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Ciencia Fresca

La ciencia no deja de asombrarnos con nuevos descubrimientos insospechados cada semana. En el podcast Ciencia Fresca, Jorge Laborda Fernández y Ángel Rodríguez Lozano discuten con amenidad y, al mismo tiempo, con profundidad, las noticias científicas más interesantes de los últimos días en diversas áreas de la ciencia. Un podcast que habla de la ciencia más fresca con una buena dosis de frescura.

Leche humana. Burbuja cósmica. El SIDA envejece. Bacterias de hielo.

Leche humana, volcanes, VIH, escarcha - Podcast Ciencia Fresca - CienciaEs.com

Esto es la leche.

La primera noticia que destacamos hoy no se trata de un descubrimiento en sí mismo, sino de una recopilación de descubrimientos. De vez en cuando, los científicos involucrados en la investigación de un tema concreto hacen un alto en el camino y se dedican a analizar lo que se ha descubierto en su campo hasta la fecha. Esto lo reúnen en una artículo científico que se clasifica en la modalidad de “revisión”, es decir, un artículo que revisa, en general de manera crítica, lo que se ha descubierto, y que pone de relevancia lo que está sólidamente establecido, lo que todavía es debatible o inseguro, y que también indica lo que queda por descubrir y por qué sería importante hacerlo.

Esta semana dos investigadores del Departamento de Fisiología y del Centro para la Integración de la Fisiología Humana de la Universidad de Zürich, publican una interesante revisión sobre lo que se conoce acerca de la leche humana, y revela algunos hechos sorprendentes, muchos de los cuales yo desconocía. Hablaremos brevemente de ello.

Un hecho curioso es que cada mujer produce normalmente de 700 a 900 gramos de leche diariamente en el periodo de lactación. Esto requiere ingerir una media de 625 calorías adicionales en la dieta diaria.
La mayor cantidad de calorías de la leche humana se encuentran en forma de grasa, que aporta del 40 al 50% de las calorías que ingiere el bebé.

Otro hecho muy relevante es que la leche humana realiza las funciones de un reloj. ¿Cómo puede hacerlo. Pues lo hace de dos maneras muy curiosas.

La primera forma tiene que ver con el principal azúcar de la leche, la lactosa, que proviene de la unión de dos azúcares simples: la galactosa y la glucosa. Este azúcar debe ser sintetizado a partir de esos dos componentes por la madre, para lo que utiliza un enzima que se llama la lactosa sintasa (todos los enzimas acaban en “asa”), es decir, el enzima que sintetiza lactosa.

Pero para digerir este azúcar, el bebé necesita también tener un enzima particular, que se llama lactasa. Este enzima rompe a la lactosa en galactosa y glucosa, y solo entonces pueden ser absorbidos estos nutrientes por el intestino del bebé.

La pregunta es por qué es necesario todo este proceso de primero unir dos azúcares en la leche que luego necesitan ser separados en el intestino del bebé. ¿No sería mejor que la madre produjera en la leche estos azúcares ya separados?

La razón puede estar en el hecho de que cuando la lactasa deja de ser producida por el niño o la niña, se produce intolerancia a la leche, lo que conocemos como intolerancia a la lactosa. Esto se traduce en diarreas y problemas intestinales.

En efecto, a partir de los tres o cuatro años, el gen de la lactasa deja de funcionar en muchas personas. La leche materna deja de ser tolerada y el niño se ve forzado a tomar otro tipo de alimentación y dejar de mamar. Luego la presencia de la lactosa ayuda que los niños “sepan” cuando deben dejar de mamar y cambien su alimentación a la alimentación adulta.

Pero además, la leche funciona también como un reloj hormonal para la madre. La producción de leche está asociada a la generación de hormonas que evitan la ovulación. Esto impide que la madre lactante se quede de nuevo embarazada, en un momento en que debe dedicar bastante energía a amamantar a un niño pequeño. Adquirir energía para el embarazo y además para seguir amamantando no es sostenible. Por esta razón, en condiciones normales, las mujeres solo se pueden quedar embarazadas si dejan de amamantar, y esto a lo largo de la evolución, se ha producido en el momento en el que los niños no pueden digerir ya más la leche debido a la pérdida del funcionamiento del gen de la lactasa, que impide que se digiera la lactosa. En ese momento, la producción de leche cesa, las hormonas cambian, la ovulación puede volver a producirse, y las mujeres pueden volver a quedarse embarazadas.
Otro hecho muy interesante, y con esto ya termino, es que la leche humana es un fertilizante para la flora intestinal.

La leche humana contiene alrededor de doscientos azúcares complejos además de la lactosa. Estos azucares no pueden ser digeridos por el bebé y se cree que son destinados a alimentar a la naciente flora intestinal del recién nacido. Curiosamente, la composición de la leche humana en estos azucares cambia con el tiempo y no es la misma tras el nacimiento que a los dos o tres meses de edad, cuando la flora se ha establecido.

Al mismo tiempo, la leche contiene anticuerpos que pueden proteger contra bacterias dañinas, lo que ayuda también a establecer un equilibrio adecuado en la flora. Igualmente, también posee sustancias que modulan la actividad del sistema inmune del intestino y que controlan el crecimiento bacteriano.
En resumen: la leche materna humana es el resultado de millones de años de evolución, que han conducido a un perfecto fluido multifuncional, que realiza múltiples tareas. De hecho, más allá del aporte de nutrientes y vitaminas, la leche materna proporciona factores bioactivos, que incluyen inmunoglobulinas, citocinas, proteínas antimicrobianas, hormonas y oligosacáridos, los cuales trabajan en conjunto para fortalecer la inmunidad de la mucosa intestinal, para dar forma a la microbiota intestinal, para estimular el crecimiento del cuerpo, e incluso para regular el espaciamiento de los embarazos y nacimientos.

Referencia: Thierry Hennet and Lubor Borsig. Breastfed at Tiffany’s. Trends in Biochemical Sciences (2016) http://dx.doi.org/10.1016/j.tibs.2016.02.008.

Arcos volcánicos y cambio climático.

La Tierra ha sufrido grandes cambios climáticos durante los últimos 720 millones de años. Las glaciaciones se han sucedido, una tras otra, separadas por periodos templados como el que ahora disfrutamos. Un estudio que se publica esta semana en la revista Science señala a las erupciones en los arcos volcánicos como los principales causantes en esos cambios.

Cuando dos placas tectónicas chocan entre sí, una de ellas suele sumergirse bajo la otra en lo que se conoce como “zona de subducción”. En la línea de encuentro, que puede tener varios miles de kilómetros de largo, se produce una elevación del terreno del que emergen grandes montañas jalonadas de volcanes que entran en erupción liberando a la atmósfera enormes cantidades de dióxido de carbono y partículas.

Uno de esos arcos volcánicos, el Cinturón Volcánico de los Andes, producido por la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana. Así se ha formado la cordillera de los Andes y una larga serie de volcanes activos que recorren la costa oeste sudamericana de norte a sur. Junto a los volcanes activos, se producen tremendos terremotos como el que azotó a Ecuador el pasado 16 de abril de 2016.
Ahora, un equipo de científicos del Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Yale en New Have ha analizado los datos obtenidos en más de 200 estudios anteriores y han encontrado una relación entre los arcos volcánicos y el clima de la Tierra en el pasado.

En la zona de subducción, las capas de sedimentos ricas en carbonatos de una placa se sumergen bajo la otra, mezclándose con el magma de las profundidades terrestres. Este proceso los estratos de la capa sumergida se calientan y los carbonatos acumulados en los sedimentos se descomponen, liberando el carbono en forma de CO2 que escapa a la atmósfera durante las erupciones volcánicas.

Así, durante los periodos más activos, los arcos volcánicos emiten enormes cantidades de CO2 a la atmósfera, provocando un aumento de gases de invernadero que tienen como consecuencia la elevación de la temperatura media del planeta, como está sucediendo hoy, aunque, esta vez, por culpa no sea de los volcanes sino de nuestra propia especie.

Tempo después, debido al movimiento propio de las placas tectónicas, la actividad volcánica se reduce y el exceso de carbono atmosférico va disminuyendo por diversas causas. Por un lado, las lluvias arrastran el CO2 y lo van almacenando en a tierra en forma de carbonatos, por otro, los seres vivos lo fijan, bien porque lo convierten en materia vegetal mediante la fotosíntesis o porque fabrican con él conchas y caparazones que van quedando atrapados en los sedimentos. Al disminuir la concentración de CO2 en la atmósfera, el efecto invernadero se reduce y el planeta entra en un nuevo periodo glaciar.

Los investigadores han analizado 120.000 muestras de tierra tomadas prácticamente en todo el globo y han medido la concentración de zircón, un mineral de uranio y plomo que se produce durante los procesos de subducción en los arcos volcánicos del planeta. Así han podido comprobar que los periodos de gran producción de zircón , indicativos de una gran actividad en los arcos volcánicos, se correlaciona con los periodos templados de la Tierra, como los ocurridos durante el Paleozoico temprano y el Mesozoico, y los periodos en los que la producción de zircón es baja, correspondientes a periodos de menor actividad en los arcos volcánicos, se corresponden con los periodos fríos de la Tierra ocurridos durante el Criogénico, el Ordovícico tardío, el Paleozoico tardío y el Cenozoico.

Referencia: N. Ryan McKenzie, et al. “Continental arc volcanism as the principal driver of icehouse-greenhouse variability.”:http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aad5787 Science 22 Apr 2016: Vol. 352, Issue 6284, pp. 444-447

Hemivigilancia nocturna.

Un hecho, que tal vez hayamos experimentado, es que no solemos dormir bien sobre todo la primera noche que no lo hacemos en el entorno familiar de nuestra habitación, sino que, por motivo de un viaje, lo debemos hacer en un hotel o en una habitación a la que no estamos acostumbrados. Esto es lo que se llama el “efecto de la primera noche”.

Este efecto de la primera noche resultaba un poco molesto para la investigación sobre el sueño, porque los datos recogidos en la investigación la primera noche debían ser eliminados de los estudios.
Por esta razón, investigadores de la Brown University, en Providence, Rhode Island, EE.UU. abordan el estudio de esta cuestión, que es un tema de estudio en sí mismo.

Para ello, aprovechan las cada vez más sofisticadas técnicas de imagen cerebral y analizan la actividad de los cerebros de varias personas voluntarias a las que se hace dormir en un entorno extraño.
Al analizar los resultados de la actividad cerebral durante el sueño la primera noche que se duerme en un lugar extraño, los investigadores encuentran una clara asimetría entre los dos hemisferios cerebrales. El hemisferio izquierdo está siempre más activo que el derecho en estas condiciones.

La razón por la que es siempre el hemisferio izquierdo y no el derecho el más activo durante el sueño en un entorno extraño es desconocida, pero lo que parece suceder es que este hemisferio, en realidad, no duerme tan profundamente como el hemisferio derecho. El hemisferio izquierdo mostraba claramente una mayor sensibilidad a los sonidos, como si estuviera vigilando qué posibles amenazas podrían estar acechando en el entorno extraño.

Esta actividad asimétrica durante el sueño no es desconocida por los investigadores de este tema, ya que los animales marinos, que tienen que mantener la respiración de manera voluntaria incluso durante el sueño, porque si no se ahogarían, duermen los dos hemisferios cerebrales por turnos y siempre tienen medio cerebro despierto, como intenta hacer cualquier político en el senado español.

Estos estudios indican que los humanos tenemos un sistema parecido, aunque no esté tan desarrollado como en el caso de los animales marinos. Además, estos estudios revelan que el grado de asimetría en la actividad de ambos hemisferios es proporcional a la dificultad para dormir bien la primera noche.
Los investigadores especulan con la idea de que para evitar este efecto de la primera noche tal vez debamos llevar con nosotros algo familiar, como la almohada o el osito de peluche que nos daba nuestra madre. Si vemos en un hotel un o una viajante con un osito en la mano mientras se dirige a su habitación, tal vez no debamos reírnos mucho, porque puede que por su cuenta haya descubierto los beneficios de hacer más familiar un entorno extraño.

Por otra parte, es también posible que las personas que viajan mucho y que duermen cada día en un sitio diferente, puedan aprender a evitar este mecanismo de vigilancia, y a hacer familiar las diferencias cotidianas encontradas en los distintos hoteles.

Respecto de este tema, otra cosa curiosa es que hay cadenas de hoteles cuyas habitaciones están amuebladas y pintadas de manera similar en todas las ciudades, lo que puede hacer más fácil conciliar el sueño en habitaciones de lugares diferentes porque parecen la misma. Posiblemente, los diseñadores de estos hoteles no sabían nada de este asunto. La similitud de diseño es probablemente debida a pretender mantener una imagen de marca o a ahorrar costes. Estos estudios indican ahora que reservar habitaciones en hoteles de la misma cadena puede ayudarnos a dormir mejor durante los viajes. ¿Quién lo hubiera pensado?.

Referencia: Tamaki et al., Night Watch in One Brain Hemisphere during Sleep Associated with the First-Night Effect in Humans, Current Biology (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.02.063.

La Nebulosa de la Burbuja.

El telescopio espacial Hubble cumple 26 años en órbita terrestre y, una forma de celebrarlo, consiste en ofrecernos la imagen sorprendente de la Nebulosa de la Burbuja.

Como pueden ver en la imagen adjunta, se trata de una nebulosa que, por su aspecto semitransparente y su forma esférica, se parece mucho a una enorme pompa de jabón dibujada sobre un fondo de estrellas. Los astrónomos la conocen con el nombre de NGC 7635, está situada a 8.000 años-luz de la Tierra y se trata, en realidad, de un objeto de enormes dimensiones. Tiene 10 años-luz de diámetro, es decir, que, si pusiéramos en su centro el Sistema Solar, varias de las estrellas más cercanas a nosotros quedarían inmersas dentro de la burbuja.

El origen de los límites definidos de la Nebulosa de la burbuja es el choque del viento de partículas generado por la estrella SAO 20575, que se encuentra situada ligeramente desplazada del centro de la nebulosa. Esta estrella tiene entre 10 u 20 veces la masa del Sol, y deprende un viento estelar que se aleja de la estrella a velocidades de 2.000 km por segundo. A medida el viento de partículas se expande, va encontrándose con regiones de gas más frías que frenan su expansión.

Así, en función de la densidad de estas regiones, unas partes de la burbuja se frenan más que otras provocando que la imagen no sea una esfera perfecta y que su estrella progenitora no se encuentre en el centro.

En el interior de la burbuja, la estrella está rodeada de grumos de materia que se conocen como nudos cometarios, cada uno de esos grumos, que tiene un tamaño comparable al Sistema Solar, contiene regiones de gas de mayor densidad que al estar inmersos en el viento de la estrella, generan colas que tienen un aspecto semejante a las de los cometas. Disfruten de la imagen y ¡Feliz cumpleaños Hubble!

Referencia: Hubble captures birthday bubble

El SIDA causa envejecimiento acelerado.

Desde que se descubrió el virus de la inmunodeficiencia humana, VIH, más conocido como el virus del SIDA, las condiciones de los afectados por esta enfermedad han mejorado dramáticamente. De ser en sus inicios una enfermedad mortal en pocos años, gracias al desarrollo de fármacos antivirales, ahora se ha convertido en una enfermedad crónica con la que se puede vivir durante décadas.

No obstante, los fármacos antivirales no curan el SIDA sino que solamente ralentizan el progreso de la enfermedad y la mantienen dentro de parámetros aceptables. Esto permite estudiar ahora qué es lo que sucede con los afectados por ella y nos permite aprender cómo el virus del VIH afecta a los pacientes de SIDA a largo plazo.

Investigadores de la universidad de California estudian los efectos del VIH sobre el envejecimiento y determinan, mediante novedosas técnicas que luego explicaremos, que la infección por el virus VIH acelera el envejecimiento en unos 5 años, y esto nada más ser infectado por él. Es un fenómeno nuevo que no solo puede ser debido a la infección por el virus VIH, sino tal vez también a la infección por otros virus relacionados con el VIH.
Como sabemos, el virus VIH, causante del síndrome de inmunodeficiencia adquirida, o SIDA, es un virus que ataca a las células más importantes para el buen funcionamiento del sistema inmune: los llamados linfocitos T CD4. Una cantidad adecuada de estos linfocitos en la sangre es absolutamente necesaria para que las defensas puedan mantener a raya a las múltiples amenazas en forma de infección o cáncer que nos acechan cada día.

Al matar a los linfocitos T CD4, el sistema inmune deja de funcionar y los pacientes caen víctimas de las llamadas infecciones oportunistas, causadas por microorganismos que normalmente están mantenidos a raya, pero que debido a la inmunodeficiencia causada por el virus al matar a los linfocitos T CD4 y disminuir así paulatinamente su número en la sangre, aprovechan la oportunidad para infectar.
Poco a poco los linfocitos T CD4 de los pacientes de SIDA iban disminuyendo hasta que llegados a un número crítico, el sistema inmune no podía ya detener el avance de las infecciones ni siquiera con la ayuda de antibióticos o de anti fúngicos. En ese punto, la inevitable muerte estaba ya muy cerca.

Afortunadamente, la investigación científica permitió comprender la biología molecular del virus VIH, su mecanismo de reproducción, y desarrollar fármacos antivirales que frenaban dicha reproducción. Lamentablemente, por contra, los virus son capaces de mutar y adaptarse a estos fármacos. Los virus mutantes, no obstante, pagan un precio. Este es que las mutaciones no les permiten reproducirse con tanta velocidad como lo hacen los normales, por lo que la enfermedad avanza mucho más lentamente. Esto permite hoy que el SIDA haya pasado de ser una enfermedad mortal a una enfermedad crónica, siempre que sigamos tomando los fármacos antivirales. En caso de no tomarlos, el virus, que siempre está sufriendo el proceso de mutación y selección, vuelve a generar las variantes originales que se reproducen lo más rápidamente posible, puesto que son las beneficiadas, las más competitivas, en un entorno libre de fármacos antivirales. En ausencia de estos fármacos, pues, el virus recupera su velocidad normal de reproducción y también su sensibilidad al fármaco.

Al ser hoy el SIDA una enfermedad crónica, esto permite estudiar la evolución de los pacientes durante largos periodos.

Varios estudios han demostrado que los pacientes de SIDA bajo terapia antiviral sufren de enfermedades propias de edades más avanzadas, como problemas neurodegenerativos, fallo renal o hepático, cáncer o enfermedad cardiovascular.

Un hecho interesante es que los pacientes de SIDA tienen los extremos de los cromosomas, los llamados telómeros, más cortos de lo normal para lo que correspondería a su edad biológica. Esto es un signo de envejecimiento.
Todos estos hechos y algunos otros indujeron a investigadores de la Universidad de California, que son los autores del estudio que ahora relataremos, a suponer que la infección por el virus VIH podía acelerar el envejecimiento.

Varios estudios, algunos de los cuales he relatado en el podcast Quilo de Ciencia, indican, en efecto, que no todos envejecemos a la misma velocidad. Hay personas que envejecen más rápidamente, y otras que lo hacen más lentamente. Esto tiene que ver, entre otras cosas, con las variantes de algunos genes que hemos podido heredar.
Los investigadores conocían este hecho; en particular, conocían que las modificaciones epigenéticas del ADN están asociados con la edad biológica, no con la cronológica, que puede ser diferente de la primera.
Estas modificaciones epigenéticas no son cambios en la secuencia de letras, es decir, no son cambios en la información genética, sino cambios químicos que afectan a cómo la maquinaria celular accede a esa información para utilizarla.

Podemos tal vez entender esto mejor si suponemos que tenemos un libro “vivo” que contiene información en sus páginas escritas. Sin embargo, a medida que el libro envejece, las hojas secretan por si solas un pegamento y algunas de ellas quedan pegadas. No hay manera de despegarlas, y el libro no puede ser leído en su totalidad. Aunque contenga todas las palabras, todas las páginas y toda la información, no podemos acceder a alguna de ella.

Algo similar sucede con el ADN a medida que envejecemos, aunque en este caso los cambios pueden suponer restringir el acceso a alguna información o, al contrario, permitir el acceso a otra que antes estaba restringida. En este caso, el “libro” añade o quita pegamento entre sus páginas a medida que envejece. El ADN se va modificando químicamente, mediante la adición o la sustracción de grupos metilo, formados por un átomo de carbono y tres de hidrógeno. Esta modificación química, sui se produce, impide a las proteínas encargadas de leer la información almacenada en la secuencia de letras acceder a ella, y si se elimina, al contrario, permite el acceso. Esto se produce porque la modificación cambia las propiedades químicas del ADN, lo que afecta a su interacción con las proteínas que acceden a él. Poco a poco, el ADN cambia la manera en que puede ser leído, y esto acaba acarreando en parte los problemas asociados al envejecimiento.

Para averiguar el impacto que la infección crónica con el virus VIH podría ejercer sobre este aspecto del envejecimiento epigenético, los investigadores cuantifican el estado de envejecimiento de los pacientes de SIDA mediante un análisis global del llamado “metiloma”, es decir, de las regiones del genoma que son más frecuentemente modificadas mediante la adición o la sustracción de grupos metilo.
Esto lo llevan a cabo con 137 individuos infectados por el VIH, tratados de manera continuada con fármacos antivirales, los cuales son comparados con 44 personas sanas de una distribución de edad similar.

Según los modelos de envejecimiento desarrollados por los investigadores de acuerdo a la cantidad de ADN modificado por los grupos metilo, los científicos estiman que la infección por el virus VIH conduce a un envejecimiento medio de 4,9 años, determinado por este método. Esto se ve asociado a un aumento del riesgo de mortalidad de 19%.

Este incremento epigenético del envejecimiento es, además, inmediato tras la infección, es decir, es independiente del tiempo que hace que se esté infectado por el virus. Por tanto, la infección con el virus VIH genera cambios moleculares que se traducen en modificaciones químicas del ADN de manera bastante rápida.

Curiosamente, además, este envejecimiento acelerado se observa en todos los tipos de células sanguíneas que los científicos analizan. El envejecimiento es mayor en los linfocitos T CD4, que son las células infectadas por el virus, pero se observa también en otras células del sistema inmune que no son infectadas por él. Esto sugiere que la infección por el virus causa cambios globales en la fisiología que afectan a todo el organismo.

¿Por qué se producen estos cambios? ¿Suponen una ventaja para el virus o son una respuesta del organismo frente a la infección para intentar frenarla? Por los datos que aportan, aunque la respuesta no puede darse de manera concluyente, parece ser que estos cambios se producen como una respuesta para frenar el avance del virus. Respuesta que parece tener un coste pagado en años de vida. No obstante, mejor pagar solo unos años, que no la vida entera.

Referencia. Gross et al., Methylome-Wide Analysis of Chronic HIV Infection Reveals Five-Year Increase in Biological Age and Epigenetic Targeting of HLA, Molecular Cell (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2016.03.019.

Bacterias que fabrican hielo.

Un estudio, publicado en Science Advances y dirigido por R. Pandney del Insituto Max Planck para la Investigación de Polímeros, desvela cómo ciertas bacterias son capaces de generar cristales de hielo a temperaturas que normalmente no serían suficientes para congelar el agua.

La bacteria en cuestión pertenece a la especie Pseudomonas syringae, un tipo de microorganismos que suelen infectar a un variado número de plantas de las que se alimenta. Lo que hace especial a Pseudomonas syringae es su habilidad para manejar el hielo como herramienta para alimentarse.
Durante las noches frías de invierno, la tierra pierde el calor y la temperatura baja. En ocasiones, si las condiciones ambientales de humedad, viento y temperatura son adecuadas, el vapor de agua existente en la atmósfera se deposita creando cristales de hielo que pintan de blanco el paisaje con la escarcha. No obstante, además de las adecuadas condiciones ambientales, debe cumplirse una condición más: la existencia de una semilla a partir de la cual los cristales de hielo puedan comenzar a formarse y crecer. De hecho, sin esa ayuda, la temperatura puede bajar varias decenas de grados por debajo de cero sin que los cristales de hielo empiecen a formarse. En esta propiedad se apoya la bacteria Pseudomonas syringae para favorecer la formación de cristales de hielo en su propio beneficio ¿Cómo lo hace?

Estas bacterias contienen en la parte externa de sus membranas unas moléculas de proteína que se conocen como INP (Ice Nucleating Protein). Las moléculas proteicas están ancladas a la superficie por un extremo y el otro extremo queda libre, en contacto con el aire. El extremo libre está formado por una secuencia repetida de dos aminoácidos, la treonina y la serina, ambos con grupos hidroxilos (OH), que tienen afinidad por las moléculas de agua. Cuando una molécula de vapor de agua pasa cerca de ellas, y las condiciones ambientales son adecuadas, se orienta convenientemente para quedar unida a los grupos hidroxilo de la proteína. A partir de ese momento, otras moléculas que se van uniendo ordenadamente. Así crecen los cristales de hielo en la membrana de la bacteria.

Así pues, bajo condiciones atmosféricas favorables, las INP cambian de configuración y se convierten en una semilla o núcleo para la formación de cristales de hielo. Al estar las bacterias situadas sobre la superficie de las hojas, la cristalización del agua se extiende al interior de las células de la planta, los cristales se comportan como dagas que rompen la pared celular liberando los fluidos de su interior, unos fluidos ricos en nutrientes que sirven de alimento a la bacteria.

Utilizando técnicas de espectroscopía, R. Pandney y sus colegas, han demostrado que las proteínas INP contienen una parte hidrófila y otra parte hidrófoba, así, la bacteria juega con la atracción y repulsión que proporciona cada una de estas partes para ordenar las moléculas de agua de manera que formen cristales de hielo, y no solamente eso, además le proporciona una estructura que facilita la eliminación del calor latente generado en el lugar de la nucleación.

Los daños que producen estas bacterias durante las heladas en los campos de cultivo son importantes y por ello su estudio es necesario para encontrar fórmulas que permitan proteger a las plantaciones agrícolas. Pero no todo es negativo para nosotros, también hemos aprendido a sacar provecho de las habilidades de Pseudomonas syringae, concretamente en actividades relacionadas con los deportes de invierno. En las estaciones de esquí, cuando la cantidad de nieve es insuficiente, se suelen utilizar cañones que generan la nieve de forma artificial proyectando agua a presión, dividida en finas gotas que llevan una población de bacterias para favorecer el proceso de congelación, por supuesto, está demostrado que dichas bacterias son inocuas para el ser humano.

Referencia: Ice-nucleating bacteria control the order and dynamics of interfacial water, by R. Pandey . Sci. Adv. 22 April 2016

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