Ciencias naturales Archive

Investigadores descubren un nuevo tipo de células fotosensibles en el ojo

Se trata de las células horizontales que expresan el fotopigmento melanopsina x

CONICET/DICYT La luz es fuente de vida y de energía que sirve a los seres vivos para crecer, desarrollarse y también controlar sus ritmos y ciclos vitales. Las encargadas de que los organismos puedan recibirla son unas proteínas específicas conocidas como fotopigmentos u opsinas, que en los animales se concentran en algunas células de los ojos.

En particular, en la retina de vertebrados, existen tres tipos de células fotorreceptoras, es decir, que responden a la luz. Por un lado están los conos y bastones, responsables de las funciones visuales, es decir de la formación de imágenes. Por el otro se encuentran las células ganglionares que tienen a su cargo funciones reflejas y subconscientes, como por ejemplo el reflejo pupilar o la sincronización de ritmos biológicos. En el medio, las células horizontales revisten una diversidad y complejidad que aún no ha sido desentrañada.

Entre éstas últimas, el grupo dirigido por Mario Guido, investigador principal del CONICET en el Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC, CONICET-UNC) encontró un nuevo tipo de células fotosensibles: las células horizontales que expresan el fotopigmento melanopsina x. Dicha investigación fue publicada recientemente en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Estructuras y funciones de las células de los ojos/Conicet

Estructuras y funciones de las células de los ojos/Conicet

El equipo que encabeza Guido logró aislar este tipo de células para estudiarlas y así determinar que son intrínsecamente fotosensibles, es decir que pueden percibir la luz por sí mismas, al igual que conos, bastones y células ganglionales. También pudieron identificar que esto se debe a que expresan la proteína melanopsina x y que el cromóforo – molécula fotosensible que permite que los fotopigmentos se expresen- es un derivado de la vitamina A.

Finalmente pudieron describir la cascada de señalización que tiene lugar para informarle al resto de las células sobre la llegada de la luz, similar a la de la que está presente en los fotoreceptores de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) o en las células ganglionares de la retina de los vertebrados, incluyendo a los mamíferos y, entre ellos, humanos.

“Estas interneuronas podrían tener un rol dual. Por un lado regularían funciones no visuales junto a las células ganglionares, y por otro participarían en la interacción con conos y bastones, a fin de modular los procesos visuales: contrastes, adaptación a la luz, discriminación de grises y colores, entre otros”, explica Guido.

“Nosotros identificamos las células horizontales que expresan este fotopigmento – melanopsina x -y nos resultó interesante porque se conectan con las células visuales clásicas que son los conos y los bastones”, agrega. Allí pudieron separarlas, cultivarlas y estudiarlas sin la contaminación de otras células para determinar que son intrínsecamente fotosensibles, o sea, que responden a la luz por sí mismas.

“Luego identificamos que la melanopsina es la responsable de que la célula responda a la luz. Para poder determinarlo, realizamos experimentos impidiendo a través de ingeniería genética que la melanopsina se exprese, y constatamos que la célula ya no era fotosensible”, describe el investigador.

En tercer lugar, el grupo comprobó que el cromóforo que permite que ese fotopigmento se exprese es una molécula fotosensible derivada de la vitamina A, llamada retinal, que cuando hay luz cambia de conformación y genera una cascada de señales. “Entonces empezamos a estudiar la cascada, es decir cómo se propaga la información de la luz hacia las células vecinas y concluimos que es similar a la de la melanopsina, presente en las células ganglionares, y similar a la de los fotorreceptores de la drosófila. Las células horizontales fotosensibles, en particular, liberan un neurotransmisor llamado GABA sobre las células vecinas”, explica el investigador.

Cada fotopigmento responde a una longitud de onda distinta dentro del espectro de luz visible –es decir a un color determinado, que va desde el violeta al rojo, pasando por el azul y el verde – y a distintas intensidades.

Así se sabe que, por ejemplo, los pollos tienen fotopigmentos para percibir los cuatro colores mientras que los humanos poseen tres – el violeta/UV no puede ser captado por las células que conforman la retina de los mamíferos por no tener el fotopigmento específico-. Esto explica, entre otras cosas, porqué las aves tienen una capacidad visual mucho mayor, gracias a un sistema muy complejo y desarrollado que les permite, por ejemplo, distinguir una posible presa desde una gran altura para cazar en pleno vuelo.

De esta manera, aunque a pasos pequeños, se va desentramando la compleja anatomía y funcionamiento del principal órgano encargado de una función tan maravillosa como la visión y que, además, tiene un impacto directo en el correcto desarrollo de cualquier organismo, y al cual le compete también la capacidad de detectar luz para regular una variedad importante de otras funciones.

Un equipo internacional capta por primera vez las etapas iniciales de una supernova

Cristina G. Pedraz/DICYT   Un equipo internacional de investigadores, entre ellos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha realizado la primera observación de las etapas iniciales de una supernova, denominada iPTF13dqy (SN2013fs), tan solo tres horas después de la explosión, lo suficientemente pronto como para determinar lo que sucedió justo antes de su destrucción. Los resultados de esta observación han sido publicados ayer en la revista ‘Nature Physics’.

Una supernova es una estrella que, por una causa u otra, ha explotado liberando al medio interestelar de su galaxia el material que tenía en su interior. Al explotar la estrella su brillo aumenta enormemente, hasta el punto de poderse observar incluso en galaxias muy lejanas. Sin embargo, este tipo de eventos astrofísicos son difíciles de investigar observacionalmente y el porqué y el cómo las estrellas explotan como supernovas es una de las cuestiones aún pendientes de resolver en la astrofísica.

En los últimos años, iniciativas como Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), un estudio automatizado de amplio alcance para la exploración sistemática del cielo, han permitido mejorar la comprensión de la diversidad de las supernovas por colapso de núcleo. El 6 de octubre de 2013, la iPTF descubrió un evento en una galaxia llamada NGC 7610, una galaxia espiral relativamente cercana, a unos 160 millones de años luz. Poco después, el equipo internacional de investigadores que ahora publica sus hallazgos en ‘Nature Physics’, capitaneado por Ofer Yaron, analizó la información recuperada para averiguar lo que había sucedido.

Los astrofísicos clasifican generalmente las supernovas en dos tipos: las que provienen de la muerte de una estrella masiva (más de unas 10 veces la masa del Sol) que, al final de su vida explotan al colapsar su núcleo (supernova de tipo II), o la explosión de una estrella enana blanca, que al agregar materia de una estrella compañera, se desestabiliza provocando una explosión termonuclear (supernova de tipo Ia).

Los investigadores determinaron que el evento detectado era una estrella supergigante roja que explotó en una supernova de tipo II. También encontraron evidencia de que la estrella estaba rodeada por un disco de materia que había sido creado en el año anterior a su explosión. En sus últimos días, la estrella había estado eyectando rápidamente gran cantidad de material, perdiendo masa antes del colapso.

Como el tipo II es la forma más común de supernovas, las observaciones realizadas por Yaron y sus colegas podrían extrapolarse al modo general en que explotan estrellas. No obstante, detallan, “futuras observaciones de espectroscopia flash de una muestra más grande de eventos de este tipo permitiría determinar exactamente hasta qué punto es tan común es este fenómeno, aportando evidencias más fuertes de las etapas finales de la evolución de las estrellas masivas”.

Referencia bibliográfica
Yaron, O., Perley, D. A., Gal-Yam, A., Groh, J. H., Horesh, A, et al. (2017). “Confined dense circumstellar material surrounding a regular type II supernova”. Nature physics.
http://nature.com/articles/doi:10.1038/nphys4025

Una dieta mediterránea vegetariana reduciría la huella hídrica hasta un 50%

Una investigación internacional analiza las pautas de consumo y alimentación de los ciudadanos de trece ciudades europeas

UCM/DICYT Si los europeos siguieran una dieta mediterránea saludable, el consumo de agua se llegaría a reducir entre un 19% y un 53%. Así lo revela un estudio internacional en el que participa la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y en el que se ha analizado tanto el consumo directo como indirecto de los recursos hídricos de trece ciudades europeas, entre ellas, Manresa y Zaragoza.

“Con el consumo directo nos referimos al agua que usamos en los hogares para beber, ducharnos o lavar, mientras que el consumo indirecto es el agua utilizada para producir bienes urbanos como alimentos, papel o ropa”, explica Susana del Pozo, investigadora del departamento de Nutrición y Bromatología I de la UCM y coautora del trabajo.

El consumo indirecto es superior al directo y la suma de ambos da como resultado la huella hídrica de una persona. La investigación, publicada en la revista Science of the Total Environment, plantea tres hipotéticos escenarios de consumo de agua con la dieta mediterránea como elemento central.

El primero se refiere a una dieta que incluye carne, con la que se ahorraría entre un 19% y un 43% de agua. El segundo contempla una alimentación basada en más pescado y verduras, lo que llevaría a reducciones de consumo de entre el 28% y el 52%, mientras que la tercera dieta, vegetariana, conlleva descensos de entre el 30% y el 53% del uso de los recursos hídricos.

“El tipo de dieta influye en la huella hídrica y mejora al disminuir el consumo de carne”, afirma del Pozo. Según la investigadora, cada hogar español compra, de media, unos 146 gramos de carne por persona al día, el doble de lo que consumíamos en 1964, cuando la dieta española seguía el modelo de la mediterránea.

“Para recuperar los patrones saludables no solo debemos disminuir nuestro consumo de carne sino también ampliar la presencia de legumbres, verduras y cereales en nuestras mesas”, plantea del Pozo.

Siguiendo informes internacionales, en el estudio también se analiza la alimentación de los ciudadanos de las trece ciudades seleccionadas –Manresa, Zaragoza, Lyon, Dubrovnik, Atenas, Jerusalén, Ankara, Estambul, Pisa, Bolonia, Génova, Reggio Emilia y Liubliana–. Solo en Lyon, Manresa y Zaragoza sus habitantes alcanzaron el consumo recomendado de pescado y marisco (entre 3 y 4 raciones semanales).

Mucho más que abrir el grifo

La investigación revela que la huella hídrica de las capitales osciló entre los 3.277 y los 5.789 litros por persona y día, cantidades que multiplican hasta por treinta el consumo directo urbano. Este osciló entre los 125 y los 200 litros por persona al día.

Las cifras son superiores a las registradas en capitales europeas del norte o el oeste del continente, algo que, entre otros factores, puede deberse al clima.

“La huella hídrica de un individuo no solo está relacionada con su consumo directo de agua sino que también influyen sus hábitos”, recuerda del Pozo. Por eso, los investigadores proponen mejorar la alimentación y diseñar campañas de concienciación centradas en el consumo indirecto del agua, para que el ciudadano sea consciente de su existencia.

En el estudio, dirigido por el Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (JRC por sus siglas en inglés), también han participado la Universidad Hasan Kalyoncu (Turquía), el Centro de Control de Enfermedades de Israel y la Fundación Helénica de Salud (Grecia).

Referencia bibliográfica
D. Vanham, S. del Pozo, A.G. Pekcan, L. Keinan-Boker, A. Trichopoulou y B.M. Gawlik. “Water consumption related to different diets in Mediterranean cities”, Science of the Total Environment573, 2016. DOI:10.1016/j.scitotenv.2016.08.111.

Científicos determinan la órbita de Próxima Centauri después de 100 años

UCHILE/DICYT El interés en Alfa Centauri, nuestro sistema solar más próximo, ha aumentando fuertemente desde el descubrimiento de Próxima b, el exoplaneta ubicado en zona habitable más cercano a la Tierra. Dicho planeta orbita la tercera estrella del sistema, Próxima Centauri, la que a su vez es la más cercana al Sol.

Tres astrónomos, Pierre Kervella, Frédéric Thévenin y Christophe Lovis, han llegado a la conclusión de que las tres estrellas efectivamente forman un sistema único. En el siglo transcurrido desde su descubrimiento, la baja emisión de luz de Próxima Centauri ha hecho muy difícil medir la velocidad con la que se acerca o aleja de la Tierra. “Nuestro trabajo demostró que Próxima está unida gravitacionalmente a las estrellas Alfa Centauro A y B formando un sistema triple”, explicó Kervella, quien procesó la información espectroscópica.

Resultados inesperados

La nuevos datos, obtenidos con el buscador de planetas de ESO-Harps, sugieren de manera contundente que Próxima Centauri y el dúo Alfa Centauri tienen la misma edad (aproximadamente 6 mil millones de años), y de esta forma proporciona una estimación bastante precisa de la edad del planeta en órbita, Próxima b.
Los astrónomos especulan que el planeta puede haberse formado alrededor de Próxima Centauri en una órbita más extendida y luego fue llevado a su posición actual, muy cercano a su estrella anfitriona, como resultado de la estrecha trayectoria de Próxima Centauri con respecto a sus parientes de Alfa Centauri. De manera contraria, el planeta pudo haberse formado alrededor del sistema Alfa Centauri, y más tarde pudo haber sido atraído por la gravedad de Próxima Centauri. Si una de estas hipótesis es correcta, es posible que el planeta alguna vez se encontrase congelado, y que luego de un proceso de deshielo, tuviese ahora agua líquida en su superficie.

Este estudio fue presentado en un artículo de la revista ‘Astronomy and Astrophysics’.

El equipo que realizó este trabajo está compuesto por Pierre Kervella, investigador de la Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía (UMI-FCA) y del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) y del Observatorio de París; Frédéric Thévenin, del Observatorio de la Costa Azul, Francia; y Christophe Lovis, del Observatorio Astronómico de la Universidad de Ginebra, Suiza.

Nuevos datos de dos asteroides lejanos apuntan al posible “Planeta Nueve”

En el año 2000, se descubrió en nuestro sistema solar el primero de una nueva clase de objetos lejanos, orbitando alrededor del Sol más allá de Neptuno: los “objetos transneptunianos extremos” (ETNOs, por sus siglas en inglés). Sus órbitas están muy alejadas en comparación con la terrestre. Nosotros orbitamos al Sol a una distancia media de una unidad astronómica (UA, 150 millones de km) y los ETNO lo hacen a más de 150 UA. Para hacerse una idea de su lejanía, la órbita de Plutón se encuentra a unas 40 UA y lo más cerca que pasa del Sol (perihelio) son 30 UA. Este descubrimiento marcó un punto de inflexión en el estudio del Sistema Solar exterior y, hasta la fecha, se han identificado un total de 21 objetos transneptunianos extremos.

Representación esquemática de las órbitas de seis de los siete objetos transneptuanianos extremos (ETNOs) utilizados para plantear la hipótesis del “Planeta Nueve”. En línea roja discontinua se muestra la órbita de este posible planeta. Crédito: Wikipedia.

Recientemente, varios trabajos han sugerido que las propiedades dinámicas de los ETNO podrían explicarse mejor si existiese uno o más planetas de varias masas terrestres orbitando a cientos de unidades astronómicas. En concreto, en el año 2016, los investigadores Brown y Batygin usaron las órbitas de siete de estos ETNO para predecir la existencia de una supertierra, girando en torno al Sol a unas 700 UA, en el rango de masas de planetas subneptunianos. A esta idea se la conoce como la hipótesis del Planeta Nueve y es uno de los temas de actualidad en el campo de las ciencias planetarias. Sin embargo, debido a su lejanía, la luz que nos llega de estos cuerpos es muy débil y, hasta hoy, de los 21 objetos transneptuanianos extremos conocidos, sólo uno, Sedna, había sido observado mediante espectroscopía.

Ahora, un equipo de investigación liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y en colaboración con la Universidad Complutense de Madrid, ha dado un paso más para caracterizar físicamente estos cuerpos y confirmar o refutar dicha hipótesis mediante el estudio de dos de ellos. Los científicos han llevado a cabo las primeras observaciones espectroscópicas de 2004 VN112 y 2013 RF98, ambos particularmente interesantes desde el punto de vista dinámico, pues sus órbitas son casi idénticas y sus polos orbitales presentan una separación angular extremadamente pequeña. Esto sugiere un origen común y sus órbitas actuales podrían ser resultado de una interacción en el pasado con el hipotético Planeta Nueve. El estudio, publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propone que este par de objetos transneptunianos extremos fue un asteroide binario que se desligó tras acercarse a un planeta más allá de Plutón.

Para llegar a esas conclusiones, hicieron las primeras observaciones espectroscópicas hasta la fecha de 2004 VN112 y 2013 RF98 en el rango visible. Se realizaron, en colaboración con los astrónomos de soporte Gianluca Lombardi y Ricardo Scarpa, usando el espectrógrafo OSIRIS del Gran Telescopio CANARIAS (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). Identificar los asteroides fue muy laborioso dado que, al estar tan lejos, su desplazamiento aparente en el cielo es muy lento. Después midieron sus magnitudes aparentes (su brillo intrínseco observado desde la Tierra) y, además, recalcularon la órbita de 2013 RF98, la cual estaba pobremente determinada: los investigadores encontraron el objeto a más un minuto de arco de la posición predicha por las efemérides. Estas observaciones han ayudado a mejorar su órbita y han sido publicadas por el Minor Planet Center (MPEC 2016-U18: 2013 RF98), organismo responsable de la identificación de planetas menores (cometas y asteroides), así como de sus medidas y posiciones orbitales.

En cuanto a sus composiciones, el rango visible del espectro puede aportar cierta información. Mediante su pendiente espectral, se sabe si pueden tener hielos puros en su superficie, como es el caso de Plutón, así como carbono altamente procesado. También puede indicar la posible presencia de silicatos amorfos, como en el caso de los asteroides Troyanos de Júpiter. Los valores obtenidos de 2004 VN112 y 2013 RF98 son prácticamente idénticos y similares a los observados mediante fotometría de otros dos objetos transneptunianos extremos, 2000 CR105 y 2012 VP113. En cambio, Sedna, el único que había sido observado espectroscópicamente hasta la fecha, presenta unos valores muy diferentes a los demás de su clase. Estos cinco objetos forman parte del grupo de los siete utilizados para plantear la hipótesis del Planeta Nueve, lo que sugiere que todos deben tener una región de origen común, salvo Sedna, que se cree que proviene de la zona interna de la nube de Oort.

“Dado que las pendientes espectrales similares observadas del par 2004 VN112 – 2013 RF98 sugieren un origen físico común -explica Julia de León, primera autora de la investigación y astrofísica del IAC-, nos planteamos la posibilidad de que hubieran sido en su día un asteroide binario que quedó desligado por un encuentro con un objeto más masivo”. Para validar esta hipótesis, el equipo hizo miles de simulaciones numéricas, para ver cómo se separan los polos orbitales con el tiempo. Los resultados de las mismas sugieren que un posible Planeta Nueve, con una masa de entre 10 y 20 masas terrestres orbitando el Sol a una distancia media de entre 300 y 600 UA, podría haber desviado el par 2004 VN112 – 2013 RF98  hace unos 5 a 10 millones de años. De esta forma, se explicaría cómo estos dos asteroides, en un principio girando uno alrededor del otro, fueron separando sus órbitas poco a poco al haberse acercado a un objeto mucho más masivo en un determinado momento.

Artículo:
Visible spectra of (474640) 2004 VN112 – 2013 RF98 with OSIRIS at the 10.4m GTC: evidence for binary dissociation near aphelion among the extreme trans-Neptunian objects”, por Julia de León, Carlos de la Fuente Marcos y Raúl de la Fuente Marcos. Publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slx003
Referencia: Mon Not R Astron Soc Lett (2017) 467 (1): L66-L70.

Descubren cómo se controla la propagación del parásito de la enfermedad del sueño

Investigadores del Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC), de Granada, han identificado la proteína responsable de los mecanismos de adaptación del parásito Tripanosoma brucei, causante de la enfermedad del sueño, en un mamífero o insecto infectado por éste. Según los expertos, conocer este proceso ayuda a entender la biología de estos organismos causantes de esta enfermedad infecciosa y así encontrar posibles fármacos que resulten más eficaces para luchar contra ella.

La proteína denominada quinasa AMPKa1 es la responsable de regular los estados de proliferación y quietud de la célula del parásito Tripanosoma brucei. La quietud o estado quiescente hace referencia a la forma que adquiere el parásito cuando está latente pero no se multiplica en el hospedador al que infecta, ya que si lo hiciera mataría a éste antes de transmitirse al siguiente hospedador. Por el contrario, el estado proliferativo hace referencia a la multiplicación que sufre la célula del parásito para invadir al organismo que contagia.

El Trypanosoma brucei es el agente causante de la enfermedad del sueño o tripanosomiasis humana africana, también conocida como enfermedad del sueño. Ésta es una patología parasitaria dependiente de un vector o insecto capaz de transmitir el parásito, en este caso la mosca tse tse, para su contagio. La enfermedad se transmite al humano por picaduras de este insecto infectado al alimentarse de humanos o animales que están infectados por el parásito.

Como explica a la Fundación Descubre el investigador Miguel Navarro, del Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC), cuando la mosca tse-tsé, el insecto que transmite esta enfermedad, pica al mamífero introduciendo el parásito Tripanosoma brucei, las células del parásito se multiplican e invaden al animal infectado. Una vez que el parásito ha infectado al hospedador, esta quinasa envía una orden para que la célula del parásito se quede latente en el hospedador infectado y pueda establecerse como una infección crónica.

Este ciclo que va desde la proliferación a la quietud se repite muy frecuentemente en el comportamiento de este tipo de enfermedades que son causadas por parásitos y se pueden cronificar.

“En la enfermedad del sueño, el parásito puede infectar el líquido cefalorraquídeo, que se encuentra en el encéfalo y la médula espinal, induciendo un coma cerebral llegando incluso a provocar la muerte. Aunque hay veces que el propio sistema inmunológico del organismo infectado es capaz de eliminar al parásito”, asegura Miguel Navarro.

El objetivo de este trabajo, publicado en la portada de la revista Cell Reports bajo el título The AMPKa1 Pathway Positively Regulates the Developmental Transitionfrom Proliferation to Quiescence in Trypanosoma brucei, es profundizar en la relación que se establece entre el párasito Trypanosoma brucei, causante de la enfermedad del sueño, y su huésped.
“Conocer este proceso resulta fundamental para entender la biología de estos organismos y de esta forma encontrar posibles fármacos que sean más eficaces para luchar contra la enfermedad del sueño. Hasta ahora los medicamentos que existen en el mercado para combatir este parásito son tóxicos y no son efectivos en la fase neurológica de la enfermedad”, señala Navarro.

Reproducir el proceso de infección

Para el desarrollo de esta investigación, los científicos han reproducido en condiciones controladas en laboratorio el ciclo de infección del parásito Tripanosoma brucei en mamíferos. Para ello, con una jeringuilla se transmite al ratón la infección y se ha estudiado el comportamiento de la proteína kinasa AMPKa1.

A través de la manipulación de esta proteína, los investigadores logran que el parásito se multiplique o se quede en estado latente al igual que ocurre en el ciclo de transmisión de la enfermedad. “Este trabajo está diseñado para entender cómo se regula el proceso de multiplicación y quiescencia de la célula, se trata de una investigación básica”, asegura Miguel Navarro.

El estudio ha recibido financiación de la Consejería de Economía y Conocimiento de la Junta de Andalucía, a través de su proyecto de excelencia denominado La quinasa TOR como diana terapéutica frente a enfermedades tropicales protozoarias; de la Agencia de Investigación Norteamericana National Institutes of Health (NIH); del Plan Nacional de Biomedicina del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, a través de su proyecto Nuevas rutas de señalización de la quinasa TOR (target of rapamycin) en tripanosomas; y de la Red de Investigación Colaborativa en Enfermedades Tropicales del Instituto Carlos III, de Madrid.

Referencias:
Saldivia, M.; Ceballos – Pérez, G.; Bart, J-M.; ‘The AMPKa1 Pathway Positively Regulates the Developmental Transition from Proliferation to Quiescence in Trypanosoma brucei’. Cell Reports; http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2016.09.041.

Describen el mecanismo biológico que protege la fuerza muscular y reduce el peso corporal

AGENCIA CYTA-INSTITUTO LELOIR/DICYT La regulación de un grupo específico de proteínas puede, en forma simultánea, preservar la fuerza muscular y reducir el peso corporal. Así lo sugiere un estudio liderado por científicos argentinos, quienes sugieren que ese blanco terapéutico podría servir, en el futuro, para tratar algunas patologías asociadas al envejecimiento y otras enfermedades.

El mecanismo exacto que lleva al deterioro del músculo esquelético a medida que pasan los años no se conoce aún, pero la mayoría de las investigaciones coinciden en que es un fenómeno multifactorial. Uno de los participantes “sospechosos” es un sistema de enzimas, llamadas calpaínas, que interviene en la fragmentación de una proteína que regula el proceso de contracción, la troponina T3. “Esa fragmentación aumenta considerablemente a medida que envejecemos”, señaló a la Agencia CyTA-Leloir la primera autora del estudio, Andrea Pereyra, doctora en Medicina por la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y becaria postdoctoral del CONICET en el Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata.

En estudios previos, la investigadora de La Plata y colegas de Estados Unidos habían demostrado que, en ratones con una edad equivalente a los 70 años humanos, la administración oral de una sustancia llamada BDA-410 era capaz de inhibir a las calpaínas, interrumpiendo el proceso de deterioro de la troponina T3.

Pero ahora, en un estudio que realizó en ese mismo modelo experimental para su tesis doctoral en el laboratorio del doctor Osvaldo Delbono, en la Facultad de Medicina de la Universidad Wake Forest, en Estados Unidos, Pereyra comprobó que la droga no sólo preserva la función contráctil sino que también reduce el peso corporal [con una reducción del 16% en la grasa corporal]. “Fue una sorpresa”, dijo.

Con relación a la fuerza muscular, los ratones tratados experimentaron un incremento de aproximadamente un 33% respecto del grupo control. “Esto representa una restitución casi completa de la pérdida sufrida durante el envejecimiento normal, pudiéndose equiparar entonces con valores de fuerza de animales jóvenes”, afirmó la investigadora.

“Nuestros hallazgos dan aliento al desarrollo de futuras líneas de investigación que permitan esclarecer los mecanismos que vinculan el aumento de la fuerza de la contracción muscular con la pérdida de grasa corporal y el metabolismo de lípidos y proteínas en este tejido”, añadió Pereyra. Asimismo, podría inspirar tratamientos futuros para la sarcopenia (un deterioro progresivo de la masa y fuerza muscular y de la movilidad) y otras enfermedades en las que participan las calpaínas, como los aneurismas de aorta, la ataxia espinocerebelosa tipo 3, y la anemia falciforme.

El análisis bioinformático de los genes estuvo a cargo del doctor Martin Abba, del Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicada, que depende del CONICET y de la UNLP, junto a otros científicos de la Universidad Wake Forest.

Un vídeo de la EEI muestra por primera vez los chorros azules desde el espacio

Su existencia lleva años debatiéndose: huidizas descargas eléctricas en la alta atmósfera con nombres peculiares como espectros rojos, chorros azules, duendes o elfos. Aunque han sido detectadas por pilotos, resultan difíciles de estudiar, ya que se producen por encima de las tormentas eléctricas.

Durante su misión en la Estación Espacial Internacional en 2015, el astronauta de la ESA Andreas Mogensen estaba encargado de fotografiar este tipo de tormentas con la cámara más sensible del complejo orbital en busca de estos breves fenómenos.

Ahora, el Instituto Nacional del Espacio de Dinamarca ha publicado los resultados, que confirman la aparición de numerosos destellos azules de longitud kilométrica a unos 18 km de altitud, incluyendo un chorro azul pulsante que llegó a alcanzar 40 km. Un vídeo grabado por Andreas mientras sobrevolaba la Bahía de Bengala desde la ISS, a 28.800 km/h, muestra por primera vez claramente estos fenómenos eléctricos.

Estos fenómenos ya se habían detectado mediante satélites, pero su ángulo de visión no resulta adecuado para recopilar datos de la escala de estos chorros azules y otras descargas azules de menor impacto. Por el contrario, la baja órbita de la ISS es perfecta para capturar espectros y chorros.

En su búsqueda de cumulonimbos —torres de nubes que se extienden hacia la alta atmósfera—, Andreas grabó un vídeo de 160 segundos con 245 destellos azules procedentes de la parte superior de una de estas torres, desprendida de la tormenta desatada en la Bahía de Bengala.

Las descargas y chorros azules son ejemplos de una parte poco comprendida de nuestra atmósfera. Las tormentas eléctricas llegan a la estratosfera y afectan a la forma en que la atmósfera nos protege de la radiación.

Este experimento confirma que la ISS constituye una base de operaciones idónea para observar estos fenómenos. A modo de seguimiento, se está preparando el Monitor de Interacciones Atmósfera-Espacio, que se lanzará a lo largo de este año y se instalará fuera del laboratorio europeo Columbus, para vigilar de forma continua las tormentas y recopilar información sobre estos ‘eventos luminosos transitorios’.

Como explica Andreas: “No todos los días se puede registrar en película un nuevo fenómeno meteorológico, así que estoy encantado con el resultado y, sobre todo, con que la idea de que los investigadores pronto podrán estudiar estas misteriosas tormentas eléctricas con mayor detalle”.

La pesca reduce a un 2% las poblaciones de langosta

Investigadores del grupo de investigación RESMARIEO del Centro Oceanográfico de Baleares del IEO han publicado en la revista Biological Conservation, en colaboración con investigadores del CONICET, un trabajo que demuestra la importancia de las reservas cerradas a la pesca para conocer el estado previo a la explotación de las especies y poder estimar parámetros del ciclo de vida como la mortalidad natural, difíciles de obtener por otros medios.

El estudio se ha realizado en la Reserva Marina de las Islas Columbretes, cerrada a la pesca hace 25 años, y utiliza la langosta roja Palinurus elephas como especie modelo. Las poblaciones de esta especie, comercializada desde tiempos antiguos y de alto valor comercial, están sobrexplotadas en toda su área de distribución.  Por tratarse de una especie de movimientos limitados, responde positivamente a medidas de protección espacial, como las reservas marinas.

En el estudio, la densidad y biomasa de langosta en la reserva marina seguían creciendo al final del periodo de 25 años sin pesca, alcanzando índices 20 a 50 veces superiores a los de las poblaciones explotadas. La mortalidad de la langosta en las poblaciones explotadas se ha estimado en 3-4 veces superior al de la población protegida, que se aproxima a la mortalidad natural.

El empobrecimiento demográfico de las poblaciones explotadas es patente, ya que un 30% de la producción de huevos provienen de hembras de talla inferior al mínimo legal, mientras que en la población protegida esta fracción supone tan solo un 1,5%.

Por otra parte, interacciones competitivas en condiciones de alta densidad en la reserva propician la emigración de adultos de tallas medias y pequeñas (efecto spillover) que sustentan la pesquería en el entorno de la reserva.

Astrónomos miran por primera vez a la zona donde se forma la mayoría de las estrellas

Este logro fue posible usando el observatorio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

OBSERVATORIO ALMA/DICYT Un equipo de astrónomos observó por primera vez el lugar exacto donde nació la mayoría de las estrellas presentes hoy en el Universo. Este logro fue posible usando el observatorio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para observar galaxias distantes tales y como eran hace unos 10.000 millones de años.

En ese entonces, el Universo se encontraba en pleno auge de formación estelar. De hecho, la mayoría de las estrellas que vemos hoy nació en esa época.

“Sabíamos que las galaxias de esa época formaban estrellas con profusión, pero no sabíamos cómo eran esas galaxias, porque están rodeadas de tanto polvo que casi no nos llega luz visible de ellas”, comenta Wiphu Rujopakarn, del Instituto Kavli de Física y Matemática del Universo de la Universidad de Tokio (Japón) y de la Universidad Chulalongkorn (Bangkok, Tailandia), autor principal del artículo donde se consigna este hallazgo.

A diferencia de la luz visible, las ondas de radio pueden atravesar el polvo. Aun así, para revelar los detalles de galaxias tan distantes y tenues, los astrónomos tuvieron que realizar las observaciones más sensibles hechas hasta entonces con el VLA.

Las nuevas observaciones realizadas con el VLA y con ALMA permitieron responder preguntas de larga data sobre los mecanismos responsables de todo el proceso de formación estelar en esas galaxias. Los astrónomos descubrieron que estos intensos procesos de formación se daban frecuentemente a lo largo y ancho de todas las galaxias observadas, mientras que en las galaxias de hoy estos procesos se dan con semejante profusión en zonas mucho más pequeñas.

Para conseguir este hallazgo los astrónomos estudiaron el campo ultraprofundo del Hubble, una pequeña porción del cielo escudriñada por el telescopio espacial Hubble de la NASA desde 2003. El Hubble tomó fotografías de muy larga exposición en esa área para detectar galaxias del Universo lejano, y numerosos programas de observación siguieron haciendo lo mismo con otros telescopios.

“Usamos el VLA y ALMA para alcanzar las profundidades de estas galaxias, más allá del polvo que oculta sus entrañas a la vista del Hubble”, explica Kristina Nyland, del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO, en su sigla en inglés). “El VLA nos mostró dónde ocurría la formación de estrellas, y ALMA reveló el frío gas que sirve de combustible para ese proceso”, agrega.

“En este estudio realizamos la observación más sensible a la fecha con el VLA”, afirma Preshanth Jagannathan, también de NRAO. “Si tomaras tu teléfono celular, que transmite una señal de radio muy débil, y lo alejaras a más del doble de la distancia que hay hasta Plutón, cerca de los límites exteriores del Sistema Solar, su señal nos llegaría más o menos tan fuerte como la de estas galaxias que detectamos”, compara.