Los babuinos emiten cinco sonidos similares a las vocales humanas

El lenguaje hablado no ha dejado huellas fósiles a lo largo de su evolución, por lo que los científicos no saben cuándo se originó exactamente, aunque hasta ahora se ha creído que fue hace entre 70.000 y 100.000 años.

Los humanos somos capaces de hablar gracias a la posición inferior de la laringe, el órgano situado en la parte superior de la tráquea y que permite la emisión de la voz y de los sonidos de las vocales. 

El resto de mamíferos tienen la laringe más alta. En los primates no humanos, su posición de les impediría producir las vocales del lenguaje humano. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en PLoS ONE revela que los babuinos pueden emitir hasta cinco sonidos similares a las vocales humanas en diferentes contextos.  

"Hay muchos estudios sobre el origen del lenguaje, pero no sobre el del habla. Una posible razón es la hipótesis de la baja laringe ampliamente aceptada por la comunidad científica", declara a Sinc Joël Fagot, investigador en el Instituto de Investigación sobre el Cerebro y el Lengua de la Universidad Aix-Marseille (Francia) y autor principal del trabajo.  

"La total aceptación de esta teoría ha desviado el interés de los científicos lejos del sonido articulado en primates no humanos como posible origen del habla humana. Por eso muchos colegas centran su atención en la comunicación gestual o cognitiva y en los mecanismos neuronales y genéticos, en lugar de la comunicación vocal como posibles orígenes del lenguaje”, aclara Fagot.

El equipo de científicos analizó 1.335 vocalizaciones espontáneas de trece machos y hembras de babuinos de Guinea (Papio papio) en distintos contextos sociales. También estudió la anatomía de los tractos vocales de dos individuos fallecidos por causas naturales que presentaban un tracto vocal similar al de un niño humano y unas cuerdas vocales parecidas a las de un adulto humano.

“Los babuinos no pueden hablar, no pueden producir vocales en un sentido estricto, pero son capaces de producir un sistema de vocalizaciones con sonidos parecidos a las vocales”, indica a Sinc Louis-Jean Boë, primer autor del estudio e investigador en el Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS, por sus siglas en francés) y la Universidad Grenoble Alpes (Francia).

El movimiento de la lengua es clave

Los resultados demuestran que estos animales –albergados en el centro de primates del CNRS de Rousset-sur-Arc (France)– son capaces de generar estos cinco sonidos gracias a que las lenguas de los babuinos tienen los mismos músculos que las humanas, según reveló el análisis anatómico.

“La lengua del babuino puede moverse en dos ejes, arriba y abajo, y adelante y atrás. Esto es fundamental, pues son movimientos necesarios en el ser humano para producir vocales”, informa Fagot.

El descubrimiento señala que, del mismo modo que los humanos, estos primates utilizan los movimientos de la lengua para formar cada uno de esos cinco sonidos similares a los vocálicos del ser humano. El trabajo también demuestra que los babuinos combinan estos sonidos parecidos a las vocales. “El análisis de las llamadas de contacto, por ejemplo, mostró que estas contienen dos sonidos usados dentro de la misma vocalización”, detalla el investigador.

La investigación sugiere así que el lenguaje hablado en las personas pudo haber evolucionado a partir de capacidades de articulación que ya poseía el último ancestro común entre humanos y Cercopithecidae, la familia a la que pertenecen los babuinos, hace unos 25 millones de años.

"Creemos que nuestro trabajo renovará el interés de los investigadores por estudiar las vocalizaciones de los primates para explorar aún más este sistema de sonidos similares al de las vocales humanas", explica Boë.

Los científicos se centrarán en dos líneas de trabajo: si el habla ha evolucionado a partir de la acción de tragar, y si los babuinos pueden controlar sus vocalizaciones de manera intencional y ser entrenados para emitirlos. “Hay mucho que hacer en este ámbito”, concluye Fagot.

Macacos con la anatomía para hablar

En esta misma línea, un estudio, publicado el pasado mes de diciembre en Science y liderado por la Universidad de Princeton (EE UU), determinó que los macacos –que pertenecen a la misma familia que los babuinos– poseen la anatomía para producir el habla humana, pero carecen de los circuitos neuronales necesarios para ejecutarla.

“Ambos estudios invalidan por completo la teoría aún aceptada de la baja laringe”, dice Boë. El estudio de los macacos demuestra a través de una serie de radiografías y simulaciones que estos primates podrían producir una amplia serie de sonidos del habla. 

Referencia bibliográfica:

Boë L-J, Berthommier F, Legou T, Captier G, Kemp C, Sawallis TR, et al. "Evidence of a Vocalic Proto-System in the Baboon (Papio papio) Suggests Pre-Hominin Speech Precursors". PLoS One, 11 de enero de 2017.

Una exposición temporal en el Museo Británico de Londres permite descubrir el interior de este cráneo neolítico y muestra una reconstrucción del rostro del difunto, que murió hace 9.500 años

Este rostro extraño y enigmático tiene unos 9.500 años de antigüedad y es el retrato más antiguo del Museo Británico de Londres. Se trata de un cráneo modificado, con conchas marinas a modo de ojos y un revestimiento de yeso que probablemente imitaba las facciones del difunto. Una práctica recurrente en la historia de la humanidad, encaminada a perpetuar un rostro amado o conocido y no olvidarlo jamás.

Este cráneo de mirada ciega fue descubierto en 1953 por Kathleen Kenyon (1906-1978) durante unas excavaciones arqueológicas en la milenaria ciudad de Jericó, en Cisjordania. La arqueóloga británica halló un total de siete cráneos como este, que hoy se encuentran en museos de Jordania, Gran Bretaña y Canadá. El hallazgo, una sensación arqueológica, fue publicado por primera vez en National Geographic en diciembre de 1953. "Con gran emoción comprendimos que estábamos mirando el retrato de un hombre que vivió y murió hace más de 7.000 años", expresó Kenyon. Los arqueólogos revelaron una misteriosa tradición neolítica: los siete cráneos, distintos en sus detalles, habían sido rellenados con tierra para fijar los huesos faciales y revestidos con yeso que fue moldeado para crear las orejas, pómulos o narices de los difuntos.

Más de sesenta años después de su hallazgo, el Museo Británico ha retrocedido en el tiempo gracias a la tecnología más avanzada y ha descubierto qué se oculta tras el rostro de yeso y cómo era el semblante del difunto. Una microtomografía computarizada en el Museo de Historia Natural de Londres ha permitido explorar el Cráneo de Jericó, que así es como se llama, en tres diferentes planos y, a continuación, se ha realizado un modelo en 3D de los restos óseos y se ha reconstruido el aspecto del difunto, a excepción del cabello y de los ojos, que no han podido ser descifrados.

Los resultados se presentan en la exposición temporal Creando un antepasado: el Cráneo de Jericó, en el Museo Británico hasta el próximo 19 de febrero. Tras examinar las zonas ocultas del cráneo, los especialistas creen que el individuo era un hombre que murió con más de cuarenta años de edad. Las imágenes del TAC muestran que al cráneo le falta una mandíbula, que sus dientes están rotos y deteriorados, que se rompió la nariz durante la edad adulta y que cicatrizó antes de su muerte. El cráneo también presenta un agujero, que fue hecho para para rellenarlo con tierra y para que no se desmontara por el peso del yeso.

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Cráneo de Jericó

El Cráneo de Jericó, fechado entre el 8200 y el 7500 a.C., se exhibe en el Museo Británico de Londres.

ALEC FORSSMANN para National Geographic

Las patas de un trilobite resuelven el misterio de las huellas de los mares de hace casi 500 millones de años

Un grupo de científicos españoles ha descubierto, en un yacimiento al norte de la ciudad de Zagora (Marruecos), fósiles de trilobites con sus extremidades y partes blandas fosilizadas, algo que ocurre en muy pocos lugares del mundo. Se trata de un invertebrado marino extinto del Paleozoico (hace más de 470 millones de años) y habitaba en la gran mayoría de los mares y océanos de la Tierra primaria.

Según una reciente investigación publicada en la revista Scientific Reports y dirigida por el investigador Juan Carlos Gutiérrez-Marco (investigador del instituto de Geociencias CSIC-UCM), los Megistaspis (Ekeraspis) hammondi nombre que se le da a esta especie de trilobites, encontrados en el yacimiento marroquí de Biota de Fezouada son diferentes a los anteriormente descubiertos en otros puntos del planeta. 

Esta disimilitud aparece de varias formas. La primera es el número de patas delanteras, tres en este caso, con respecto a la morfología habitual de estos invertebrados; otra es su forma estructural espinosa y la última el gran tamaño de los trilobites de Marruecos (30 centímetros). Otro factor es el descubrimiento en uno de los tres fósiles de cómo funcionaba el aparato digestivo de esta especie. Estas características están relacionadas entre sí, debido a la alimentación carroñera del invertebrado. Por ello la modificación de sus patas, la prolongación de su boca (formada por espinas para ingerir en rápidos procesos a la presa) y la digestión en la cavidad superior de su esqueleto son un circuito interrelacionado.

Imagen de huellas fósiles Cruziana rugosa halladas en Fezouada (Marruecos). J.C. GUTIÉRREZ-MARCO

Según Gutiérrez-Marco, "esta diferencia deriva de la hipótesis de que los trilobites encontrados necesitaban extremidades más largas y fuertes para poder escarbar dentro del suelo y buscar a sus presas. Esto es algo inédito". El descubrimiento que ha hecho este equipo ya había sido explorado por el paleontólogo Adolf Seilacher en la década de los 50, aunque el alemán no consiguió convencer a la comunidad científica.

Como resultado de este proceso, aparecen huellas fósiles. Y éstas en su mayoría suelen pertenecer al grupo de las Cruziana. "Ésta es una de las marcas de estos artrópodos más abundantes en torno al antiguo supercontinente de Gondwana durante el Paleozoico inferior", argumenta el informe de los investigadores. Mientras, el sistema de los trilobites de Marruecos produce, al menos, hasta 12 marcas de huella, designando a este grupo como Cruziana rugosa. 

Otro dato importante dentro de la publicación es la composición de las patas y su zona blanda. Normalmente, el resto de trilobites ya encontrados sólo mostraban el caparazón fosilizado que conformaba la parte superior de su organismo. Pero en el caso de los trilobites marroquíes no. 

El proceso de conservación en las rocas de estos tres ejemplares es diferente y "se produce gracias a la rápida sedimentación del invertebrado". Posteriormente, y para que los restos enterrados del invertebrado aparezcan en buen estado, debe producirse una precipitación bacteriana. Este fenómeno ayuda a que la descomposición del material de las patas y las partes blandas (compuestas de hidrato de carbono nitrogenado) a partir de bacterias que rellenan los huecos con el procedimiento de la piritización. Es decir, surge con la aparición de la pirita: un compuesto de hierro que ayuda a la conservación fósil.

El investigador Juan Carlos Gutiérrez-Marco en las excavaciones J.C. GUTIÉRREZ-MARCO

El estudio de estos hallazgos comenzó en 2014 y termino en 2016 con la redacción del descubrimiento en el yacimiento de Biota de Fezouada. "Hay otros puntos donde también se han encontrado partes blandas, patas y antenas de los trilobites en el Cámbrico canadiense (Biota de Burgess Shale) y Australia (en Emuebay)", concluye el investigador español.

ABC.es

Cinco cosas que sabemos ciertas

Las verdades científicas siempre son provisionales hasta cierto punto. Antaño creíamos que los continentes permanecían fijos sobre la esfera terrestre; hogaño sabemos que se mueven. Pensábamos que el universo era estático; ahora sabemos que se expande. Dábamos por cierto que la margarina era más saludable que la mantequilla y que la terapia de restitución hormonal era idónea para un gran número de mujeres posmenopáusicas; ahora sabemos que no es tan simple.

Los científicos no lo saben todo, pero es mucho lo que sí saben. Y resulta desolador contemplar cuántas personas rechazan del modo más estrafalario algunas de las verdades más consolidadas y mejor contrastadas de la ciencia moderna.

Por lo común informamos de los últimos avances científicos y técnicos, pero creemos que es conveniente dar un paso atrás y hablar de algunos hechos científicos sólidamente arraigados. En lo esencial, los científicos legítimos no debaten acerca de estas verdades fundamentadas en pruebas verificables, que, aceptadas desde hace mucho tiempo, no han cesado de ganar crédito con la acumulación de más y más pruebas.

La investigación psicológica ha mostrado que tener que enfrentarse con todo ese cúmulo creciente de pruebas endurece mucho la postura de los negacionistas. No pretendemos, pues, que las siguientes notas resuelvan el problema. Pero creemos que es nuestro deber recalcar que algunos hechos son rigurosamente ciertos, aun en un mundo donde la ciencia es cada vez más vasta y se halla en incesante evolución.

—La redacción

[El artículo completo (PDF) incluye los siguientes contenidos:] 

La evolución es la única explicación razonable para la diversidad de la vida en la Tierra. Por Michael Shermer

La homeopatía carece de fundamento científico. Por Harriet Hall

Las teorías que califican de conspiración el cambio climático son absurdas. Por Ray Pierrehumbert

Las vacunas no causan autismo. Por Paul Offit

No hay indicios creíbles de que haya habido visitas de extraterrestres. Por Seth Shostak

Fármacos contra la diabetes y la hipertensión podrían combatir el cáncer

La metfotmina es un fármaco oral ampliamente recetado a pacientes con diabetes de tipo II. Se ha demostrado que la incidencia de cáncer es menor en personas tratadas con esta sustancia. Sin embargo, la concentración necesaria para lograr una acción anticancerígena eficaz puede resultar tóxica. Por ello, investigadores de la Universidad de Basilea han realizado un cribado de distintos medicamentos con el fin de identificar aquellos capaces de interaccionar con la metformina y potenciar su efecto terapéutico. Recientemente, la revista Science Advances ha publicado los resultados de la investigación.

Después de analizar el efecto de 1120 compuestos en varias líneas celulares, los científicos seleccionaron el antihipertensivo sirosingopina. La acción conjunta de los fármacos metformina y sirosingopina resultó tóxica para las células cancerígenas, pero inocua para las sanas. «En muestras de pacientes con leucemia, todas las células tumorales murieron después de administrar conjuntamente los dos medicamentos», señala Don Benjamin, primer autor del estudio. «Sin embargo, la dosis usada no resulta tóxica en las células normales, tal y como demuestran los resultados obtenidos con células sanguíneas de donantes sanos», añade.

Un efecto parecido se observó en modelos de cáncer de hígado. En primer lugar, los investigadores cultivaron esferas tridimensionales de hepatocitos, conjuntos de células hepáticas que se utilizan con el fin de imitar tumores sólidos. En segundo lugar, usaron ratones genéticamente modificados para desarrollar nódulos cancerígenos en el hígado. En ambos casos el tratamiento con los dos fármacos eliminó las células neoplásicas.

La sirosingopina es un derivado de la reserpina, un potente alcaloide, que parece potenciar el efecto anticancerígeno de la metformina. Este antidiabético, además de bloquear la producción de glucosa en el hígado, inhibe la respiración celular. Así, la acción conjunta de estos compuestos interrumpe los procesos moleculares que permiten a la célula obtener la energía que necesita para su buen funcionamiento. En este contexto, las células cancerígenas son especialmente vulnerables ya que requieren de un gran aporte energético para crecer y proliferar. «Los resultados muestran que la combinación metformina-sirosingopina induce la apoptosis o suicidio programado de las células cancerígenas» explica Benjamin. «Creemos que la inhibición de la cadena respiratoria mitocondrial es la clave para explicar la desaparición de los tumores», concluye. Aunque aún queda mucho camino por recorrer, este estudio podría impulsar el desarrollo de terapias anticancerígenas basadas en la combinación de varios fármacos.

Más información en Science Advances

Fuente: Eurekalert

¿Qué selló el destino de la expedición Franklin?

El 19 de mayo de 1845 zarpó hacia el Polo Norte el explorador británico John Franklin con dos barcos, el Terror y el Erebus, y una tripulación de unas 130 personas. Su intención era buscar y surcar el legendario Paso del Noroeste. Salvo cuatro marinos, que habían abandonado la expedición antes, no sobrevivió nadie. El motivo de la muerte de aquellos hombres era hasta ahora desconocido; solo a unos pocos miembros de la tripulación se les enterró o se les pudo encontrar. Muchos murieron de agotamiento o congelación. El análisis de las uñas de uno de los cadáveres podría aclarar, al menos, el fallecimiento de una buena parte de los marineros e investigadores. Jennie Christensen, de TrichAnalytics, en North Saanich, y su equipo han publicado los resultados en Journal of Archaelogical Science Reports.

Se ha sospechado a menudo que el envenenamiento con plomo fue una de las causas principales de las muertes: los hombres habrían ingerido el plomo procedente de sus latas de alimentos o del agua de beber. Esta corría por tuberías de plomo, adecuadas para los barcos. Ese metal pesado causa dolencias neurológicas severas que, por ejemplo, dificultan el caminar y el pensamiento, con lo que los hombres, aun sin el plomo ya debilitados, estarían todavía más impedidos o confusos. Los nuevos datos extraídos de la uña de John Hartell, sin embargo, establecen que el plomo no parece que fuera en especial un problema. El marinero murió durante la primera invernada de la expedición en la isla Beechey del archipiélago ártico canadiense, donde le enterraron. En una uña del cadáver han podido Christensen y sus colaboradores constatar cómo fue evolucionando el cuerpo de aquel hombre semana a semana.

«Se puede ver cuánto plomo fue acumulando John Hartnell mientras era parte de la expedición», dice Keith Millar, de la Universidad de Glasgow, en Nature. Este investigador había ya intentado analizar el estado de salud de la tripulación basándose en los datos históricos. El plomo es solo uno de los elementos que el equipo de Christensen ha investigado. Con la ayuda de un acelerador de partículas y otros instrumentos de medida rastrearon también el contenido de cobre y zinc en los restos de Hartnell: las modestas concentraciones dan a entender que hubo deficiencias en las provisiones de carne o pescado, y señalan, en cualquier caso, dificultades de salud.

Al menos Hartnell mostraba una extrema deficiencia de zinc en su uña. Por lo tanto, hubo algo que debilitó el sistema inmunitario sensiblemente. Un mal aporte de zinc hizo que los hombres fuesen más propensos a las enfermedades infecciosas, como la tuberculosis o la neumonía, que en las duras condiciones árticas podían conducir rápidamente a la muerte. Solo unas semanas antes de la muerte de Hartnell subieron claramente los valores de plomo en su uña. Para Christensen es una señal de que su cuerpo, en su lucha contra la muerte, movilizó sus últimas reservas, con lo que el plomo almacenado en los huesos entró en el flujo sanguíneo y finalmente llegó a las uñas.

Estudios precedentes de los huesos de Hartnell y de otros miembros de la expedición mostraron que habían estado acumulando plomo desde hacía mucho, pero que durante la expedición no hubo un gran aumento de la concentración. «La teoría del plomo queda bastante desmontada con este trabajo», dice Ron Martin, de la Universidad del Oeste de Londres, que realizó uno de los análisis de los huesos. En los últimos años, unos arqueólogos han dado, tras una larga búsqueda, con los dos barcos de la desafortunada expedición de Franklin. Su investigación aportó además indicios de que los hombres no sufrieron una intoxicación aguda con plomo. A bordo del Terror y del Erebus se guardaron con todo cuidado distintos bienes, lo que indica que la tripulación, en su gran mayoría, tenía clara la mente y no sufría alucinaciones por efecto del plomo.

Por desgracia, no existe ninguna otra uña aparte de las de John Hartnell. Por lo tanto, no son posibles más estudios de este tipo. No obstante, la carencia de zinc podría dar una explicación de por qué tantas expediciones árticas o antárticas se quebraron bajo enormes problemas de salud, afirma Christensen. Sin ese elemento de traza, el sistema inmunitario sufre: los expedicionarios enfermarían levemente, lo cual, en las condiciones severas de ambos polos, podía terminar rápidamente en la muerte.

Más información en Journal of Archeological Science Reports

Fuente: spektrum.de/Daniel Lingenhöhl

Algunos virus son más agresivos en hombres que en mujeres

Las tasas de mortalidad por enfermedades infecciosas son a menudo más altas en hombres que en mujeres. ¿Significa esto que el sistema inmunitario de las mujeres es más fuerte? ¿O puede que algunos virus se adapten para ser menos virulentos para ellas? Un estudio publicado esta semana en la revista Nature Communications por investigadores de la Universidad de Londres apunta hacia la segunda opción. Debido a que las hembras pueden transmitir patógenos durante el embarazo, el nacimiento, o la lactancia, estos evolucionan para disminuir su virulencia en ellas, mucho más valiosas como vehículo de dispersión que los hombres.

En primer lugar, los investigadores elaboraron un modelo matemático epidemiológico para poder determinar en qué condiciones la selección natural favorece a los patógenos para ser más o menos virulentes según el sexo de su huésped. Después, aplicaron los resultados al virus linfotrópico de células T humanas de tipo 1 (HTLV-1), que provoca una leucemia llamada linfoma de células T del adulto (ATL, por sus siglas en inglés). Finalmente, fueron capaces de resolver un viejo rompecabezas sobre el desarrollo de la infección: en Japón los hombres infectados tienen entre 2 y 3,5 veces más posibilidades de desarrollar este cáncer de sangre, mientras que en mujeres y hombres del Caribe es igualmente probable. Se trata de un enigma difícil de explicar que ya había llamado la atención de la comunidad científica. Pero a diferencia de los estudios anteriores en este caso los científicos situaron su análisis en el punto de vista del virus, en lugar de concentrarse en del portador.

Según los autores, su modelo demuestra que la selección natural favorece a los HTLV-1 menos virulentos con las mujeres que con los varones en sociedades en las que hay una mayor transmisión de madre a hijos durante el parto y la lactancia. Este hecho ocurre en Japón, donde el periodo en que las madres amamantan a su descendencia es mayor que en el Caribe. El hallazgo resalta la importancia de investigar las diferencias en el perfil de expresión genética de patógenos en machos y hembras y concluye que la lactancia materna, más prolongada en Japón que en el Caribe, puede haber impulsado la diferencia de virulencia entre las dos poblaciones. 

«La supervivencia de los más aptos es relevante para todos los organismos, no solo para los humanos. Es muy probable que este comportamiento virulento específico del sexo esté sucediendo en otros muchos patógenos que causan enfermedades, además de ser un excelente ejemplo de lo que el análisis evolutivo puede hacer por la medicina», argumenta Francisco Úbeda, coautor del estudio.

Más información en Nature Communications.

Fuente: SINC.

El ejercicio físico favorece la recuperación tras un ictus

Se sabe que el ejercicio físico tiene efectos positivos en el bienestar general de una persona y que contribuye a retrasar la pérdida memoria y a mejorar la capacidad cognitiva en la vejez. Ahora, un estudio en ratones vincula los efectos positivos de la actividad física voluntaria con la recuperación tras sufrir un ictus.

«Nuestro estudio sugiere que el ejercicio físico puede ser un método preventivo así como terapéutico para ayudar a la recuperación después de un accidente cerebrovascular», afirma Evgenia Kalogeraki, de la Universidad de Gotinga y autora principal del estudio.

En un trabajo anterior, los investigadores constataron que los ratones que crecían en un ambiente enriquecido (con acceso libre a una rueda para correr y estimulación cognitiva y social creciente) presentaban un cerebro más joven durante la vejez. En esta reciente investigación, el objetivo de los científicos ha consistido en comprobar si el ejercicio físico por sí solo puede tener esos beneficios y sí, además, protege y contribuye a la rehabilitación cerebral después de padecer un accidente cerebrovascular.

Mayor plasticidad cerebral

Los experimentadores empelaron una prueba estándar para evaluar la plasticidad cerebral. Consistía en impedir la entrada visual a través de un ojo del animal durante un par de días, de manera que la parte del cerebro que procesaba la información visual se activaba preferentemente por el ojo abierto. Esta capacidad del cerebro para cambiar la dominancia ocular (plasticidad de dominancia ocular) se halla relacionada con la edad, de manera que resulta más pronunciada en los ratones jóvenes que en los ejemplares de avanzada edad. Si estos últimos han crecido sin ningún tipo de estimulación, tal capacidad se encuentra totalmente ausente.

Además de confirmar los efectos antienvejecimiento del ejercicio físico, los autores constataron que el cerebro de los ratones más viejos que habían hecho ejercicio físico conservaba la facultad de cambiar la dominancia del ojo; ello no sucedía, en cambio, en los roedores que no se habían ejercitado en la rueda para correr. Además, los múridos que tenían acceso libre a la rueda presentaban la plasticidad de la dominación ocular después de sufrir un ictus; los otros, no.

«Descubrimos que los ratones con acceso libre a una rueda para correr preservaban un cerebro más joven durante toda su vida capaz de prevenir los efectos negativos de un accidente cerebrovascular», señala Kalogeraki. Los investigadores observaron, asimismo, que el ejercicio físico podía usarse como método terapéutico después de sufrir un ictus. Justyna Pielecka-Fortuna, coautora del estudio, explica: «Los ratones sin acceso previo a una rueda para correr mostraban una recuperación positiva si iniciaban la práctica de ejercicio después de sufrir un accidente cerebrovascular».

Según los autores, estos hallazgos arrojan luz sobre la posibilidad de usar el ejercicio físico voluntario como método de prevención en las personas con riesgo de sufrir un ictus o como medida terapéutica en las que ya lo han sufrido. Como siguiente paso, los investigadores se proponen estudiar los mecanismos que subyacen a los cambios que proporciona el ejercicio físico en la actividad cerebral.

Ictus

La obstrucción de un vaso sanguíneo es el origen más común del ictus, si bien también puede deberse a la hemorragia causada por la rotura de una arteria. Sería el equivalente a un infarto de miocardio, pero en el cerebro. Ante un ictus, cada minuto cuenta. Es la primera causa de incapacidad en el mundo y, según los expertos, se convertirá en la epidemia del futuro. A pesar de su elevada prevalencia, muchas personas aún no saben qué es el ictus ni cuáles son sus causas o consecuencias. En este monográfico digital (en PDF) hemos reunido nuestros mejores artículos sobre esta patología, también conocida como accidente cerebrovascular, embolia, derrame cerebral, o apoplejía. Descubre cómo reconocer sus síntomas, los avances farmacológicos centrados en disolver los coágulos que impiden la circulación sanguínea o las nuevas terapias sensoriales diseñadas para reducir sus secuelas.Más información en Frontiers in Aging Neuroscience

Fuente: EurekAlert!

¿Debemos modificar el ADN humano?

El año 2015 terminó con el sistema CRISPR/Cas9 de edición genómica siendo considerado como el gran descubrimiento del año por la revista Science. De hecho, 2015 no fue el año de su descubrimiento (las primeras secuencias CRISPR fueron descubiertas por microbiólogos, entre los que se encuentra el científico español Francis Mojica, entre los años 1987-1993) sino más bien el año en que la comunidad científica general se dio cuenta de las innumerables aplicaciones de esta novedosa herramienta molecular en todas las áreas de la biología, desde agrotecnología y ganadería, control de pestes y parásitos, investigación biomédica... Y fue durante el 2016 cuando este sistema se encumbró como una técnica extremadamente versátil, con publicaciones científicas a doquier sobre edición genómica, ediciones extras de todas las revistas científicas relevantes dedicadas a CRISPR (como Nature, o Science) y comentarios incluso en las secciones de divulgación científica de la prensa general.

¿En qué consiste el sistema CRISPR/Cas9? Numerosas revisiones ofrecen un recorrido exhaustivo de su descubrimiento y sus aplicaciones (recomendable, Mojica y Montoliu, Trends in Microbiology 24(10):811-20, 2016), pero para este artículo bastará recordar que este sistema tiene su origen en un mecanismo de defensa inmunitaria que tienen muchas bacterias contra sus virus. Se basa en el reconocimiento muy preciso de secuencias en el genoma de los virus, combinado con una enzima nucleásica capaz de cortar estas secuencias con gran eficiencia y precisión, de forma que el ADN vírico se destruye.

A partir de este conocimiento, varios grupos de investigadores han modificado este sistema para que actúe y corte cualquier tipo de ADN, incluso el ADN dentro de las células de un organismo vivo, es decir, han modificado este sistema para convertirlo en una herramienta de precisión casi quirúrgica, un bisturí molecular que corta de forma dirigida y planeada una secuencia de ADN dentro de un gen en una localización cromosómica concreta, de forma que la célula, al reparar el corte, generará mutaciones, normalmente de disrupción y pérdida de función del gen. En su función más básica, apagamos un gen y deja de funcionar de forma definitiva en la célula y todas sus células hijas.

Actualmente, hay variaciones de la técnica en que podemos introducir nuevos genes, o incluso, modificar de forma precisa un gen, corrigiendo una mutación o introduciendo una nueva variante que codifique para una proteína ligeramente distinta. En resumen, el sistema CRISPR es una herramienta molecular simple, elegante, eficiente y accesible. Cualquier laboratorio puede permitirse su uso, sea en células en cultivo o en cualquier organismo vivo, y de aquí la gran revolución. Ahora tenemos unas tijeras moleculares versátiles y supereficientes para cortar el ADN dentro de nuestra maleta de herramientas biotecnológicas, sin grandes complejidades técnicas ni coste elevado, para usar a discreción. CRISPR/Cas9 está definitivamente dentro de nuestro posible carrito de la compra.

Portada de la revista Nature (Marzo 2016). Ilustración de Chris Labrooy 

Evidentemente que si podemos utilizar esta tecnología para editar el genoma de champiñones y mediante la destrucción de un gen lograr champiñones que no se vuelven parduzcos tras cortarlos, crear nuevas variantes de ovejas con mayor musculatura, generar insectos que no pueden transmitir la malaria, modificar genéticamente de forma precisa ratones para estudiar la función de genes y elementos reguladores de la expresión y editar el genoma de células humanas para emular en una cápsula de Petri una determinada enfermedad genética, también podemos usar esta tecnología directamente en seres humanos.

Y de este tema en particular va esta contribución, sobre la edición genómica del genoma humano. Sobre si hemos pensado realmente cuándo y en qué circunstancias y condiciones estamos de acuerdo en modificar el genoma. Aquellas "viejas" discusiones y consideraciones de cuando se diseñaron las primeras técnicas de biología molecular, se aprobaron los primeros ensayos de terapia génica en humanos o se lograron las primeras células embrionarias humanas, vuelven con fuerza.

Porque ahora, la técnica CRISPR y todas sus derivadas están haciendo posible lo que antes era pura entelequia, la modificación permanente encélulas germinales del genoma humano, es decir, "tocar" las instrucciones genéticas de una persona cuando es un embrión y que éstas puedan pasar a su descendencia, modificando de forma dirigidael genoma que ha de ser transmitido a los humanos del futuro.

Podríamos pensar en eliminar mutaciones humanas que causan enfermedades muy severas. Incluso nos podríamos atrever a pensar en cómo generar humanos a la carta, según demanda. Y antes de que todo esto suceda, quizás hay que hacer un alto en el camino para informar a la sociedad y empoderarla en conocimiento, y así entre todos decidir cuáles van a ser las aplicacioones que apoyamos y cuáles no nos parecen correctas. Es probable que el uso de esta y otras tecnologías para curar enfermedades nos parezca aceptable e incluso loable, mientras que la modificación genética para el mejoramiento humano no nos parezca plausible.

Hace falta legislar y aconsejar al legislador, que suele saber de leyes, pero no de ciencia. También deberíamos comprender que en un mundo global, las cuestiones bioéticas no son patrimonio de ninguna sociedad en particular, y que no todas comparten los mismos valores ni persiguen los mismos objetivos.

En este sentido, 2015 se presentaron por primera vez resultados de investigadores chinos sobre la edición genómica por CRISPR/Cas9 en embriones humanos no viables (triploides), aunque con baja eficiencia. Este artículo abrió la caja de Pandora sobre qué queremos realmente, y múltiples voces se elevaron pidiendo moratorias sobre experimentos de edición genética del genoma humano en embriones.

En 2016, se aprobó la primera investigación en el Reino Unido en embriones humanos "sanos" para estudiar la infertilidad humana y los estadios de desarrollo iniciales, pero con la resolución explícita de que no van a ser nunca implantados, pero en Suecia (además de China) también están valorando la aprobación de ensayos controlados en embriones humanos (de nuevo y de momento, sin implantar). Pensemos que en estos casos, editar el genoma de un embrión implica haber editado el genoma de todas o casi todas las células del adulto que resulte de este embrión incluidos los espermatozoides y óvulos que puedan generar, de ahí la prohibición expresa de la implantación de estos embriones modificados (al menos, hasta que no haya una legislación más clara al respecto).

Lo que en la mayoría de las sociedades puede aceptarse sin entrar en cuestiones bioéticas más controvertidas es la terapia génica usando la tecnología CRISPR, una terapia sin modificar el genoma de las células germinales sino sólo las células del paciente en un órgano concreto, un tema particularmente relevante para encontrar una terapia para enfermedades que no tienen cura. De momento, ya hay varios protocolos en fase de ensayo inicial usando células editadas por otras herramientas de edición genómica en el Reino Unido (basada en las enzimas TALEN, parecido al sistema CRISPR pero menos eficiente y más costoso), así como nuevos protocolos usando la técnica CRISPR, de momento sólo contra cánceres muy agresivos, en China y EE.UU.

Sea como fuere, el sistema CRISPR está aquí para quedarse, es una herramienta tecnológica muy potente, que nos permitirá avanzar a una velocidad impensable en el conocimiento científico, y claramente modificará el mundo biológico tal y como lo conocemos, incluido el ser humano y su futuro genético. Hace falta más reflexión y más documentos como el que ha publicado en fecha reciente el Observatorio de Bioética y Derecho de la Universidad de Barcelona.

En este documento se plantea la realidad científica actual y se proponen una serie de recomendaciones, entre las que destacan ir paso a paso y caso a caso, permitiendo la investigación básica, aprobando el uso terapéutico en células somáticas, evaluando la posibilidad de aprobar la terapia germinal en casos de enfermedades muy severas, y deteniendo su empleo para el mejoramiento humano (biological enhancement).

Aún cuando debemos admitir que hay líneas grisespara delimitar qué es terapia, qué es mejora. Para ello, debemos seleccionar comités de bioética que valoren con rigor científico y garantías los proyectos de investigación y sus objetivos finales, y también es necesario implicar a los medios de comunicación y a la sociedad en general, para transmitir y compartir una información serena y ponderada, que nos empodere a decidir, con respeto por los derechos de las personas, y siempre considerando los principios de justicia y equidad que deseamos para nuestro futuro, como sociedad y como especie.

Gemma Marfany para IyC

Jugant amb aigua

Al Club de ciències hem estat jugant amb aigua per tal de veure diferents fenòmens relacionats amb les característiques o propietats de l'aigua:

1º.  LA TENSIÓ SUPERFICIAL. Quantes gotes d'aigua hi podem afegir a sobre d'una moneda?. La tensió superficial de l'aigua ens permet posar moltes més de les que podriem suposar. El curs passat vam col.locar 19, rècord que aquest curs hem superat a 23.... i tú?

2. ANTIGRAVETAT. La pressió de l'atmosfera afecta de manera curiosa a l'aigua de tal manera que ens permet fer que una columna d'aigua estigui per sobre del nivell normal i a sobre que el poguem moure i fer pujar i baixar... en contra de la gravetat. La pressió en aquest cas demostra que és més forma que una força fonamental com és la gravetat... universal, però fluixeta.

3. CAPACITAT DE ABSORCIÓ PER CAPILARITAT. tot i que no ens va sortir com a la fotografia, el fenòmen de la capilaritat que és present als papers (tovalloles, paper de WC...) permet a l'aigua "escalar-los" i passar d'una banda a una altre, també en contra de gravetat.

Nacho Padró

Happy New Year 2017!!!