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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.

Probióticos y plantas antiedad. Agujeros negros perdidos. El truco de la evolución del cerebro. Ciclos climáticos antiguos.

Longevidad, agujeros negros - Ciencia Fresca podcast - CienciaEs.com

Probióticos y plantas antiedad.
Científicos de la Universidad de McGill han sido capaces de prolongar la longevidad de las moscas de la fruta un 60% y protegerlas de enfermedades crónicas asociadas al envejecimiento, median te el procedimiento de alimentarlas con una combinación de probióticos y un suplemento herbario llamado Triphala. El estudio ha sido publicado en Scientific Reports y se suma a la ya abundante evidencia en favor de la influencia positiva que las bacterias intestinales pueden ejercer sobre la salud.
La microbiota intestinal es un ecosistema complejo de bacterias, hongos y microorganismos que residen en el intestino. La microbiota genera múltiples beneficios para la salud en el huésped, que incluyen la digestión de fibras alimenticias, la síntesis de vitaminas, estimulación de la motilidad gastrointestinal, efectos antiinflamatorios y antioxidantes y propiedades reguladoras del metabolismo. Se han identificado distintas variaciones en la composición de la microbiota intestinal en los ancianos que podrían contribuir a la fragilidad, al desarrollo de la enfermedad y el envejecimiento. Recientemente, se ha descubierto que los organismos con mutaciones que prolongan la vida también aplazan la aparición de enfermedades relacionadas con la edad, lo que indica que los mecanismos de envejecimiento y desarrollo de enfermedades crónicas están entrelazados y que las terapias que promueven la longevidad podrían ser utilizadas para prevenir enfermedades crónicas y viceversa.
El importante papel de la microbiota se ha visto confirmado por el descubrimiento de un eje cerebro-intestinal. Los metabolitos generados por la microbiota afectan al sistema nervioso. Por ejemplo, ciertas especies de bacterias probióticas se han revelado beneficiosas para disminuir determinados síntomas de neurodegeneración.
El estudio describe cómo una novedosa formulación probiótica y herbal alarga la longevidad de la mosca Drosophila melanogaster a través del eje cerebro-intestinal. La formulación mostró una acción combinatoria beneficiosa sobre el estrés fisiológico, el estrés oxidativo, la inflamación y la integridad mitocondrial. por lo tanto, actúa sobre la mayoría de los principales mecanismos de envejecimiento. (1).
Referencia (1): Scientific Reports| (2018) 8:8362 | https://www.nature.com/articles/s41598-018-25382-z

En busca de los agujeros negros perdidos.
En el interior de la Vía Láctea y en la mayoría de las galaxias existe un agujero negro supermasivo con una masa de millones a miles de millones de soles. Estos agujeros negros se han detectado de forma indirecta y los científicos lleva mucho tiempo preguntándose cómo se ha formado. Existen dos teorías al respecto. Una de ellas defiende que se formaron a partir de inmensas nubes de gas existentes en los primero momentos de la formación del universo que se colapsaron por gravedad y crearon agujeros negros de un tamaño entre 10.000 y un millón de masas solares. Estas semillas primordiales fueron poco a poco engullendo estrellas y materia a su alrededor hasta formar los agujeros negros supermasivos que hoy se observan. Otra hipótesis defiende que el origen comenzó a partir de semillas mucho más pequeñas, estrellas masivas de varias decenas de masas solares que se colapsaron al final de sus vidas para generar agujeros negros de pequeño tamaño, entre 10 y 100 masas solares que, a su vez, fueron engullendo materia a su alrededor y fundiéndose cono otros agujeros negros similares hasta formar los enormes super agujeros negros como el que existe en el interior de nuestra galaxia.
Sea cual sea el origen, casi todos están de acuerdo en que deben actualmente agujeros de todos los tamaños que muestren distintos estados de evolución. No obstante, los agujeros de tamaño intermedio, con masas entre unos cientos y unos cientos de miles de masas solares, no se han podido detectar hasta ahora. Es como si en una especie como la nuestra fuera posible ver a niños y ancianos pero no humanos adultos.
Ahora un estudio llevado a cabo por investigadores americanos y rusos, utilizando medidas obtenidas en el óptico y en rayos X emitida por la materia que está siendo engullida por los agujeros negros de galaxias lejanas han podido detectar la presencia de al menos una decena de esos agujeros negros de tamaño intermedio que hasta ahora habían permanecido ocultos.

Referencia:
Chilingarian et al. A Population of Bona Fide Intermediate Mass Black Holes Identi_ed as Low Luminosity Active Galactic Nuclei. https://arxiv.org/abs/1805.01467

La evolución del cerebro humano usó un viejo truco.

Dos grupos de investigación publican en dos artículos independientes de la revista Cell, el descubrimiento de una pequeña familia de genes que han participado en el gran crecimiento de la talla de nuestro cerebro y que es la principal responsable de que seamos lo que somos.
Es conocido que la corteza cerebral experimentó una rápida expansión y un incremento de complejidad durante la reciente evolución de los homínidos. Las duplicaciones génicas constituyen una fuerza evolutiva importante, ya que el gen original puede mantener su función, mientras que la segunda copia puede adquirir nuevas funciones. Sin embargo, el impacto de la duplicación génica en el desarrollo del cerebro humano sigue sin ser totalmente conocido. Para averiguar qué genes son los más importantes durante el desarrollo fetal del cerebro, el primer grupo de investigación, dirigido por Pierre Vanderhaeghen de la Universidad Libre de Bruselas, mediante la secuenciación de ARN, analizó la distribución espacial y temporal de los genes duplicados específicos de los homínidos que se encuentran funcionando en la corteza fetal humana e identificó un repertorio de 35 genes que mostraban patrones de funcionamiento robustos y dinámicos durante la generación de neuronas en el córtex. Entre ellos, identifican a los genes NOTCH2NL, tres genes específicos de la especie humana (no se encuentran en gorilas ni en chimpancés) derivados del receptor NOTCH2, que destacaron por su capacidad de promover el mantenimiento de las células progenitoras de las neuronas del córtex. De acuerdo con estos autores, NOTCH2NL promueve el crecimiento de los progenitores corticales humanos, lo que conduce en última instancia a una producción más elevada de neuronas.
El segundo grupo de investigación, dirigido por David Haussler, del instituto Howard Hughes de Santa Cruz, en California, encontró que los tres genes NOTCH2NL propios de la especie humana se encuentran funcionando en un nivel elevado en las células de la glia radial. El análisis funcional reveló que los diferentes alelos de NOTCH2NL poseen diferente potencialidad para mejorar la activación de los receptores NOTCH, al interaccionar directamente con ellos. Al forzar por medios artificiales el funcionamiento de los genes NOTCH2NL comprobaron, al igual que el grupo anterior, que este retrasa la diferenciación de los progenitores neuronales y promueve su crecimiento, lo que resulta en una mayor generación de neuronas, mientras que, si los genes son eliminados, los progenitores disminuyen y se generan menos neuronas corticales.
Además, los genes NOTCH2NL se localizan en puntos susceptibles de rotura y de duplicación del cromosoma donde se encuentran, que es el cromosoma 1. En esta zona del cromosoma 1, las duplicaciones se asocian con macrocefalia y autismo, y las eliminaciones con microcefalia y esquizofrenia.
En el audio explicamos con más detalle cómo funcionan los receptores NOTCH, unos de los más antiguos implicados en la comunicación y la colaboración entre las células, y cómo este funcionamiento puede conducir a una mayor generación de neuronas en el córtex (2, 3).
Referencia (2): Fiddes et al., 2018, Cell 173, 1356–1369. May 31, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.051
Referencia (3): Suzuki et al., 2018, Cell 173, 1370–1384. May 31, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.067

Los ciclos climáticos y la historia del Sistema Solar.
El clima está cambiando y nos preocupa. Sin embargo, cuando se mira hacia atrás en el tiempo, es fácil ver que el clima ha cambiado siempre. Mucho antes de que nuestra especie tuviera la oportunidad de incidir en él. La prueba es que durante los últimos 560 millones de años han existido glaciaciones. Sólo en los dos últimos millones de años han tenido lugar más de 20. ¿Por qué?
A principios del siglo pasado un científico serbio llamado Milutin Milánkovitch descubrió que la causa de los grandes ciclos climáticos que acompañan a las glaciaciones tienen su origen en los cambios que sufre la Tierra en su deambular alrededor del Sol. El eje de la Tierra está inclinado respecto al plano de la órbita pero esa inclinación cambia con el tiempo. La atracción de la Luna y el Sol provocan que el eje de la Tierra se mueva periódicamente describiendo una circunferencia en el cielo y su orientación va cambiando siguiendo un ciclo de 26.000 años. La órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica pero, debido a la influencia del resto de los planetas cambia periódicamente su excentricidad, unas veces se acerca a una circunferencia y otras es una elipse más alargada. Todos estos ciclos tienen distinta secuencia temporal y cuando sus efectos se suman el clima de la Tierra varía entre glaciaciones y periodos templados.
Los ciclos de Milancovitch proporcionan datos para entender la evolución del clima durante los últimos 50 millones de años pero ahora, un equipo de científicos estadounidenses ha logrado retroceder mucho más atrás en el tiempos, hasta tiempos de proterozoico, hace 1.400 millones de años, gracias al estudio de sedimentos de aquella época. Con los datos de la composición de los sedimentos han calculado cómo fue la situación astronómica entonces y cómo ello pudo afectar a los ciclos climáticos. En aquellos tiempos la duración del día terrestre era tan sólo de 18,68 horas, la Luna estaba más cerca de la Tierra (340.000 km) y la secuencia de las mareas era más rápida que ahora, el ciclo de precesión era de 14.000 años y la excentricidad de la órbita variaba cada 131.000 años.
El estudio demuestra cómo la investigación de los sedimentos de las distintas épocas puede aportar una información valiosa sobre la evolución del Sistema Solar en tiempos remotos.

Referencia:
Meyers and Malinverno. Proterozoic Milankovitch cycles and the history of the solar system. http://www.pnas.org/content/early/2018/05/30/1717689115


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