¿Qué gusto tiene?: Científicos descubren un ´´sexto sabor´´

Es generalmente conocido que la lengua percibe cinco sabores básicos: el salado, el amargo, el dulce, el ácido y el umami (generado por el glutamato y los aminoácidos). Sin embargo, un equipo de científicos estadounidenses ha descubierto que las papilas gustativas de los mamíferos podrían tener un sentido adicional para el agua, reporta el portal Science Magazine.

De acuerdo con el medio, este hallazgo ayudaría a explicar cómo los animales pueden distinguir el agua de otros fluidos y resolver el debate de si el agua posee un sabor propio o es un mero vehículo para otros sabores.

Para resolver esta cuestión, un equipo liderado por el neurocientífico Yuki Oka, del Instituto Tecnológico de California en Pasadena, buscó las células de los receptores de gusto para la detección del agua. Los investigadores silenciaron diferentes tipos de estas células, tras lo cual enjuagaron con agua las bocas de roedores para ver qué células respondían.

Resultó que las células responsables de la detección del sabor ácido reaccionan más activamente al agua. Cuando se les dio a los ratones la opción de beber agua o un aceite de silicona transparente, los roedores que carecían de las células del receptor de gusto amargo tardaron en elegir el agua, lo que sugiere que las mismas ayudan a distinguir el agua de otros fluidos.

Los científicos admiten que se necesitan más investigaciones para determinar con precisión cómo reaccionan al agua las papilas gustativas para la detección del ácido y qué experimentan los ratones en esos momentos. Sin embargo, Yuki Oka sospecha que cuando el agua lava la saliva, esto cambia el pH dentro de las células, haciéndolas más propensas a actuar.

Los expertos señalan que la idea de que una de las formas en que los animales detectan el agua es mediante la eliminación de la saliva ´´tiene mucho sentido´´.

Físicos alteran la interacción entre luz y materia con un láser

Al utilizar un láser mil millones de veces más brillante que la superficie del sol, un equipo de físicos de la Universidad de Nebraska-Lincoln (EEUU) han observado cambios en la interacción entre la luz y la materia, según publicó este lunes la revista científica Nature Photonics.

Estas variaciones generan unos rayos X con propiedades únicas, que podrían aplicarse para generar imágenes tridimensionales a nivel nanoscópico, localizar tumores o microfracturas indetectables hasta ahora, o cartografiar texturas moleculares de materiales nanoscópicos que empiezan a usarse en la tecnología semiconductora.

Los físicos atómicos y moleculares también podrían emplear estos rayos X como una cámara ultrarrápida para capturar instantáneas de los movimientos de electrones o las reacciones químicas.

Donald Umstadter y sus colegas del Laboratorio de Luz Extrema de la universidad usaron el 'Laser Diocles' sobre electrones suspendidos en helio para medir cómo los fotones del láser se dispersan después.

"Cuando tenemos esta luz brillante inimaginable, resulta que la dispersión -esa cosa fundamental que hace todo visible- cambia fundamentalmente su naturaleza", dijo Umstadter, profesor de Física y Astronomía.

A partir de un umbral, la extrema luminosidad del láser altera el ángulo, la forma y la longitud de onda de la luz diseminada por los fotones al golpear a los electrones.

"Es como si las cosas aparecieran diferentes a medida que aumentas el brillo de la luz", algo que según Umstadter no es lo habitual, ya que un objeto "normalmente se vuelve más brillante, pero su apariencia es la misma que con un nivel más bajo de luz." El nuevo fenómeno observado está provocado en parte por un cambio en el electrón, que abandona su típico movimiento de arriba a abajo para seguir patrones en forma de ocho.

Normalmente, la energía de los fotones liberaría otros contenidos en los electrones, pero, en este caso, tienen la particularidad de absorber la energía colectiva de todos los fotones dispersados, adquiriendo la energía y longitud de onda de unos rayos X.

El estudio también respalda varias antiguas hipótesis en el campo de la electrodinámica que los científicos no habían podido poner a prueba por limitaciones tecnológicas, ya que nunca habían tenido una fuente de luz tan luminosa para llevar a cabo los experimentos.

Un estudio podría ser el avance definitivo hacia... El primer trasplante de cabeza de la historia

Un grupo de científicos liderados por Xiaoping Ren junto con el reconocido neurocientífico italiano Sergio Canavero ha logrado reconectar por primera vez en la historia la espina dorsal en ratas, informa Gizmodo. Los resultados han sido publicados en la revista ´CNS Neuroscience and Therapeutics´.

A pesar de que el estudio no menciona el trasplante de cabeza, volver a conectar la columna vertebral supone uno de los mu-chos obstáculos que el equipo de cirujanos deberá superar para que la operación ―prevista para finales de este año― resulte exitosa.

¿PODRÁN CAMINAR?

Los científicos seccionaron la médula espinal a 15 ratas: 6 roedores del grupo control recibieron una inyección de solución salina en el corte, mientras que las otras nueve recibieron una inyección de polietilenglicol (PRG). Según los investigadores, esta sustancia química podría ´´restaurar la integridad de las fibras nerviosas fuertemente cortadas o sellar la membrana de las neuronas dañadas´´.

Todas, excepto una de las ratas (del gru-po control) sobrevivieron a la operación. Aunque ninguna de ese grupo pudo volver a caminar, todas las ratas a las que se les suministró PRG recuperaron al menos parte de su capacidad motora un mes después. Dos de ellas alcanzaron un estado descrito como ´´básicamente normal´´.

Este estudio ha generado opiniones encontradas en la comunidad científica. Jerry Silver, investigador de la Universidad Case Western Reserve (Ohio) apunta que los investigadores han seccionado solo una parte de la médula espinal y que el tiempo de recuperación es ´´completamente irreal´´. Además, apunta que el equipo no demostró que los axones habían vuelto a crecer.

¿EL SIGUIENTE PASO SERÁN LOS HUMANOS?

En 2015, Canavero desató la polémica al asegurar que en tan solo dos años podrían ser posibles los trasplantes de cuerpo entero o de cabeza. De acuerdo con el controvertido neurocientífico, es posible fusionar la cabeza de una persona viva con el cuerpo de un donante, de manera que pacientes que sufren de cuadriplejia, cáncer o distrofia muscular progresiva podrían sustituir su cuerpo enfermo por otro sano.

Canavero ya ha llevado a cabo un experimento similar en un perro que sufrió la rotura de la médula espinal. Pero no se sabe cuánto tiempo sobrevivió. Asimismo, el científico anunció el año pasado que había realizado con éxito un trasplante de cabeza en un mono, que sobrevivió durante 20 horas antes de ser sacrificado por "razones éticas".

En humanos, según el italiano autor del método, el procedimiento se llevará a cabo "en menos de 10 meses" en China y no en Alemania como se había informado. Aunque inicialmente el paciente iba a ser Valeri Spiridónov, un ruso de 30 años que sufre de atrofia muscular espinal, se informó que se tratará de un ciudadano chino.

Células madre de grasa abdominal, revolución de la medicina regenerativa y estética

Las células madre adultas, que son extraídas de la grasa abdominal son un material biológico muy preciado debido a que propician la regeneración capaz de preservar la juventud.

Estas células madre adultas son muy útiles para atenuar o borrar arrugas, rellenar surcos, aumentar el volumen facial donde se requiera, atenuar cicatrices, permitir que crezca nuevo cabello y muchos otros beneficios más. Las protagonistas de esta fantástica historia son las células no diferenciadas sin función específica, que pueden renovarse por sí solas y convertirse en células diferenciadas.

El procedimiento dura alrededor de una hora, es indoloro, comienza con el consentimiento firmado por el paciente. A continuación, se selecciona la zona de la que se extraerá la grasa, que generalmente es subumbilical y con anestesia local se liposuccionan entre 20 a 60 centímetros cúbicos. Tiene mayor efectividad si se asocia la muestra de grasa procesada a plasma rico en plaquetas.

Todo este paquete biológico se limpia, procesa y centrifuga hasta obtener las células madre, una vez que todo el proceso se ha realizado con éxito, el médico estético procede a utilizarlas en el propio paciente de acuerdo al diagnóstico.

Las células madre propias de la grasa son la gran revolución de la medicina regenerativa, al ser autólogas no plantean rechazo ni presentan contraindicación alguna. Por un lado, las células madre sirven de relleno, mientras que por otro lado regeneran la dermis reestructurando todo su metabolismo celular desde la capa basal, reactivando el colágeno, la elastina y los fibroblastos.

Las células madre de la grasa guarda en su interior un sinfín de tesoros para la medicina regenerativa. Estudios recientes desde universidades internacionales aseguran que se están obteniendo resultados espectaculares en el crecimiento del cabello, incluso en aquellos casos de alopecia por causas hormonales.

En la ciudad de Oruro ya tenemos este tratamiento, que junto a la amplia experiencia con plasma rico en plaquetas podremos regenerar con mayor rapidez problemas de piel.

Un yogur protege de la Salmonella

Científicos argentinos desarrollan, con resultados alentadores, un yogur que mejora las defensas inmunes contra la bacteria salmonella que causa la salmonelosis: enfermedad diarreica causada por la ingesta de comestibles contaminados con esta bacteria ya sea en productos animales o vegetales.

En estudios con ratones alimentados con el producto, “ejerce un efecto inmunomodulador y es capaz de prolongar la vida de ratones infectados con esa bacteria patógena”. En el mundo, cada año, casi una de cada 10 personas cae enferma por consumir comida en mal estado.

Inventan un sorbete que detecta drogas

Tres jóvenes estudiantes del instituto Gulliver School, en Florida (EEUU), crearon un sorbete especial que reacciona si hay droga en la bebida.

Victoria Roca, Susana Cappello y Carolina Baigorri crearon un sorbete con tiras reactivas que se ponen de color azul cuando entran en contacto con agentes químicos como los que contienen las denominadas drogas de la violación.

El prototipo detecta sedantes como el flunitrazepam (Rohypnol) y otras sustancias como la ketamina y el éxtasis líquido.

Los sorbetes pueden distribuirse a universitarios en bares y restaurantes.

¿Qué es la conciencia? Científicos averiguan si es física o inmaterial

¿Qué es la conciencia humana? ¿Se trata de algo físico y medible o es totalmente inmaterial y fuera de los dominios de la Física? Para responder a esas preguntas, Lucien Hardy, físico del Instituto Perimeter, en Canadá, ha propuesto modificar sutilmente un experimento bien conocido en los laboratorios de física cuántica de todo el mundo para demostrar dónde están los límites, si es que existen, entre mente y materia.

En concreto, Hardy propone incorporar la conciencia humana a los instrumentos de medición de partículas subatómicas que usan los científicos, y comprobar si los resultados de las mediciones se alteran de algún modo con respecto a los que se obtienen normalmente. Si así fuera, y los experimentos mostraran cualquier desviación, por pequeña que sea, de lo que predicen las leyes cuánticas, estaríamos entonces ante la primera prueba de laboratorio que demuestre que nuestra mente es, potencialmente, inmaterial y ajena a la física conocida.

Durante las dos últimas décadas, una serie de experimentos conocidos como "Test de Bell", han sido profusamente utilizados para confirmar las más extrañas propiedades de las partículas subatómicas, entre ellas el entrelazamiento cuántico, esa "acción fantasmagórica a distancia" que tanto incomodaba a Einstein. Ahora, Hardy propone llevar a cabo los test de Bell, pero acoplando a los instrumentos algo nuevo: nuestra conciencia.

Con su célebre frase, Einstein se refería a la increíble propiedad según la cual, si dos partículas están entrelazadas, cualquier cosa que le suceda a una de ellas será inmediatamente "conocido" por la otra, incluso si ambas están a muchos años luz de distancia. Es decir, que de alguna manera que no comprendemos ambas partículas se comunican instantáneamente y sin importar la distancia que haya entre ellas.

Pero para que eso sea así, cualquier señal que atraviese el espacio entre las dos partículas tendría que moverse más deprisa que la luz, lo cual no es posible en nuestro Universo. Para Einstein, esta contradicción implicaba que la teoría cuántica no estaba completa, y que debía de existir algo más, a nivel muy profundo, que permitiera explicar este comportamiento de las partículas sin tener que recurrir a influencias "fantasmagóricas" e instantáneas. Desde entonces, un buen número de físicos ha estado intentando, aún si éxito, encontrar esa teoría fundamental que falta.

Así funciona el test de Bell

A mediados de la década de los 70, el físico Jonh Bell ideó la forma de comprobar si las partículas subatómicas realmente se influyen entre sí sin importar la distancia. Para ello, diseñó un experimento en el que se creaba una pareja de partículas entrelazadas y se las enviaba en direcciones opuestas, a las ubicaciones A y B. Por supuesto, tanto en A como en B había detectores para medir el spin (la rotación) de las partículas.

El ajuste del dispositivo se hizo utilizando generadores de números aleatorios, de forma que era imposible para el punto A conocer el ajuste del punto B (y viceversa) en el momento de la medición.

Una vez todo listo, el paso siguiente de un test de Bell es realizar mediciones en muchos pares de partículas entrelazados. Si la física cuántica es correcta y existe, de hecho, la famosa "acción fantasmagórica a distancia", entonces en los resultados de las mediciones habrá una mayor correlación que si Einstein estuviera en lo cierto. Y resulta que todos los experimentos hechos hasta ahora han apoyado, sin duda, a la física cuántica.



ENTRELAZADAS

Einstein se refería a la propiedad según la cual, si dos partículas están entrelazadas, cualquier cosa que le suceda a una de ellas será "conocido" por la otra.

Experimentan resucitar cerebros muertos

La compañía estadounidense Bioquark ha recibido autorización de los gobiernos de Estados Unidos y La India para poner en marcha un experimento pionero en la reanimación neuronal.

Durante los próximos meses, el doctor Himanshu Basnal someterá a 20 pacientes a una serie de pruebas para intentar resucitarlos de la muerte cerebral.

Para lograrlo, se valdrá de métodos como inyecciones de células madre mesenquimales (que son multipotenciales, es decir, que pueden producir más de un tipo de célula especializada del organismo) y péptidos, así como de estimulación con láser transcraneal y del nervio mediano, que se extiende desde el cuello hasta el brazo, señala el portal Russia Today.

En entrevistas con la prensa local, Bansal describió su objetivo como el intento de conducir a personas con muerte cerebral a un "estado de conciencia mínima" en la que los pacientes muestran destellos de lucidez, como la capacidad para seguir objetos con los ojos.

Cuando la mente se acaba antes

Generalmente, el cerebro muere porque antes fallan otros órganos. Sin embargo, en algunos casos, el cerebro sufre daños tan masivos que su actividad cesa completamente, pero el resto del cuerpo permanece vivo gracias a que la actividad cardíaca y respiratoria sigue funcionando o recibe soporte artificial externo.

Por ahora, la muerte cerebral es irreversible pero en Bioquark creen que se pueden regenerar partes del cerebro después de un daño cerebral crítico (al menos en peces y en anfibios se puede lograrlo), señala Gizmodo.

El experimento, apropiadamente bautizado como The ReAnima Project, trata de averiguar si la actividad neuronal podría reactivarse mediante un combinado de fármacos y terapias de neuroestimulación.

MIT crea fideos que cambian de forma

Investigadores del Tangible Media Group, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), aplicaron un método de impresión 3D que permite crear fideos que cambian de forma al tocar el agua.

Los investigadores desarrollaron pasta en láminas planas de gelatina de diferentes densidades que contienen celulosa comestibles que, al meterse en el agua, se adapta a un diseño predeterminado.

La forma que adopte la pasta dependerá de la forma de las capas impresas de diversos diseños y colores. Podrían convertirse en grandes aliados de los platos gourmet.

Plantas sin gravedad

La gravedad es determinante para el desarrollo de las plantas, que son como son gracias a ella: con las raíces bajo tierra y el tallo hacia arriba. ¿Pero es posible hacer crecer plantas en ausencia de gravedad? La respuesta es sí, pero aún no se conocen las claves biológicas que lo hacen posible.

En los últimos años, varios experimentos han logrado que crezcan en el espacio distintas especies.

En 2016, la NASA presentó la primera flor —zinnias— cultivada en la Estación Espacial Internacional (EEI), y un año antes, en agosto de 2015, los astronautas estadounidense Scott Kelly y Kjell Lindgren y el japonés Kimiya Yui degustaron una "lechuga espacial".

Dentro del proyecto "Seedling Growth", en 2013 y 2014 llegaron a la EEI miles de semillas de "Arabidopsis thaliana", una planta modelo de las más utilizadas en los laboratorios de biología y con la que este año se quiere avanzar en la experimentación.

Así, el 1 de junio partirán a la EEI 1.748 semillas de esta planta, dentro de la misión SpaceX-11.

Este experimento (Seeding Growth-3) es el tercero y último de una serie iniciada en 2013 para conocer los efectos de la falta de gravedad sobre las plantas, y es fruto de la colaboración de científicos europeos y estadounidenses, explicó Javier Medina, del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC) y codirector del proyecto.

La "Arabidopsis thaliana" es una hierba sin aparente interés para el ser humano y emparentada evolutivamente con la col, el nabo, rábano o la mostaza, señala Medina.

Se utiliza en investigación como el ratón de laboratorio en biomedicina y se conocen muchos datos sobre ella, como su genoma completo; es fácil de manipular y cultivar.

De las 1.748 semillas de Arabidopsis que llegarán a la EEI en junio, 420 crecerán en gravedad cero —microgravedad—, otras 420 en gravedad 1 (la de la Tierra) y 908 en gravedad 0,3 (Marte).

Las semillas se hidratarán en la Estación y germinarán originando pequeñas plantas (plántulas) que crecerán durante seis días. Posteriormente se detendrá su crecimiento y se preservarán para analizarlas en tierra, aproximadamente un mes después.

Esto será posible gracias en parte a tecnología española, al aparato FixBox diseñado y construido por Sener que preservará "las plantas espaciales" hasta que lleguen al CSIC.

Evolutivamente las plantas se originaron en el mar así que el problema más importante que tuvieron que resolver para "colonizar la tierra firme" fue desarrollar estructuras rígidas que permitieran resistir la fuerza de la gravedad sin desmoronarse; además, las plantas terrestres "aprendieron" a utilizar el estímulo gravitatorio para establecer la dirección de su crecimiento, relata Medina.

Pero las plantas también crecen sin gravedad y ahora el objetivo es entender cómo, aunque los primeros experimentos realizados con "Arabidopsis thaliana" ya apuntan a una posible explicación.

Existe un proceso de adaptación del que, si bien aún no se conocen sus mecanismos biológicos, hace que el estímulo de la gravedad se sustituya por otro "igual de potente".

"Nuestra hipótesis es que la luz y, en particular, la luz roja puede contribuir decisivamente a este proceso, pero necesitamos conocer cómo y cuándo se desencadena y ocurre la adaptación".

Lo que sí saben ya los investigadores es que las plantas crecidas en el espacio muestran importantes cambios a nivel celular y molecular en las primeras etapas de su desarrollo.

En un experimento realizado en la "misión Cervantes" en la EEI por el astronauta Pedro Duque se demostró, por ejemplo, que las células proliferantes de la raíz, sobre las que se basa el programa de desarrollo de la planta, se alteraban fuertemente en cuanto al tiempo que tardaban en completar cada ciclo de división celular.

Medina subraya que la ausencia de gravedad además representa para las plantas un estrés comparable al que provoca la sequía, la salinidad, el frío o calor: el abordaje experimental de nuestra investigación tiene muchos puntos en contacto con los estudios sobre la respuesta de las plantas al cambio climático de la Tierra.

"No estamos estudiando el cambio climático", pero nuestra investigación sí puede ayudar a conocer más sobre los mecanismos de respuesta de las plantas y su adaptación a condiciones de estrés en general", recalca este investigador, quien también recuerda que cultivar sin gravedad es imprescindible como apoyo de la exploración humana del espacio y para sostener la presencia humana en Marte.