únicos seres que somos capaces de reconstruir y describir con precisión matemática lo que le acabo de explicar.

Usted sería capaz, tal vez. Yo desde la astrofísica; pero hay otras narrativas desde otras disciplinas con las que debe conjugarse la ciencia para ser capaz de des­cribir la experiencia humana. Sin la capacidad de explicar historias que adquirieron los ­primeros sapien s la física no existiría. Y es esa capacidad que nos hace humanos la que nos permite oscilar con la mente entre pasado, presente y futuro.

Selección natural e artificial | IES Manuel García Barros (A Estrada,  Pontevedra)

¿Y la historia continúa? La astrofísica dice que en 5.000 millones de años el Sol se expandirá hasta absorber el sistema solar con la Tierra; en 12.000 las galaxias se alejarán dejándonos en un océano de oscuridad al haber agotado el combustible nuclear. Y en hasta 30.000 millones de años después la mayoría de galaxias se habrán colapsado en un agujero negro central.

Estaremos jubilados. ¿Y la humanidad? Mucho antes del colapso habrá cesado toda posibilidad de conciencia, porque el calor generado por el pensar mismo freiría cualquier pensamiento en su propio gasto entrópico.

¿Y habrá historia sin nosotros? Antes de sesenta y ocho mil millones de años ese agujero negro central se habrá evaporado; y en cien mil millones de años, todos los agujeros negros también, dejando un cosmos más frío y oscuro todavía.

En fin. Y es todo: desde el principio hasta el final. En tres minutos. Lo maravilloso es que ese todo esté regido siempre por las mismas leyes físicas. Es la gran conectividad que une todos esos procesos: incluida nuestra existencia.

Charles Darwin, el naturalista que cambió el pensamiento | Ministerio de  Cultura

¿Todo es el mismo cuento? Todo es la misma realidad, aun explicada en capas diferentes desde ángulos diferentes: partículas para los físicos; moléculas para los químicos; neuronas para los neurocientíficos; palabras para los poetas.

¿Y tiene alguna conclusión para todos? Que aunque lo que nos haga humanos sea esa capacidad de oscilar entre pasado, presente y futuro, el hecho de estar aquí es una casualidad –y una suerte– tan gigantesca que hay que simplemente celebrarla.

¿Cómo? Eso se lo explicaría mucho mejor el Dalai Lama, pero se resume en estar aquí: ser capaz de concentrarte en el aquí y ahora. Y celebrarlo, maravillarse ante esa casualidad cuántica inmensa, alucinante, que es la de estar vivos.

¿Usted cómo lo celebra? Intentando crear algo que me haga sentir más intensamente esa casualidad, pero no por el hecho de crearlo sino de sentirla.

¿No le desanima pensar que existir no depende de usted? Si hace bien el ejercicio de maravillarse aquí y ahora, y de aprovechar la capacidad de hacer algo de esa casualidad, le encontrará sentido al mundo, aunque sepa que somos solo partículas gobernadas por leyes físicas.

La verdad del polímata

Greene es un reputado astrofísico, pero ¿qué sabe de poesía, de estética, de música? Y sin embargo se adentra sin sonrojo en ellas con el argumento de que el universo es uno, con nosotros dentro, y regido por las mismas leyes, aunque sean muchos los caminos que conducen a conocerlo y conocernos. Si fuera un poeta, en cambio, un experto en psicotrópicos (que también describe por experiencia) o un tenor quien se arriesgara a explicar a Maxwell, sería destrozado por la crítica científica. Y, sin embargo, este pionero de la teoría de supercuerdas no renuncia a ninguna disciplina y, como buen polímata, argumenta contra la hiperespeciali­zación que quien profundiza en una materia descubre otras. Y solo quien aspira a aprender de todo alcanza a saber algo. Y tiene razón.

https://www.lavanguardia.com/lacontra/20201124/49662118407/la-seleccion-natural-empezo-en-la-materia-antes-que-en-la-vida.html

Resucitan gusanos de hace 42.000 años a causa del deshielo en Siberia

Nematodos de dos especies comenzaron a moverse y a alimentarse después de milenios preservados en el permafrost

Los rusos descongelan unos gusanos prehistórico y continúan con vida
Los rusos descongelan unos gusanos prehistórico y continúan con vida

El ser humano suele considerarse como el dueño y señor de la creación. Pero, ¿y si le dijéramos que cuatro de cada cinco animales del planeta es un nematodo, es decir, un gusano pequeño y sencillo, que normalmente no mide más de un milímetro? Quizás no se lo creería, pero los nematodos son tan abundantes sobre la superficie del planeta que, si borráramos toda la materia que forma la Tierra, podríamos ver el perfil de montañas, colinas, valles, ríos, lagos y océanos, representados por una capa de nematodos. Incluso, podríamos intuir dónde están los árboles, los animales y las ciudades. Seríamos capaces de determinar qué especies eran antes de borrarlos, sencillamente examinando los nematodos presentes. Al menos si lo que dijo el biólogo Nathan Cobb es cierto.

Por todo esto no sorprende que los cambios globales que afectan al planeta tengan algún tipo de repercusión sobre los nematodos. Un estudio publicado en la revista Doklady Biological Sciences ha informado de un sorprendente hecho. Los científicos han detectado que la fusión del permafrost, en Siberia, está permitiendo volver a la vida a nematodos congelados desde hace 42.000 años.

De hecho, han visto cómo animales de dos especies de nematodos, que vivieron en el Pleistoceno, volvían a estar activos. Según han asegurado, han dado con la primera evidencia que demuestra la criopresevación natural de animales multicelulares.

Los científicos recogieron 300 muestras del permafrost ártico y hallaron una buena colección de nematodos bien preservados. Entre todas ellas, había muestras procedentes del Río Alazeya, con 32.000 años de edad, y del río Kolyma, con 42.000.

Vuelta a la vida, con apetito

En el laboratorio observaron con sorpresa cómo al descongelarlos y al ponerlos en medios de cultivo, animales de dos especies, Panagrolaiums detritophagus y Plectus parvus, comenzaban a moverse y a alimentarse de su plato favorito: las bacterias.

Esto incorpora a los nematodos al «selecto» club de seres vivos capaces de sobrevivir a una glaciación y volver a despertar milenios después. Entre ellos están multitud de bacterias, hongos, algas, levaduras, amebas, esporas, semillas, etc. Y sin olvidar a los virus, entidades no vivas pero que pueden pasarse decenas de miles de años en el permafrost y volver a infectar cuando bajan las temperaturas.

¿Cómo lo hacen? Los investigadores no saben cómo es posible, pero sugieren que estas dos especies cuentan con un mecanismo adaptativo para sobrevivir a la congelación durante períodos muy largos de tiempo, y que comprenderlo puede ser muy interesante para varios campos de conocimiento. Por ejemplo, podría ser útil para la criomedicina, puesto que quizás más adelante se pueda criogenizar a personas para futuros tratamientos. También es interesante para la astrobiología: para buscar vida en otros planetas, algunos de ellos posiblemente muy fríos, es esencial conocer sus límites.

https://www.abc.es/ciencia/abci-resucitan-gusanos-hace-42000-anos-causa-deshielo-siberia-201808260218_noticia.html

La mutación del coronavirus en visones amenaza la vacuna

Una nueva cepa del SARS-CoV-2 altera una proteína clave

La mutación del coronavirus en visones amenaza la vacuna
Un criador de visones sostiene uno de los 17 millones de ejemplares de Dinamarca que serán sacrificados (Henning Bagger / AP)

El Gobierno danés anunció el miércoles que sacrificará a los 17 millones de visones que hay en las granjas del país para prevenir el contagio humano con una variante del coronavirus que podría ser más resistente contra futuras vacunas. Esta medida supone acabar con un sector económico entero, ya que Dinamarca es el principal productor mundial de pieles de visón, y la cría de este mustélido quedará paralizada durante varios años. ¿En qué evidencias se ha basado el Ejecutivo danés para tomar una decisión tan drástica?

Según el informe de valoración de riesgos del Statens Serum Institut (SSI) –el organismo danés que controla las enfermedades infecciosas–, pruebas de laboratorio han mostrado que una nueva cepa del SARS-CoV-2 tiene mutaciones en la llamada proteína de punta, la parte del virus que se adhiere e infecta las células humanas. Las vacunas que se están desarrollando se basan en inducir una respuesta inmunológica contra estas proteínas, por lo que esta nueva variante, al alterar esta proteína clave, podría poner en riesgo la efectividad de las vacunas.

“Durante el proceso de transmisión –primero de humanos a visiones, luego entre animales, y finalmente de visones a humanos– algunas de las cepas han mutado alterando la proteína de punta hasta un nivel que no podemos asegurar que una futura vacuna funcione”, explica a La Vanguardia el virólogo Hans Jørn Kolmos, profesor de la Syddansk Universitet. Según Kolmos, se ha demostrado que los mustélidos son muy susceptibles a este virus porque tienen el mismo tipo de moléculas que los humanos en el tracto respiratorio.

El conocimiento de las autoridades danesas sobre la introducción y las consecuencias de la infección entre visones y humanos se basa principalmente en datos de una parte concreta del país, el norte de la península de Jutlandia, que es donde se concentra el mayor número de granjas de visones. Desde junio se han detectado visones infectados con el virus de Covid-19 en 207 granjas danesas, con una propagación especialmente intensa desde agosto, pese a los esfuerzos de las autoridades para frenarla. Al mismo tiempo, se ha registrado una incidencia creciente entre los ciudadanos de esta región, donde el SSI calcula que aproximadamente la mitad de los contagios se debe a una variante de los visones. Además, no se han encontrado estas variantes en otras zonas del país. Así, el organismo ve probada una “sólida conexión geográfica y temporal” entre las infecciones en las explotaciones y la incidencia entre humanos, y considera que mantener la producción de visones supondría un riesgo para la salud pública.

Las autoridades danesas están preocupadas por una variante específica con varias alteraciones en la proteína de punta, que se ha detectado en 12 personas. Según el SSI, los estudios preliminares sugieren que este virus muestra una menor sensibilidad a los anticuerpos y no se inactiva en la misma medida que en personas infectadas con otras variantes del SARS-CoV-2 no relacionadas con los visones.

“Existe el riesgo de que estas mutaciones empiecen una nueva pandemia paralela a la actual. Nos iríamos deshaciendo del virus tradicional de la Covid-19 con las vacunas, pero se generaría un espacio para la selección de estas variantes que luego se extenderían”, dice Kolmos, que alerta de que Dinamarca podría convertirse en el “nuevo Wuhan”. “No es ninguna exageración. Por este motivo el Gobierno ha reaccionado tan drásticamente”, afirma.

https://www.lavanguardia.com/vida/20201106/49262235138/mutacion-coronavirus-visones-amenaza-vacuna.html

Extinció en massa

Vivim una època convulsa, certament, i soc conscient que vivim perillosament prop d’un canvi climàtic irreversible, però sabíeu que ja estem immersos en la sisena gran era d’extincions massives? Estem posant fi a la diversitat animal d’aquest planeta i aquesta pèrdua ens agafarà de ple. Abans que l’increment de temperatura faci inhabitable bona part del nostre planeta, molts dels ecosistemes hauran perdut el seu equilibri per la destrucció de poblacions senceres de certes espècies, el que comporta l’empobriment de la seva diversitat genètica i la seva extinció.

especies perill extincio
Percentatge de les espècies dins dels grans grups de vertebrats que es troben en perill d’extinció (imatge extreta de Ceballos, Erlich i Raven, 2020)

Durant els últims 450 milions d’anys, el nostre planeta, la Terra, ha viscut cinc períodes d’extinció en massa. Aquests períodes han sigut causats per desastres naturals d’elevada magnitud –com ara erupcions volcàniques massives, l’exhauriment de l’oxigen oceànic, l’impacte d’un asteroide, o l’increment de la temperatura global– i entre el 70%-95% de totes les espècies vivents es van extingir en un sospir. En tots els casos, la diversitat i riquesa de les formes de vida han tornat a ressorgir, però després de milions d’anys d’evolució. Actualment, es considera que viuen sobre la Terra al voltant del 2% de totes les espècies d’éssers vius que mai han existit, la qual cosa implica que l’espècie humana ha sorgit dins d’una era amb una elevadíssima diversitat biològica. Però hem entrat ja fa temps en la sisena extinció en massa, de forma molt acusada des del segle XIX, i això es deu directament o indirecta a l’acció humana, que en els últims 10.000 anys ha passat d’una població mundial calculada d’un milió de persones a més de 7.700 milions, quasi quatre ordres de magnitud superior.

Aquesta extinció en massa està sent cada cop més accelerada, molt probablement perquè les poblacions humanes creixem descontroladament i amenacem de mort els hàbitats d’altres espècies. Si ens esperaríem de mitjana dues-tres espècies extingides per cada 10.000 espècies en un segle, només en els últims 100 anys, han desaparegut més de 400 espècies de vertebrats, i es calcula que cap al 2050, ja se n’hauran extingit més de 1000. Si només pensem en els vertebrats terrestres, de les aproximadament 29.400 espècies que coneixem, n’hi ha 515 (un 1,7%) que tenen menys de 1.000 individus en tot el món, i d’un bon nombre d’espècies en queden de 1.000 a 5.000 exemplars, que són els següents de la cua de les extincions. Aquestes poblacions són tan limitades que podem preveure que ben aviat ja no hi seran. Penseu en tots els llibres de contes que tant ens agrada llegir als petits. Aviat no hi haurà pandes gegants, ni rinoceronts a Sumatra, ni tortugues a les illes Galápagos, ni cabres ibèriques o linxs ibèrics… es comença per aquí i s’acaba amb goril·les, orangutans, lleons i tigres… Tindrem llibres de contes plens d’animalons extingits.

Us pot semblar poc rellevant, però és que cada espècie és diferent i única, i quan una s’extingeix, perdem els seus gens, les seves particulars característiques i tot el rang d’interaccions que tenen amb altres espècies i amb l’ambient. Cada espècie té una funció dins del seu ecosistema, i quan una s’extingeix, hi ha un seguit d’extincions més, perquè depenien de la relació amb la primera. N’hi ha qui parla de “zombis ecològics”, aquells animals que eren importants per sostenir un ecosistema, i que amb els números tan disminuïts i sense l’ecosistema original han passat a ser una curiositat del zoològic o d’una reserva animal. Això ha passat amb els bisons americans, que van ser els reis de les praderies de Nord-amèrica. Fins al segle XIX, es calcula que hi havia de 60 a 80 milions d’animals, van arribar a ser menys d’un miler, degut a la cacera exhaustiva que se’n va fer durant la construcció del ferrocarril, com a font de carn i també per tal d’eliminar el perill que suposaven les seves estampides. Avui només queden unes desenes de milers de bisons en reserves, però és que tampoc no queden praderies. Tot és agricultura extensiva.

La majoria d’espècies de vertebrats en extinció es troben en regions tropicals i subtropicals a Sud-amèrica, Àsia, Àfrica i Oceania, també en petites illes, on els humans han ocupat el territori i expulsat a les espècies endèmiques. La major part de les espècies que s’han extingit són amfibis i aus. Les aus continuen estant a la llista dels animals amb major perill d’extinció en proporció.

No fa pas gaire, es va publicar un article que parlava que ja no hi ha ocells, els camps i les ciutats s’han tornat silenciosos a Europa i Amèrica. L’anàlisi del genoma d’alguns d’aquestes espècies d’ocells que s’han extingit durant el segle XX i dels quals en tenim mostres d’esquelets i plomes demostren que l’extinció va ser sobtada i clarament lligada a l’expansió dels humans en els seus territoris habituals. Els humans contaminem i destruïm ecosistemes, canviem les condicions de vida i de pas que els fem habitables per a nosaltres, arraconem i extingim a les espècies que hi habiten. Encara més, també fem negoci amb les espècies salvatges, que en algunes cultures són caçades de forma il·legal perquè són considerades un menjar selecte, un talismà protector o portadors de presumptes propietats curatives.

Cal una reflexió profunda i una acció concertada global. Estem provocant l’extinció en massa de milers d’espècies, i si no ho aturem, més tard o més d’hora acabarem estant en aquesta llista, ja que un món sense suficient diversitat biològica no és sostenible.

https://www.elnacional.cat/ca/opinio/gemma-marfany-extincio-massa_547725_102.html

Un fòssil robat permet de descriure una nova espècie de cocodril al Pirineu

Un treball liderat per l’investigador Albert G. Sellés de l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) descriu la nova espècie Ogresuchus furatus a partir d’unes restes fòssils trobades a Coll de Nargó. Es tracta d’un cocodril terrestre de mida relativament petita que s’hauria pogut alimentar de les cries dels dinosaures que ponien els ous en aquesta zona dels actuals Pirineus. Un dels aspectes més interessants de la recerca és que el fòssil té una antiguitat de 71,5 milions d’anys i representa l’exemplar més antic descobert. El fòssil va ser robat poc abans de la seva extracció l’any 2013 i recuperat en poques setmanes gràcies a la intervenció dels Mossos d’Esquadra.

L’article descriu Ogresuchus com un animal força petit, de menys d’un metre de longitud. Les seves dent serrades i corbes, així com les seves potes gràcils, suggereixen que deuria ser un depredador actiu i molt àgil, capaç de caçar preses petites.

L’equip de recerca format per investigadors de l’ICP, del Museu de la Conca Dellà, la Universitat de la Corunya i la Universitat de Barcelona l’ha batejat com a Ogresuchus furatus, que significa ‘el cocodril-ogre que va ser robat’, en record al rocambolesc periple que va patir el fòssil quan va ser descobert a principis de juny del 2013.

La nit anterior a la data prevista per a la seva extracció, un desconegut va robar les restes de l’esquelet del jaciment del Mirador del Cretaci (Coll de Nargó, Alt Urgell), que van romandre en parador desconegut durant algunes setmanes. La intervenció de la Unitat de Patrimoni Històric dels Mossos d’Esquadra va identificar l’espoliador i va recuperar el fòssil, que estava en un estat força precari de conservació.

Segons els resultats de l’estudi publicat avui a la revista Scientific Reports, l’esquelet parcial descriu la nova espècie Ogresuchus i és un nou membre de la família dels sebècids, un grup de cocodrils terrestres molt abundants entre el Paleocè i el Miocè mitjà, fa entre seixanta-sis i quinze milions d’anys.

Un dels aspectes més interessants de la recerca és que el fòssil té una antiguitat de 71,5 milions d’anys i representa l’exemplar més antic descobert. ‘Ogresuchus és 10 milions d’anys anterior a la resta de sebècid més antiga coneguda fins ara, de manera que la troballa ens obliga a redefinir la història evolutiva d’aquesta família’, ha explicat el paleontòleg Albert G. Sellés que encapçala la recerca.

La principal característica dels sebècids és que, a diferència dels cocodrils actuals, tenien les potes situades sota del cos. ‘Aquesta particularitat anatòmica els permetia desplaçar-se d’una forma similar als mamífers actuals i ser uns depredadors molt actius’, ha explicat el paleontòleg.

L’article descriu Ogresuchus com un animal força petit, de menys d’un metre de longitud. Les seves dents serrades i corbes, així com les seves potes gràcils, suggereixen que hauria de ser un depredador actiu i molt àgil, capaç de caçar preses petites.

L’excepcional registre fòssil del Pirineu català

Fa més de seixanta-sis milions d’anys el Pirineu actual era una plana de vegetació tropical, una zona d’aiguamolls salobres on vivien una gran diversitat de faunes entre les quals hi destacaven els dinosaures titanosaures i els hadrosaures, així com nombroses espècies de cocodrils, tortugues, peixos, llangardaixos o granotes.

Els dinosaures del Pirineu són els darrers que van viure a Europa abans de la seva extinció a tot el món. Des de fa més de deu anys, investigadors de l’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont hi organitzen campanyes d’excavació i les seves troballes han donat lloc a centenars de publicacions científiques.

Paral·lelament, el projecte de divulgació ‘Dinosaures dels Pirineus’ impulsat per l’ICP intenta donar a conèixer aquesta extraordinària riquesa al gran públic a través de museus i sales d’exposicions com el Museu de la Conca Dellà (a Isona, Pallars Jussà) o Dinosfera (Coll de Nargó, Alt Urgell).

L’ICP

L’Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) és una institució sense ànim de lucre dedicada a la recerca en paleontologia de vertebrats, així com a la conservació i difusió del patrimoni paleontològic al més alt nivell internacional. L’ICP s’estableix com una fundació pública amb un patronat format per la Generalitat de Catalunya i la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). L’ICP també forma part d’iCERCA (Institució CERCA – Centres de Recerca de Catalunya, Generalitat de Catalunya), i està adscrit a la UAB.

https://www.vilaweb.cat/noticies/fossil-especie-cocodril-pirineu/

Es confirmen els perjudicis dels disruptors endocrins sobre la salut

Pots|Bots de champú

La prestigiosa revista The Lancet ha publicat fa poc un informe en què es recopila una revisió dels últims informes sobre un tema que preocupa molt la comunitat científica: els disruptors endocrins. Es tracta d’una sèrie de químics, presents en productes industrials i domèstics d’ús comú, des de plàstics d’envasos, mobiliari i roba, fins a antiadherents i revestiments l’exposició de la qual provoca una sèrie d’alteracions hormonals que s’han relacionat amb un risc més important de tenir determinades patologies com l’obesitat, endometriosi, infertilitat, TDAH, síndrome de l’ovari poliquístic o càncer de mama.

Els últims estudis destaquen 17 noves relacions entre certes afeccions mèdiques i els disruptors endocrins, que s’afegeixen a 15 més ja identificades per una recerca conjunta de 2015 dirigida per les Nacions Unides i l’Organització Mundial de la Salut. Per exemple, una de les noves relacions suggereix que el PFAS –una substància química que s’utilitza àmpliament en la fabricació de xampús, productes de neteja, roba i calçat resistent a l’aigua, paelles i olles antiadherents o embolcalls de menjar ràpid–, els bisfenols –utilitzats en l’elaboració de plàstics– i certs pesticides, poden danyar el semen. Altres productes químics utilitzats en els pesticides o els retardants de flames es vinculen també amb problemes de salut relacionats amb el cervell, com la pèrdua del quocient intel·lectual i el trastorn per dèficit d’atenció (TDA).

Pesticida

També demanen que es tinguin clars els costos econòmics derivats dels problemes per a la salut que causa l’exposició a aquests químics amb el pas del temps, perquè d’aquesta manera se’n pugui tenir clar l’impacte. Perquè la veritat és que, en aquest sentit, s’ha avançat poc en els últims anys.

https://www.elnacional.cat/ca/salut/es-confirmen-els-perjudicis-dels-disruptors-endocrins-sobre-la-salut_525054_102.html

Una retina artificial de nanopartículas devuelve la vista a ratas ciegas

Científicos del Instituto Italiano de Tecnología consiguen que los roedores con retinosis pigmentaria recuperen la visión ocho meses gracias a una prótesis que evita la cirugía

Científicos devuelven la vista durante ocho meses a ratas ciegas ...

Un grupo de investigadores del Instituto Italiano de Tecnología han desarrollado una nueva prótesis para la retina realizada a partir de nanopartículas biocompatibles del polímero P3HT-NP que, inyectadas, han sido capaces de devolver la visión a ratas enfermas de retinosis pigmentaria, una enfermedad de la retina que hace perder al paciente la visión paulatinamente. Muy lejos aún de alcanzar la fase de prueba con los humanos, para lo que aún no hay fecha ni permisos, el equipo de investigadores considera esta una opción “prometedora” y si, finalmente llegara a ser efectiva en humanos, evitará la cirugía y complejidad tecnológica que requieren las actuales prótesis, que requieren la instalación de electrodos en la corteza visual, que se encuentra en el encéfalo, y que requiere de cables y gafas. La investigación ha sido publicada por la revista Nature Nanotechnology en su edición de este lunes 29 de junio.

Los investigadores centran la efectividad de esta prótesis líquida en dos enfermedades en este momento, la retinosis pigmentaria, una enfermedad rara que tiene un índice de afectación reducido, y la degeneración macular asociada a la edad (DMAE), una enfermedad más común, hereditaria y que aparece principalmente a partir de los 60 años de edad. En ambos casos, se trata de enfermedades en las que la visión se pierde progresivamente. El neurocientífico Fabio Benfenati es uno de los tres investigadores principales de esta investigación y es director del Centro de Neurociencia y Tecnología sináptica del Instituto Italiano de Tecnología, radicado en Génova (Italia). Benfenati explica que las nanopartículas, de 300 nanómetros (300 veces inferior al diámetro de un cabello), de P3HT-NP, “ya existían y son muy usadas en energía solar por lo que están disponible comercialmente. Nuestro descubrimiento ha sido aplicarlas como foto transductores en conexión con las neuronas”. Las ratas utilizadas en la investigación sufrían de retinosis pigmentaria y las neuronas de su retina no reaccionaban a la luz. Al inyectarle una sola vez las nanopartículas en una solución salina, estas se convertían en conductores de la luz que se convertían en impulso eléctrico en la neurona que volvía a realizar su función y, con ello, devolvían la vista a la rata. Benfenati narra que la extraordinariamente pequeña dimensión de las nanopartículas del polímero permite cubrir “un 90% de la superficie de la retina, lo que permite una gran superficie visual”.

Ratas ciegas recuperan la vista durante ocho meses con la ayuda de ...
La inyección de retina a base de nanopartículas restaura la visión en ratas ciegas

Benfenati cuenta desde Génova por correo electrónico que “este procedimiento es, sin duda, mucho más barato y menos traumático que una operación retinal como las actuales”. La prueba con ratas no ha tenido lugar más allá de ocho meses y, según Benfenati, “no hemos observado ninguna reducción en la concentración de nanopartículas y en la mejora de visión en ese periodo. Prevemos que, dado el entorno aislado del ojo, la presencia de las nanopartículas y su efectividad pueden continuar incluso por más tiempo”. La próxima fase será probar esta prótesis en cerdos. Benfenati no cree que pueda comenzar la experimentación con humanos en el corto plazo y vislumbra un periodo de “entre dos y cuatro años” para ello.

Conchi Lillo, profesora de la Facultad de Biología de la Universidad de Salamanca e investigadora en el Instituto de Neurociencias de Castilla y León en patologías degenerativas de retina ha realizado un análisis preliminar de la investigación a instancias de este diario. Lillo explica que, efectivamente, “la ventaja del polímero es que además de ser biocompatible y muy pequeño, es un semiconductor, por lo que tiene propiedades muy interesantes para la activación de los fotorreceptores o el resto de las células de la retina que se mantienen funcionales cuando se produce pérdida visual en distrofias retinianas”.

Por otro lado, Lillo considera que “uno de los inconvenientes de los modelos animales como las ratas y los ratones es que no tienen mácula como tenemos los humanos –la zona de la retina donde se acumulan los conos, las células que degeneran en DMAE–, por lo que, aunque el hecho de que este polímero haya sido efectivo en este modelo animal es una muy buena noticia y un avance en la investigación básica biomédica para el uso de estas herramientas en visión, el funcionamiento fisiológico de la retina humana es algo diferente”. En cualquier caso, a falta de leer el artículo publicado definitivamente en Nature, Lillo piensa que “de funcionar correctamente en retina humana, tanto el sistema de nanopartículas semiconductoras como la inyección se podría convertir en un buen sustituto de los semiconductores que se están empleando en las retinas artificiales”.

Mattia Bramini es investigador del Istituto Italiano di Tecnología y, actualmente, investigador en la Universidad de Granada para los próximos tres años gracias a al programa Marie Curie-Athenea3i. Bramini, responsable del análisis microscópico de la interacción física entre la neurona y la retina, cuenta cómo han comprobado la efectividad de esta nueva prótesis inyectada: “Hemos utilizado tres métodos. En el primero, las ratas ciegas no movían la pupila al recibir la luz, lo que sí ocurría con las ratas con la nueva prótesis. En segundo lugar, hay que saber que las ratas odian la luz. Utilizábamos una caja cubierta y oscura en una mitad y abierta y con luz en la otra. Las ciegas se situaban en cualquier sitio pero las curadas se iban a la parte oscura. La electrofisiología ha sido el tercer método. Un electrodo en la retina de las ratas te indica si el ojo y su neurona en concreto tiene reacción eléctrica a la luz. En las ciegas no ocurre nada y en las curadas sí aparecía esa señal”, concluye Bramini.

https://elpais.com/ciencia/2020-06-29/una-retina-artificial-de-nanoparticulas-devuelve-la-vista-a-ratas-ciegas.html

China crea los primeros híbridos de cerdo y mono

Por primera vez en la historia de la medicina, un laboratorio ha conseguido crear una quimera de cerdo y mono. ¿El objetivo? Ayudar a desarrollar órganos humanos para trasplantes.

Un equipo de científicos chinos ha llevado a término con éxito -por primera vez- unos lechones inyectados con células madre de mono, lo que lleva a los investigadores un paso más cerca de poder cultivar órganos humanos dentro de animales.

Las quimeras de cerdo-mono, un organismo derivado de dos o más cigotos, o la célula eucariota formada durante la fertilización que contiene ADN esencial, nacieron en el Laboratorio Estatal de Células Madre y Biología Reproductiva de Beijing (China) y parecían normales. Los animales nacieron vivos y sobrevivieron varios días. Sin embargo, a pesar de su fallecimiento, marcan un hito en la carrera por cultivar órganos en laboratorio.

“Este es el primer experimento de quimeras de cerdo-mono a término”, dijo el investigador principal Tang Hai a la revista New Scientist.

Experimento controvertido

A pesar de que los híbridos de cerdo-mono murieron dentro de la primera semana de haber nacido, los investigadores descubrieron que ambos tenían ADN de monos macacos en su corazón, hígado, bazo, pulmón y piel (concretamente macaco cangrejero –Macaca fascicularis-).Pero no se encontraron en otros órganos, como los testículos y los ovarios, debido a la baja tasa de hibridación, dijeron los investigadores.

Fueron criados a partir de más de 4.000 embriones con cinco días que fueron implantados en el útero de una cerda usando la técnica de fecundación in vitro (FIV) para que gestara el embarazo. El equipo modificó genéticamente las células de mono para que produjeran una proteína fluorescente que permitía a los investigadores rastrear las células; estas células modificadas se inyectaron en los embriones de cerdo cinco días después de la fertilización.

De todos los embriones, únicamente diez llegaron a término y lograron nacer vivos. De estos diez, solo dos de ellos tenían células de mono, esto es, “verdaderas” quimeras.

Eso sí, como hemos visto, la tasa de éxito fue significativamente baja ya que nacieron 10 de 4.000 embriones; circunstancia que han aprovechado algunos científicos líderes en células madre para calificar el controvertido experimento de “desalentador”.

Los científicos responsables del experimento afirmaron no tener claro por qué murieron los dos lechones híbridos, pero como los restantes ocho lechones normales que fueron implantados también murieron, creen que se trata de un problema relacionado con el proceso de FIV en vez de por el hecho de haber creado una quimera en laboratorio, pues la FIV conforma un procedimiento notoriamente complicado en los cerdos.

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Preocupaciones éticas


A pesar de la investigación, algunos miembros de la comunidad científica han advertido contra la creación de quimeras debido a preocupaciones éticas, pues muchos temen que tratándose de células madre (humanas, pues el objetivo es que sirvan de cosechadoras de órganos humanos) puedan acabar en otras partes del animal o incluso en su cerebro, con consecuencias no planeadas.

La investigación parte de un esfuerzo continuo para desarrollar animales, ya sean ovejas o cerdos, que puedan producir órganos humanos que luego podamos cosechar para trasplantes. Las células madre humanas pueden renovarse y regenerarse, lo que las hace potencialmente capaces de generar órganos humanos en mamíferos para un trasplante futuro a través de un proceso llamado xenogénesis. Los ensayos con ratones han sido relativamente satisfactorios en la producción de organismos quiméricos, pero el método es mucho más complejo en humanos por muchas razones (biológicas, éticas…).

Los científicos planean intentarlo nuevamente, aumentando la proporción de células quiméricas (si eso funciona, intentarán crear cerdos que nazcan con un órgano completo compuesto por células de primates). Y creen que sus datos pueden ayudar a otros científicos que trabajan en el mismo campo. “Creemos que este trabajo facilitará el desarrollo de la organogénesis xenogénica al proporcionar una mejor comprensión de los procesos de reconocimiento xenogénico, determinación del destino y la proliferación y diferenciación de células madre de primates durante el desarrollo porcino. Nuestros hallazgos podrían allanar el camino para superar los obstáculos en la reingeniería de órganos heterogéneos y lograr el objetivo final de la reconstrucción de órganos humanos en un animal grande”, concluyen los autores.

Curiosidad: De forma natural, el quimerismo es extremadamente raro en los seres humanos. Existen menos de 100 casos documentados, incluido un informe de 1953 publicado en la revista British Medical Journal en el que se exponía el hallazgo de una mujer con dos tipos de grupo sanguíneo, debido a las células de su hermano gemelo que viven en su organismo.

Referencia: Rui Fu, Dawei Yu, Jilong Ren and Chongyang Li have contributed equally to this work. Domesticated cynomolgus monkey embryonic stem cells allow the generation of neonatal interspecies chimeric pigs. Protein Cell 2019. First Online: 28 November 2019 DOI: https://doi.org/10.1007/s13238-019-00676-8

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https://www.abc.es/ciencia/abci-crean-laboratorio-chino-hibridos-mono-y-cerdo-201912091850_noticia.html

El salmón no remonta los ríos españoles

El declive de la especie es tan insostenible que hay colectivos de pescadores que piden que no se siga permitiendo el sacrificio de los ejemplares que se capturan

Un ejemplar de salmón en un río.

El salmón atlántico (Salmo salar) regresa a los ríos que le vieron nacer para desovar. O eso intenta. Su declive es tan brutal que ha desaparecido de la mayor parte de los cauces de la península Ibérica en los que nadaba.“Había presencia histórica en 45 ríos, pero ahora se calcula que ha desaparecido en un 60% de ellos. La regresión en tiempos recientes es palmaria”, explica David Álvarez, biólogo y profesor de Zoología en la Universidad de Oviedo. Las poblaciones salmoneras ibéricas, que sobreviven en Asturias, Cantabria, Galicia y Navarra, constituyen el límite meridional de distribución de la especie en Europa, y se enfrentan desde hace décadas a ríos con presas, que se convierten en obstáculos insalvables para estos migradores. Pero también a la sobrepesca, la contaminación y las consecuencias del cambio climático (aumento de temperaturas y disminuciones en el caudal de los ríos).

Ni siquiera el confinamiento por la covid-19 ha dado un respiro a la emblemática especie. Álvarez asegura que “se ha perdido una oportunidad para haber impuesto una veda de un año, pero no, incluso el Gobierno rectificó y permitió pescar en la fase 2, cuando no era lo previsto”. Detrás de esta decisión, añade, se encuentra la presión social que ejercen algunos colectivos de pescadores y otros vinculados al turismo. “Ahora hay un aluvión de gente y lo que no se ha capturado durante el estado de alarma se está sacando ahora”, asegura. Las cifras de las capturas, en las que se basan los datos oficiales, son contundentes: en los años 50 del siglo pasado se llegaron a pescar en los ríos de la península Ibérica 10.000 ejemplares, en este siglo la mejor temporada fue la de 2005 con 3.302 capturas, que bajaron hasta 400 cinco años después. En 2018, se pescaron 828. “Hay muchas variaciones dependiendo de los años, porque unas temporadas regresan más que otras, pero la tendencia a la baja es tremenda”, mantiene Álvarez.

“Aplicando la lógica, la especie debería estar estrictamente protegida para no matar a ningún reproductor más, como mínimo hasta que haya indicios de recuperación, algo que no se sabe si se puede conseguir”, añade. Hay pescadores conscientes de la terrible situación de la especie que emprende migraciones desde los ríos donde nace a miles de kilómetros para concentrarse en los caladeros de engorde en la zona comprendida entre las islas Feroe y Terranova. Manolo Mouza, presidente de la Federación Gallega de Pesca, admite que “no podemos seguir matando salmones” y propone la pesca sin muerte. Pero, “la Administración no se atreve a tomar medidas que pueden ser poco populares”. Mouza recuerda cuando pescaban 12 salmones en una mañana en el río Ulloa, una cifra a la que ahora no se llega ni en la temporada completa. Ellos también propusieron dejar este año en blanco, “y nos llovieron las críticas”.

En Asturias, zona salmonera por excelencia con unas tasas de captura anuales que rondan los 1.000 ejemplares, ha nacido la asociación de pescadores independientes Asturias Salmón Vivo. Eugenio Saavedra, miembro de la organización, explica que el declive de la especie a nivel global “es brutal y especialmente en los ríos ibéricos con unas poblaciones mínimas”. Conoce muy bien el río, pescó su primer salmón hace 45 años, y piensa que la clave es actuar sobre los cauces para eliminar barreras y que lleguen salmones reproductores. “Nuestro colectivo está dispuesto hasta a dejar de pescar, pero como confluyen muchos intereses, lo que proponemos es pesca sin sacrificio devolviendo el ejemplar al río”, explica. De esta forma, moriría un 10%, “pero se salvaría el 90% restante”. Sería el camino para que los pescadores pudieran contribuir a que “todos los salmones que retornan desovaran, porque perder a esta especie es un crimen desde cualquier punto de vista”.

Pescar un salmón y donarlo

Existen varias iniciativas en las comunidades en las que se pesca salmón para intentar frenar el declive. Una de ellas es el proyecto Arca en Asturias, desarrollado por la Sociedad Mestas del Narcea, que pide a los pescadores que donen ejemplares reproductores que capturen para utilizarlos en la repoblación de la propia cuenca. En Navarra existe otra actuación similar dentro del proyecto Life Irekibai, que trabaja para mejorar el hábitat y la conectividad de los ríos en las cuencas del Bidasoa y del Leitzaran.

El Gobierno del Principado de Asturias ha soltado este año 300.000 alevines de la especie en los ríos Sella y Cares y sus afluentes, además limita la pesca a cuatro salmones por pescador y año. El problema de las repoblaciones es que no han demostrado ser efectivas. “Estamos soltando miles de peces que proceden de muy pocos padres, esto reduce la variabilidad genética, lo que produce un deterioro de la especie haciéndola más vulnerable en un contexto actual de cambio climático”, explica Álvarez.

Una alga invasora d’origen australià posa en alerta el Parc Natural del Cap de Creus

L’espècie pot matar coralls, gorgònies, prats de posidònia o esponges de mar

L'alga invasora.

La presència d’una alga invasora ha posat en alerta el cap de Creus. Se la coneix amb el nom científic de Caulerpa cylindracea, és d’origen australià i sota l’aigua fa emmalaltir tot el que toca. Pot causar la mort de tota la flora autòctona que li surti al pas: coralls, gorgònies, prats de posidònia o esponges de mar. Tot sucumbeix a la Caulerpa. “Actua com si fos un abric sobre els altres organismes: no poden menjar ni respirar i s’ofeguen”, apunta Gerard Carrión, tècnic de biodiversitat del Parc Natural del Cap de Creus. “Els ecosistemes variats que tenim ara poden quedar afectats de manera important perquè quan apareix, s’expandeix i prolifera, té capacitat per formar colònies amb facilitat”, assenyala. El primer avís de la presència de l’espècie invasora el va fer un submarinista que feia immersió a la cala Galladera, una abrupta colzada del cap de Creus, inabastable si no és per mar. La zona, al nord del far, està ara delimitada amb unes grans boies grogues, d’on penja un avís que adverteix de la presència de l’alga.

Dos tècnics del parc natural patrullen set dies a la setmana, si la tramuntana no ho impedeix, per les 3.000 hectàrees marines que hi ha des de la punta Falconera de Roses fins a la cala Tamariua, al Port de la Selva (Alt Empordà). S’apropen a les embarcacions que fondegen prop de la costa i avisen de la necessitat d’extremar la vigilància i no ancorar dins de la zona prohibida de la cala Galladera.

L’alga és petita però letal. “No té ni un pam, però el problema és que es dispersa amb facilitat”, explica Carrión. Les peculiaritats de la planta han forçat a implantar una estratègia de supervisió i control i s’ha optat per rebutjar mètodes expeditius: “Per més que la vulguis arrencar, sempre en queda una mica i continua dispersant-se”. Tècnics d’Ecologia Marina de la Universitat de Barcelona, encapçalats pel doctor Bernat Hereu, són els encarregats de fer el seguiment de l’evolució de l’alga al fons marí. La prohibició de pescar o ancorar a la cala Galladera respon a la voluntat d’evitar que trossos de l’alga quedin enganxats als baixos d’alguna embarcació i, des d’allà, es puguin propagar a altres punts de la costa. La Caulerpa té capacitat per resistir viva diverses hores fora de l’aigua i conservar la seva capacitat infecciosa.

El parc natural ha editat fulletons informatius adreçats als habituals de la zona per alertar de la presència de l’alga i per conscienciar de la necessitat d’avisar immediatament si se’n detecta algun focus en una altra zona. ”Com més ulls, millor”, reconeixen des del parc natural. La Caulerpa cylindracea es va detectar per primera vegada a Tunísia el 1926 i a partir del 1990 ha tingut una ràpida expansió pel Mediterrani. És una alga verda que creix arran de terra formant estolons i que té unes estructures verticals de 10 a 20 centímetres, en forma de petites vesícules. Fins ara, la presència més propera de l’alga s’havia detectat a Roses, prop de la platja de l’Almadrava, i a Cerbère, a la costa francesa. Tots dos focus estan allunyats més de 20 quilòmetres de la cala Galladera, de manera que, de moment, no s’ha pogut concretar la causa del brot que ha aparegut en ple Parc Natural del Cap de Creus. “És a poca profunditat, uns 10 metres, de manera que sembla molt difícil l’opció d’un vaixell pesquer. Podria haver arribat amb un altre tipus d’embarcació o per causes naturals, arrossegada per efecte dels corrents marins”, assenyala Carrión.