Archivos Mensuales: enero 2017

Científicos crean híbrido humano-cerdo; investigación generará avances para transplantes de órganos

Un equipo de científicos ha publicado una investigación en la que informa de la creación exitosa de un híbrido entre un ser humano y un cerdo.

FOTOS: Científicos crean el primer híbrido entre humano y cerdo

Imagen ilustrativaJeff VinnickAFP
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Un equipo internacional de científicos asegura haber creado una ‘quimera’ entre un ser humano y un cerdo gracias a un experimento cuyos resultados han sido publicados en la revista ‘Cell’. Juan Carlos Izpisua Belmonte, que encabeza el equipo de investigadores, asegura que el objetivo de la investigación pasa por crear “tejidos u órganos funcionales que podrían ser trasplantados”.

Para llevar a cabo su experimento, los científicos introdujeron células madre humanas en embriones de un cerdo en una fase temprana del desarrollo, lo que les permitió crear unos 2.000 híbridos que luego introdujeron en el organismo de una cerda, convirtiéndose 186 de ellos en ‘quimeras’. Allí permanecieron durante 28 días, período se corresponde al primer trimestre del embarazo de estos animales, después de lo cual extrajeron el feto, poniendo así fin al proceso.

Belmonte afirma que bastó ese tiempo para que las ‘quimeras’ se desarrollaran lo suficiente para que los científicos pudieran analizarlas sin “preocupaciones éticas” vinculadas con animales ‘quiméricos’ maduros. Según el científico, la posibilidad de que nazca un animal que contenga células humanas es algo que podría causar preocupaciones fuera del mundo científico. “La sociedad tiene que decidir qué se debe hacer”, subraya.

Este experimento, el primero que permite cruzar células de dos especies tan diferentes, podría también ofrecer a la ciencia nuevas oportunidades para investigar distintas enfermedades y cómo afectan al organismo humano.

Los científicos esperan que estos experimentos en el ámbito de la hibridación abran ventanas a la investigación de métodos para crear órganos para trasplantes generados a partir de las células del propio receptor. De esa forma, se evitaría el rechazo del órgano, resolviendo el problema de la falta de donaciones en el mundo.

Científicos crean los primeros zombies asesinos al estilo de The Walking Dead

The Walking Dead – FOX – Series, películas, programación, vídeos – foxtv.es

Un grupo de ratones de laboratorio fueron convertidos en lo que los científicos del proyecto describieron como ratones ‘zombies’

La revista Cell es una revista bimensual que publica hallazgos inusuales e innovadores en cualquier área de la biología experimental. Una de sus recientes publicaciones habla sobre un gran hallazgo que obtuvieron los investigadores de la Universidad de Yale, quienes han aislado los circuitos cerebrales que coordinan el instinto asesino y de caza.

El estudio reveló que mediante el uso de un láser que altera y estimula ciertos grupos neuronales específicos, algunos mamíferos pueden adquirir las mismas características de un ‘zombie’, es decir, se vuelven violentos, persiguen a sus víctimas, muerden casi cualquier objeto y sólo intentan comerlos.

Cuando el láser está apagado, los animales se comportan normalmente. Pero al encender el láser, los ratones asumen las cualidades de ‘los caminantes’ de The Walking Dead

El investigador principal Ivan Araujo profesor asociado de psiquiatría en La Escuela de Medicina de la Universidad de Yale y un Asociado en el Laboratorio John B. Pierce comentó que al encender el láser, los ratones saltaban sobre un objeto, lo sostenían con las patas y lo mordían intensamente como si trataran de capturarlo y matarlo. Sin embargo, Araujo comentó que la analogía con ‘The Walking Dead’ sólo es valida hasta cierto punto, pues los ratones nunca intentaron cazar otros ratones, además de que influía mucho si tenían realmente hambre o no.

 
 
 
 
 

La ciencia logró apoderarse de los instintos

El equipo de investigación de Ivan Araujo no sólo localizó la región cerebral que desata los impulsos asesinos y de caza, sino que lograron controlar, activar y desactivar a placer estos instintos. Este descubrimiento es significativo para el mundo de la neurociencia pues permite una comprensión mucho más precisa del comportamiento cerebral de los mamíferos.

Dentro de los experimentos que realizaron fue el de lesionar las neuronas asociadas con morder y matar, al activar el láser observaron que los ratones perseguirían a la presa pero no podrían matarla. La fuerza de su mordida se había reducido en un 50 por ciento.

Estos nuevos avances científicos en el campo neuronal han ayudado a delinear una red neuronal que permite la distinción de comportamientos y sugieren que las neuronas de la amígdala central dan esas instrucciones de asesinato y caza y se plantea que esto no sólo es posible en los ratones sino en todos los vertebrados con mandíbulas. #zombies #experimentos biológicos #TheWalkingDead

Últimos avances en criobiología

Preservar corazones, cerebros e incluso cuerpos enteros durante años para luego devolverles la vida. La biología del ultrafrío está a punto de conseguirlo.

hielo

Hoy lo conocemos por ser uno de los padres del ecologismo y fundador de la hipótesis Gaia, según la cual la Tierra es un organismo que se autorregula para mantenerse vivo. Pero allá por los años cincuenta, James Lovelock era un joven científico del National Institute for Medical Research de Londres con un extraño cometido: reanimar hámsteres congelados. El experimento consistía en reducir la temperatura corporal de los roedores hasta que su corazón dejara de latir. Posteriormente, los reanimaba aplicando sobre su pecho una cucharilla de metal calentada en la llama de un mechero. Aquel procedimiento desentumecía el músculo cardiaco, que a los cuatro o cinco minutos empezaba a palpitar de nuevo mientras el resto del animal seguía frío. Poco después, volvía la respiración espontánea y, tras un baño de agua caliente y varios días en la incubadora, los hámsteres estaban totalmente recuperados. Es más, muchos fueron sometidos varias veces al mismo trance.

Para minimizar el riesgo de quemaduras en el tórax, el bioquímico británico –creador de un buen puñado de instrumentos científicos– se hizo con un transmisor de avión, lo desmontó y con sus componentes construyó un sencillo aparato de diatermia –producción de calor en los tejidos– por microondas. Las investigaciones sobre los efectos de la congelación en animales llevaron a Lovelock a replantearse el concepto de vida: un hámster con todos sus órganos atravesados por cristales de hielo, incluido el cerebro, ¿está vivo o muerto? Sus trabajos, incluido el interrogante, pusieron un avance en el campo de la criobiología, la rama de la biología que estudia los efectos de las bajas temperaturas.

En la naturaleza encontramos organismos, desde bacterias a animales superiores, que toleran la congelación durante periodos prolongados. Los humanos, de momento, no hemos alcanzado esta capacidad de forma natural, pero sí es posible mantener células y tejidos durante años en un frigorífico, como se hace con el plasma, el semen, los óvulos, las córneas o las células madre del cordón umbilical. Quizá, en un futuro no muy lejano, los médicos dispongan de bancos de órganos helados para realizar trasplantes. O puedan incluso resucitar a aquellas personas que decidieron ser congeladas tras su fallecimiento y cuyos cuerpos se encuentran preservados en tanques de nitrógeno líquido.

Normalmente, la temperatura del cuerpo humano oscila entre los 36 °C y los 37 °C; si baja de los 35 °C, entra en hipotermia. Entonces, los músculos se entumecen, se producen temblores, la piel se vuelve de color gris azulada y vamos perdiendo lentamente la capacidad de pensar y movernos. Cuando el corazón deja de latir, la sangre ya no lleva oxígeno a las células. Sin embargo, a temperaturas más bajas, el organismo se va ralentizando, del orden de un 5 %-7 % por cada grado descendido. Al funcionar más lentamente, las células necesitan menos oxígeno. Eso es lo que explica que algunas personas que caen en un lago helado o quedan atrapadas por una avalancha de nieve puedan ser reanimadas aunque hayan dejado de respirar durante unos minutos.

Viva tras ochenta minutos bajo el hielo

La temperatura corporal más baja a la que un ser humano ha sobrevivido es de 13,7 ºC. En 1999, una radióloga sueca, Anna Bågenholm, cayó de cabeza a un río congelado mientras practicaba esquí en las montañas de Noruega. Estuvo consciente cuarenta minutos –tuvo la suerte de quedarse atrapada en una bolsa de aire– antes de sufrir una parada cardiorrespiratoria. Cuando consiguieron rescatarla, ya llevaba ochenta minutos bajo la capa de hielo. Después de diez días en cuidados intensivos, Bågenholm despertó paralizada de cuello para abajo. Con el tiempo, consiguió restablecerse casi por completo del accidente, aunque con secuelas en pies y manos.

En los últimos años, la hipotermia terapéutica o inducida está siendo utilizada cada vez con mayor frecuencia para prevenir o mitigar lesiones neurológicas. En algunas unidades neonatales, por ejemplo, emplean esa técnica con niños que han sufrido falta de oxígeno y flujo sanguíneo en el cerebro durante el parto. Los estudios demuestran que mantener la temperatura corporal a 33,5 ºC durante 72 horas reduce el riesgo tanto de morir como de sufrir una discapacidad en el futuro, ya que da un margen de tiempo a los médicos para tratar al bebé.

criopreservación

El proyecto más ambicioso en este campo lo está llevando a cabo un grupo de científicos estadounidenses dirigidos por Peter Rhee y Samuel Tisherman, de las universidades de Arizona y Maryland, respectivamente. Los investigadores afirman que es posible mantener cuerpos enteros en estado de animación suspendida, o sea, entre la vida y la muerte, durante algunas horas. Ya lo demostraron en ensayos con cerdos, a los que produjeron una hemorragia masiva imitando el efecto de múltiples heridas de bala. La técnica consiste en drenar toda la sangre de su cuerpo y sustituirla por una solución salina helada, que enfría el organismo hasta los 10 ºC y detiene casi toda la actividad celular. Una vez tratada la lesión, se vuelve a bombear la sangre y el individuo se calienta lentamente.

Rhee y Tisherman ya están preparados para efectuar pruebas clínicas con heridos de bala o arma blanca en el Hospital Presbiteriano de Pittsburgh, en Pensilvania. Y, con el tiempo, quieren incluir también a las víctimas de accidentes de tráfico o caídas con traumatismos graves. El objetivo, según estos expertos, “es que el frío reduzca el riesgo de que se produzcan daños en los órganos debido al paro cardiaco“.

Se cambia la sangre por anticongelante

A diferencia de la animación suspendida, la criónica conserva pacientes tras certificar oficialmente su fallecimiento, con la esperanza de que la tecnología del futuro permita revivirlos. En esta ocasión, la sangre se sustituye por un anticongelante –parecido al que le ponemos al radiador del coche– y el cuerpo se mantiene en nitrógeno líquido, a -196°C. La sustancia criopreservadora impide que se formen los microcristales de hielo que rompen las estructuras celulares. Es la llamada vitrificación, también empleada con los embriones, que se conservan durante años para ser implantados en los úteros de las madres cuando así lo requieran.

“El problema, en el caso de los humanos adultos, es que no conocemos la manera de revertir el proceso”, dice Lluís Estrada, ex jefe de Neurofisiología Clínica del Hospital Universitario de Tarragona. Todavía. Porque la criopreservación reversible es un área de la investigación científica que está dando resultados prometedores.

Ya en 2005, un equipo israelí consiguió reimplantar con éxito el ovario derecho de ocho ovejas después de dos semanas. El flujo sanguíneo se reanudó al instante, y al poco tiempo los animales produjeron óvulos con normalidad. El objetivo final de este tipo concreto de experimentos es salvaguardar la fertilidad de mujeres que, por ejemplo, reciben quimioterapia.

La criopreservación de tejido ovárico es una de las líneas de investigación de CryoBioTech. Para Ramón Risco, director de este grupo de científicos de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla, ampliarla a órganos más grandes, como el corazón y los riñones, permitiría a los médicos disponer de bancos de repuestos listos para trasplantar.

Pero antes de llegar a ese punto, tendrían que salvar un gran obstáculo: la toxicidad de los anticongelantes. “La mayor parte son alcoholes, y por lo tanto, nocivos en las concentraciones necesarias para vitrificar”, afirma Risco. Y continúa: “Si sustituimos un alto porcentaje del órgano con estas sustancias, podemos llegar a intoxicarlo”. La estrategia que siguen en CryoBioTech es “visualizar, mediante imágenes por tomografía, cómo se va cargando de anticongelante el órgano”. Así controlan la proporción exacta antes de que se eche a perder.

Sesos helados recuperados

En caso de que la técnica avanzara tanto como para que una persona criopreservada pudiera resucitar en el futuro, la toxicidad podría tener graves consecuencias para su organismo, sobre todo en su encéfalo. ¿Cómo conservar las neuronas después de una descongelación? ¿Se mantendrían las sinapsis –o conexiones– entre ellas? De las 250 o 300 personas que, según los cálculos de Estrada, están flotando en tanques de nitrógeno líquido en empresas como Alcor y Cryonics Institute, algunas de ellas han preservado solo sus cabezas, lo que se conoce como neurosuspensión. Los defensores de esta práctica consideran que la identidad está contenida en el cerebro, y que bastará con proporcionar un nuevo cuerpo al órgano pensante.

almacenaje Alcor

La idea tampoco es tan descabellada si tenemos en cuenta que, a principios de 2016, científicos de la empresa californiana 21st Century Medicine (21CM) recuperaron, por primera vez, el cerebro de un mamífero. Los expertos aplicaron a un conejo una técnica denominada criopreservación aldehído-estabilizada, que consiste en rellenar el sistema vascular cerebral con productos químicos que lo enfrían hasta los -135 ºC. Durante este proceso, las sinapsis se mantuvieron intactas, lo que demostró que se pueden preservar las zonas neuronales relacionadas con la memoria y el aprendizaje.

Un año antes, un equipo de científicos de Alcor, en colaboración con CryoBioTech, halló indicios de que los recuerdos pueden sobrevivir a la congelación en organismos simples como los gusanos nematodos Caenorhabditis elegans. “Si podemos aplicar esta técnica en riñones e hígados, ¿por qué no íbamos a poder hacerlo con el cerebro, que es también un órgano?”, se pregunta Risco.

La criónica como alternativa a la muerte biológica genera muchas dudas dentro y fuera de la comunidad científica. En primer lugar, porque todavía no se ha demostrado que funcione: algunos piensan que el único fin de las empresas es lucrarse. Aunque, en realidad, el coste de una criogenización tampoco es excesivamente elevado. Puede oscilar, de acuerdo con Estrada, entre los 40.000 y los 250.000 euros. La variación se explica porque “en instituciones como Alcor consideran que se debe hacer una reserva monetaria para que se pueda cubrir el mantenimiento del cuerpo con los intereses generados. Si esa persona reviviera en el futuro, tendría un capital con el que hacer frente a la vida”, explica el neurofisiólogo.

Estrada asegura que no ve ningún dilema ético, puesto que detener el tiempo biológico con la esperanza de que hallar una cura es, al fin y al cabo, una decisión personal

Criogenizados por si acaso

Pero ¿qué pintaría esa persona en un mundo que no le pertenece? Es otra de las críticas que hacen los detractores de la criopreservación humana. La posibilidad de que en el porvenir hubiera superpoblación tampoco sería problema, porque la práctica tampoco está tan extendida. Estrada asegura que no ve ningún dilema ético, puesto que detener el tiempo biológico con la esperanza de que hallar una cura es, al fin y al cabo, una decisión personal, ni siquiera reñida con las creencias religiosas. Risco es de la misma opinión: “Hay personas que quieren que las congelen por si acaso pudieran recuperar algo de lo que eran. Yo lo veo como un experimento, donde siempre hay un grupo experimental y otro de control. El segundo ya lo tenemos: todas las personas que se mueren. Hay quien piensa que sí vamos a poder recuperar esos cuerpos. ¿Quién sabe? Yo no me atrevo a decidirlo”.

Imágenes: CC0, USDA Gene Bank, Alcor Life Extension Foundation

Científicos arrojan luz sobre qué determina el sexo del niño a la hora de la concepción

Científicos arrojan luz sobre qué determina el sexo del niño a la hora de la concepción

Un grupo de investigadores internacional analizó el caso de más de 3000 mujeres chinas y determinaron que la presión alterial de las madres tras la concepción podía influir en el sexo de los bebés.

Tras la concepción, un factor tan simple y “previamente desconocido” como la presión en los vasos sanguíneos de la madre puede determinar el sexo de niño, reza un estudio llevado a cabo por un grupo de científicos internacional en la ciudad china de Liuyáng (prefectura de Changsha).

Para realizar el estudio, los científicos sometieron a atención médica a más de 3.000 mujeres chinas que planeaban concebir un hijo. De las 1.411 mujeres que quedaron embarazadas nacieron 739 chicos y 672 chicas, y descubrieron que la presión arterial más alta estaba asociada con el nacimiento de chicos.

El estudio indica que el factor de la presión influye bastante en la probabilidad de concebir un niño o una niña, sin embargo, no determina el sexo del feto al 100%, ya que hay otros factores que todavía no han sido descifrados por los autores de la investigación.

Los científicos todavía no saben con exactitud de qué manera la presión afecta al comportamiento de los espermatozoides y los óvulos. La hipótesis que manejan es que al requerir los embriones masculinos más energía y nutrientes en las primeros días de vida, una presión arterial alta les ayuda a sobrevivir.

Científicos descubren el significado de los sonidos emitidos por murciélagos

Un grupo de investigadores liderado por Yossi Yovel, ha conseguido descifrar la intencionalidad de los mensajes emitidos por un grupo de murciélagos

Roussetus aegyptiacus – Flickr
 

Un estudio llevado a cabo por el Departamento de #Zoología de la Universidad de Tel Aviv, liderado por Yossi Yovel, ha descubierto que a través de la cacofonía emitida por los murciélagos se transmite una información de carácter social. A pesar de que estudios previos apuntaban a que todos estos sonidos tenían una intencionalidad comunicativa, se desconocía hasta el momento el significado de los mismos. “Según investigaciones previas ya se intuía que la comunicación entre los #Murciélagos se basaba en los ruidos emitidos. Queríamos saber cuánta información reunían esos sonidos”, afirma Yovel. El estudio se llevó a cabo en una cueva artificial con un grupo de 22 murciélagos egipcios durante más de dos meses.

El murciélago de la fruta

La especie, Rousettus aegyptiacus o murciélago egipcio de la fruta, vive en hábitats tropicales o subtropicales, concretamente en zonas de Palestina, Chipre, Egipto, Siria o África. Sin embargo, en el año 2000 se confirmó la presencia de esta especie también en Tenerife. Se alimentan de frutas y del néctar de algunas flores y viven en grandes grupos.

Las vocalizaciones de los murciélagos se convierten en una fuente de información para los investigadores

Los estudiantes Mor Taub y Yosef Prat fueron los encargados de grabar durante 75 días las vocalizaciones emitidas por los murciélagos. Se catalogaron los sonidos grabados en una biblioteca digital mediante un algoritmo de aprendizaje automático. Analizando los datos, los investigadores descubrieron que los sonidos producidos por los murciélagos llevan información acerca de la identidad del emisor, el supuesto receptor del sonido, además del posible resultado de la discusión. Incluso se pudo diferenciar entre las diversas llamadas, si el mensaje iba destinado a un “amigo” o “enemigo”.

De las 15.000 vocalizaciones que se grabaron, el análisis realizado por el equipo de investigación reveló el contexto específico del conflicto al que se referían, como las disputas por alimento, los conflictos propios del apareamiento o el espacio en el que dormir.

Miden por primera vez cómo absorbe la luz la antimateria

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CERN-Alpha-antimateria

Científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) han disparado rayos láser contra átomos de antimateria (en concreto, de antihidrógeno). De esta forma, han observado por vez primera el espectro de emisión de luz del antihidrógeno y lo han comparado con el del hidrógeno convencional. 

En otras palabras: han medido las diferencias y similitudes entre la materia y la antimateria, lo que podría desvelar por qué la primera prevaleció tras el Big Bang sucedido hace 13.700 millones de años, y por qué hay en el cosmos galaxias, estrellas, planetas y seres vivos, en lugar de nada. 

Materia contra antimateria 

Los miembros del Proyecto Alpha del CERN han logrado este hito en un tubo de vacío del aparato Alpha (foto), instalado en la sede del laboratorio europeo en Ginebra. En ese tubo, capturaron átomos de antihidrógeno mediante campos magnéticos y los retuvieron durante alrededor de una décima de segundo, tiempo suficiente para hacer mediciones. 

 

En ese brevísimo intervalo, dispararon a los átomos un láser que les hizo emitir un espectro de luz (esto es lo que se ha medido por primera vez) y los “excitó” hasta permitirles escapar de su trampa y destruirse al entrar en contacto con materia convencional. 

El experimento ha demostrado que el espectro del antihidrógeno es igual al del hidrógeno, lo que se corresponde con lo que predice el modelo estándar de la física de partículas. Ahora, los investigadores intentarán perfeccionar la prueba para ahondar en los misterios de la antimateria. 

¿Por qué es tan importante este logro científico?

Retrocedamos hasta el Big Bang. En ese instante surgieron las partículas que componen todo lo que existe. Cada una de ellas tiene una contrapartida idéntica (una partícula de antimateria) de carga opuesta. Cuando ambas se tocan, se aniquilan mutuamente. 

Entonces, si hay igual cantidad de materia y antimateria y se destruyen al entrar en contacto, ¿por qué prevaleció la primera inmediatamente después del Big Bang y surgió el cosmos en lugar de la nada? ¿Dónde demonios está la antimateria? ¿Posee propiedades que se nos escapan? ¿O es que hay menos de la que se piensa? 

Para contestar estas preguntas es para lo que el Proyecto Alpha del CERN ahonda en las propiedades de la antimateria. Experimentos como el descrito buscarán sus diferencias con la materia. De hallarlas, contribuirán a explicar por qué pudo desarrollarse el universo. 

Foto: CERN

Tres avances científicos de China que te podrían cambiar la vida

 

Jia Jinfeng en una presentación en la que explica cómo su equipo capturó el fermión de Majorana, en Shanghai, el 22 de junio de 2016. [Foto / IC]

Shanghai, 04/01/2017 (El Pueblo en Línea) – Grandes proyectos científicos pueden acaparar los titulares de todo el mundo, pero a veces pequeños descubrimientos pueden conducir a grandes avances. Echemos un vistazo a los tres grandes avances científicos logrados por científicos chinos en 2016, que podrían marcar el comienzo de un futuro más brillante.

Fermión de Majorana

Si no sabes lo que significa fermión de Majorana no te preocupes. Ha sido un misterio durante 80 años hasta que finalmente fue descubierto por un grupo de investigadores de la Universidad Jiaotong de Shanghai hace apenas seis meses.

La capacidad de cálculo del ordenador cuántico ha sido ampliamente elogiada, ya que puede completar la tarea de cálculo del superordenador más rápido en un segundo. Sin embargo, los portadores de corriente de bits cuánticos pueden destruirse fácilmente si hay interferencia magnética, mientras que el fermión de Majorana garantiza una mejor protección de la información.

“Cuando escuché por primera vez la palabra fermión de Majorana pensé que necesitarían 20 años para encontrarlo”, dijo Jia Jinfeng, jefe del equipo de investigación.

Pero su equipo observó con éxito sus pistas por primera vez en los vórtices del campo magnético de un superconductor el pasado mes de junio, lo que ayudó a Jia a crear una computadora cuántica.