BIOLOGÍA Prevención básica de infecciones

¿QUÉ SON LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS POR VECTORES?

Son trastornos causados por agentes patógenos, entre ellos los parásitos, en el ser humano. En todo el mundo se registran cada año más de 1000 millones de casos y más de 1 millón de defunciones como consecuencia de enfermedades transmitidas por vectores, tales como el paludismo, dengue, esquistosomiasis, enfermedad de Chagas, fiebre amarilla, entre otras.

En muchos casos, las enfermedades infecciosas llegan directamente a nosotros no por contagio de otra persona, sino que necesitan determinados seres vivos para infectarnos. A estos seres vivos se les llama vectores y en general son insectos hematófagos (que se alimentan de sangre) y al hacerlo transmiten las formas infectantes de microorganismos que llevan en su cuerpo.

Estas son enfermedades más propias de áreas tropicales, pues ahí es donde existen más insectos hematófagos, pero en las zonas más frías existen también vectores.

PRINCIPALES VECTORES Y ENFERMEDADES QUE TRANSMITEN

Los vectores son organismos vivos que pueden transmitir enfermedades infecciosas entre personas, o de animales a personas. Muchos de esos vectores son insectos hematófagos que ingieren los microorganismos patógenos junto con la sangre de un portador infectado (persona o animal), y posteriormente los inoculan a un nuevo portador al ingerir su sangre.

Los mosquitos son los vectores de enfermedades más conocidos. Sin embargo, también pueden transmitirlos las: garrapatas, moscas, flebótomos, pulgas, triatominos y algunos caracoles de agua dulce también son vectores de enfermedades.

Los cuidados básicos para enfrentarse a estos insectos, son:

- Mantener higiene constante del domicilio y sus alrededores, para eliminar a los insectos así como a sus larvas.

- Sellar y revocar grietas, orificios, rajaduras, donde se esconden los insectos durante el día. Esto no solo en el domicilio, sino también en los alrededores.

- Eliminar toda agua estancada que pueda servir para la cría de mosquitos, como ser charcos, envases con agua o neumáticos viejos.

- En las áreas geográficas donde se encuentran los vectores voladores o terrestres, sellar puertas y ventanas con mallas milimétricas. Igualmente utilizar mosquiteros para dormir, mejor si estos están impregnados con insecticidas especiales.

Biología Prevención básica de infecciones Séptima parte

QUÉ SON LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS DE LOS SENTIDOS?

Son enfermedades que afectan parcial o totalmente a cualquiera de los cinco sentidos de la persona. Generadas por difeentes razones y en muchos casos altamente contagiosas.

SENTIDO DE LA TACTO

El tacto es uno de los sentidos sensoriales con los que contamos los seres humanos y aquel que nos permite detectar, percibir, distinguir las cualidades que ostentan los objetos y el medio, como ser la temperatura, la presión, la aspereza, la suavidad, la rugosidad, entre otros.

Entre las funciones que cumple están:

1. Protección. Impide la entrada de microorganismos. Ejemplo quemaduras, golpes, etc.

2. Termorregulación. Regula la temperatura constante de 37 grados que un individuo necesita.

3. Sensibilidad. Por esta función es la que sentimos calor, fuerza etc.

ENFERMEDADES MÁS COMUNES DEL TACTO

PARESTESIA

Es la sensación de hormigueo de alguna extremidad. Se debe casi siempre a la presión de algún nervio, producto de una mala postura del cuerpo o cuando se golpea el codo con relativa fuerza.

HIPERESTESIA

Es una hipersensibilidad de la piel que hace que la sensación ante el estímulo externo, así sea éste de baja intensidad, se intensifique a niveles que resultan desagradables.

ANAFIA

Es la ausencia total o parcial del tacto; es decir, la incapacidad para percibir ningún tipo de sensaciones por medio de la piel.

HIPOESTESIA

Es la ausensia de la sensibilidad, ya que la sensibilidad disminuye y el estímulo se percibe en forma débil.

CUIDADOS BÁSICOS DEL TACTO

* Mantener una buena higiene

* Lavarse las manos con frecuencia

* No compartir las toallas

* Mantener bien hidratada la piel

* Consumir alimentos ricos en vitaminas A y D

* Evitar la exposición excesiva al sol

Biología Prevención Básica De Infecciones Sexta Parte

¿QUÉ SON LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS DE LOS SENTIDOS?

Son enfermedades que afectan parcial o totalmente a cualquiera de los cinco sentidos de la persona. Generadas por difeentes razones y en muchos casos altamente contagiosas.

SENTIDO DEL OÍDO

El oído es un órgano muy sensible y avanzado. Su función es transmitir los sonidos al cerebro a través de sus distintas partes: el oído externo, el oído medio y el oído interno. La tarea principal es por tanto detectar, transmitir y convertir los sonidos en impulsos eléctricos. Además de mantener nuestro sentido del equilibrio.

La mejor forma de describir el funcionamiento del oído es mostrando la ruta que siguen las ondas sonoras en su trayectoria a través de este órgano. Las ondas sonoras viajan desde el oído externo y a través del conducto auditivo, haciendo que el tímpano vibre. A su vez, esto hace que los tres huesecillos, conocidos como martillo, yunque y estribo del oído medio se muevan, llegando al oído interno y transmitiendo al cerebro.

ENFERMEDADES MÁS COMUNES DEL OÍDO

OTITIS

Es a la infección del conducto auditivo externo que conecta el oído interno con el pabellón de la oreja que es parte externa de la oreja que se encuentra en el lado de la cabeza. Ocasionada por el exceso de agua en los oídos.

MENIERE

Trastorno auditivo que afecta al oído interno, resulta de la acumulación de líquido, lo que hace que la presión en el oído interno aumente y puede afectar a la audición. Otro síntoma que puede afectar es a través del vértigo y náuseas.

NEURITIS VESTIBULAR

Cuando el nervio vestibular que se sitúa en el oído interno de nuestro organismo se inflama, el resultado es neuritis vestibular. Los síntomas de esta enfermedad tienen un parecido con la enfermedad de Meniere donde se incluye el vértigo, que puede aparecer de repente y las náuseas resultantes.

CUIDADOS BÁSICOS DEL OÍDO

* Evitar golpes e infecciones

* Hacerse audiometría

* Evitar ruidos fuertes

* Protegerse los oídos del agua

* No introducir objetos al oido

* No hacer presión del teléfono contra la oreja

Biología Prevención Básica De Infecciones

¿QUÉ SON LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS DIGESTIVAS?

Las enfermedades digestivas son trastornos del aparato digestivo, que algunas veces se denomina tracto gastrointestinal. En la digestión, el alimento y las bebidas se descomponen en pequeñas partes (llamadas nutrientes) que el cuerpo puede absorber y usar como energía y pilares fundamentales para las células.

SÍNTOMAS MÁS COMUNES DE LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS DIGESTIVAS

Dentro de los síntomas más comunes, tenemos: náuseas, fiebre, vómitos, cólicos abdominales, diarrea, deshidratación, sangrado, distensión abdominal, estreñimiento, acidez gástrica, incontinencia, etc.

Se tiene conocimiento de más de 250 enfermedades diferentes transmitidas por los alimentos, la mayoría de las cuales son infecciones ocasionadas por bacterias, virus y parásitos. La presencia de toxinas o de productos químicos nocivos puede provocar un cuadro clínico de envenenamiento.

Lo habitual es que el agente patógeno o la toxina se introduzcan en el cuerpo a través del tubo digestivo, provocando múltiples síntomas comunes en este tipo de enfermedades transmitidas por los alimentos. Las bacterias patógenas presentes en los alimentos crudos o poco cocidos son la causa más común de estas enfermedades.

Por todo ello, no siempre consumimos alimentos con la adecuada higiene y limpieza. Esa es la razón por la cual podemos adquirir varias enfermedades.

Entre los cuidados que se debe tener, el primero de ellos es el cuidado con los alimentos, pues debe conocerse si los mismos fueron preparados personalmente o si estos fueron fabricados o procesados de alguna otra manera. Para una mejor calidad de los alimentos deben ser mayores los cuidados en las personas que se dedican a su producción y distribución. Este cuidado debe ser minucioso en las personas que se dedican a la manipulación de los mismos.

Se consideran manipuladores de alimentos a todas aquellas personas que, por su actividad laboral, tienen contacto directo con los alimentos durante su preparación, fabricación, transformación, transporte, distribución, venta, suministro y servicio.

Cuando los alimentos son preparados por la familia o personalmente, estos necesitan ser conservados adecuadamente, es preferible que los mismos sean hervidos antes de su consumo o guardados en refrigeración adecuada, como sucede cuando guardamos alimentos del almuerzo para la cena.

Biología Técnicas auxiliares para el cuidado de la salud de los animales

La tenencia de animales, implica una serie de responsabilidades relativas a su cuidado y atención que debemos conocer. En los animales, el bienestar fisiológico no solo se remite a la presencia o ausencia de enfermedades infecciosas, sino que comprende también a las enfermedades no infecciosas (estrés, malnutrición, entre otros). Por lo tanto, cualquier desviación en el aspecto y el comportamiento del animal (apatía, pelo hirsuto, cabeza gacha, ojos hundidos, lomo arqueado, movimientos lentos y torpes, separación del grupo) nos indicará que su salud está quebrantada.

ENFERMEDAD

Las enfermedades pueden ser:

- Infecciosas, son causadas por agentes patógenos específi cos: virus, bacterias y hongos. Algunas de estas, son a su vez contagiosas, es decir, pueden ser trasmitidas a otros animales, de manera directa o indirectamente. Ciertas enfermedades infecciosas y parasitarias, pueden ser trasmisibles. Entre las zoonosis propiamente dichas, que son las que se transmiten de los animales vertebrados al hombre está: la brucelosis, leptospirosis, hidatidosis y triquinosis.

- No infecciosas, se refieren a las causadas por ciertas anomalías genéticas (hermafroditismo, síndrome de stress porcino), deficiencias alimentarias (hipocalcemia, hipofosfatemia, hipocuprosis), enfermedades metabólicas (toxemia de la preñez) o tóxicas y por ingestión de determinados agentes tóxicos inorgánicos u orgánicos (el envenenamiento por plomo, ácido cianhídrico, entre otros).

CUIDADO EN LOS ANIMALES DE CRIA

- Problemas reproductivos y respiratorios, constituyen una gran preocupación en numerosas unidades de producción de ganado y aves de corral en las que se encuentran involucrados una variedad de agentes infecciosos, deficiencias alimentarias y otros factores.

- Desordenes metabólicos, el metabolismo es el proceso que usa el organismo para obtener o producir energía por medio de los alimentos que ingiere. El bloqueo de una vía metabólica puede causar la deficiencia nutricional del organismo, aun cuando la ración de nutrientes sea adecuada.

- Deficiencias alimenticias, la alimentación de los animales debe ser equilibrada, para satisfacer las necesidades energéticas y proporcionar los nutrientes adecuados.

Cuando el suministro de alimentos es escaso, como sucede en épocas de sequía o cuando el manejo del animal es inadecuado, las deficiencias de energía o proteínas pueden causar desmejoramiento del estado general, baja productividad y susceptibilidad a enfermedades infecciosas.

Las enfermedades infecciosas que se asocian con la disminución en la reproducción en vacunos, lanares, caprinos y cerdos son: la brucelosis y la leptospirosis. Estas enfermedades pueden ser prevenidas mediante las vacunas, sin embargo, en nuestro país no están disponibles.

INFECCIONES EN LOS ANIMALES

Los parásitos pluricelulares, el ganado vacuno, equino, ovino, caprino y las aves de corral, están expuestos a infestaciones por parásitos tanto internos como externos.

Los principales parásitos gastrointestinales que afectan a los animales domésticos son los gusanos redondos y los chatos. Estos penetran en la mucosa intestinal, causando infl amación y dañando la superfi cie de absorción. Posteriormente, emergen a la luz intestinal y producen huevos, completando su ciclo de vida.

Las tenias, son comunes en los vacunos, los lanares y en las aves de corral, tienen ciclos vitales indirectos, ya que parte del mismo se realiza en uno o más huéspedes

“secundarios” específi cos (insectos, y artrópodos).

Los piojos pueden perjudicar al huésped mordiendo o succionando sangre (Fig. 4). Algunos ácaros, como los de la sarna (Psoroptes, Sarcoptes), causan verdaderos estragos. Por ejemplo, la sarna ovina es una enfermedad que lesiona la piel del animal y deteriora la calidad de la lana, difícil de erradicar.

Las moscas son insectos succionadores de sangre; algunas colocan sus huevos sobre las heridas produciendo miasis, de distinta gravedad, que pueden repercutir en el rendimiento del o de los animales.

Aunque algunos productos químicos son utilizados como medios preventivos, los métodos de control más efectivos incluyen un estricto tratamiento de los desechos, una periódica y rigurosa limpieza de las instalaciones, buen cuidado en la alimentación, tratamientos rápidos para heridas y la rotación de animales en distintos lotes. Cada uno de estos pasos, contribuye a la interrupción del ciclo vital del parásito o al aumento de resistencia del animal a la infestación.

- Los virus, son específi cos del huésped o pueden ser específi cos del tejido. Por ejemplo, la peste porcina, ocurre en forma natural solamente en cerdos. El virus de la fiebre aftosa, afecta a las especies de pezuña hendida (vacunos, ovinos y caprinos y cerdos). El virus de la encefalitis equina,

patógeno tanto para humanos como para caballos y capaz de infectar aves, afecta principalmente el tejido del sistema nervioso central del huésped.

Muchas enfermedades respiratorias como la parainfl uenza en rumiantes, la encefalitis equina y la bronquitis infecciosa en aves son causadas por virus.

Algunas enfermedades virósicas son transmitidas de huésped a huésped, por portadores específicos (la encefalitis equina por los mosquitos), mientras que otras como la fi ebre aftosa y la peste porcina, pueden contagiarse por contacto directo entre animales o por contacto indirecto (alimentos, agua, botas, vehículos). Por lo tanto, las medidas de control incluyen: aislamiento, eliminación de portadores y programas de vacunación.

- Las bacterias, causan enfermedades zoonóticas como: tuberculosis, brucelosis y salmonelosis. Estas infectan al huésped por medio de la producción de toxinas. Los estafilococos y estreptococos liberan exotoxinas, la salmonela produce endotoxinas que son componentes celulares liberados para causar daño al huésped solo cuando la bacteria se encuentre dentro del huésped. Las infecciones bacterianas se controlan con el uso de antibióticos u otros quimioterápicos y se previenen con vacunas específicas.

- Protozoos, son animales unicelulares, de tamaño microscópico, pero más grandes que las bacterias. Las enfermedades protozoarias más comunes de los animales domésticos son las coccidiosis, causadas por parásitos protozoarios llamados coccidios, los cuales al invadir las células epiteliales del aparato digestivo, causan trastornos en la digestión como la diarrea que en algunos casos llega hasta la muerte.

- Hongos, los más conocidos son las especies de Tricophyton, que producen tiña. La aspergilosis

en aves es causada por otro hongo filamentoso llamado Aspergillum el cual produce la neumonía del incubador en especial en aves de corta edad.

Las enfermedades fúngicas o micóticas son difíciles de tratar y la mejor forma de controlarlas es impidiendo la exposición de los animales susceptibles. La alimentación con forrajes y el uso de camas de paja con moho deben ser evitados.

Biología Defensa contra la enfermedad en los animales

odos los seres vivos tienen un mecanismo de defensa (sistema inmunitario) contra los agentes patógenos. Las barreras físicas y químicas actúan como primer mecanismo ante la presencia de agentes patógenos, de esta manera evitan su ingreso al cuerpo. Dependiendo de qué tipo de organismo se trate la barrera puede ser: la cubierta de

las plantas, la pared de las bacterias, el exoesqueleto de los artrópodos y la piel de los mamíferos.

Los invertebrados presentan un segundo nivel de complejidad, por tanto, su sistema inmunitario está compuesto por el sistema inmune innato.

Únicamente los animales vertebrados tienen un tercer nivel de complejidad, por tanto, su sistema inmune es adaptativo o adquirido.

MECANISMOS DE DEFENSA DE LOS INVERTEBRADOS

Es difícil determinar de manera general cual es el sistema inmunitario adecuado en los invertebrados. Sin embargo existen características inmunológicas compartidas.

SISTEMA INMUNITARIO INNATO

También llamado sistema natural o inespecífi co, es el mecanismo de defensa con el que se nace.

Barreras físico-químicas, es la primera línea de defensa del cuerpo, esta intenta impedir la entrada de agentes patógenos que pueden atacar a los invertebrados. Estas barreras son variadas y podemos encontrar desde barreras muy consistentes como el exoesqueleto de los artrópodos, a otras gelatinosas como las secreciones mucosas de anélidos y moluscos.

Células fagocíticas, en los invertebrados las células con capacidad fagocítica son llamadas Celomocitos o Hemocitos, dependiendo de si el invertebrado posee o no cavidad celómica. La función de estas células son: la quimiotaxis (aproximación al patógeno), la adherencia (reconocimiento y contacto celular), la ingestión (formación de un fagosoma) y la digestión (activación de hidrolasas lisosomales).

Cuando el agente patógeno se encuentra en mayor número y tamaño, los hemocitos lo rodean para impedir su diseminación, llegando a formar nódulos o capsulas.

Citotoxicidad, encontrada en la mayor parte de los invertebrados, su función principal es la eliminación de células patógenas por medio de los hemocitos o celomocitos que lisan de forma natural o espontánea a las células diana. Esta citotoxicidad no es específica, carece de memoria (es independiente de la exposición previa al antígeno) y requiere el contacto de célula con célula.

1. MECANISMOS DE DEFENSA DE LOS ANIMALES VERTEBRADOS

Los animales vertebrados poseen un mecanismo de defensa defensa innato o adquirido.

Barreras fisicoquímicas, las barreras físico-químicas son distintas según la especie. Entre las más importantes tenemos a la piel que recubre la mayor parte del cuerpo de los animales, este puede estar compuesto por escamas, plumas y pelos. En los orifi cios naturales de los vertebrados existen elementos de defensa como: el moco, el refl ejo de la tos y el estornudo, donde existen compuestos enzimáticos como la lisozima.

Células fagocíticas, son células agocíticas no específi cas, son diversas y mejor caracterizadas. Entre estas, se encuentran los macrófagos, neutrófi los, que cumplen un papel fundamental, junto a los eosinófi los, basófi los y mastocitos.

Las células natural killer “NK” destruyen al patógeno (citotoxicidad). Los vertebrados poseen células accesorias como las células dendríticas interdigitales.

Sistema de complemento, a partir de los ciclóstomos “superclase de peces”, que solo poseen C3 y solo pueden activar la cascada por la vía alternativa. Se han caracterizado tros factores que participan en la activación de la cascada clásica en: tiburones, peces, anfi bios, aves y mamíferos.

Los vertebrados también poseen otras sustancias con capacidad opsonizante como las proteínas de fase aguda (proteína C reactiva), similares a las descritas en invertebrados, lectinas solubles y una gran cantidad de factores con actividad antimicrobiana.

2. SISTEMA INMUNE ESPECÍFICO O ADQUIRIDO

Los vertebrados son los únicos animales que poseen el sistema inmune adquirido o específi co, excepto los agnatos (como la lamprea). El resto de animales vertebrados a partir de los peces cartilaginosos (representados por el tiburón) poseen linfocitos T y B.

Componente celular específico,

son repuestas inmunitarias mediadas por células, estas reaccionan ante la presencia de patógenos (antígenos) que se sitúan en la célula huésped. Dando como respuesta la destrucción.

Los animales vertebrados presentan elementos celulares más evolucionados (linfocitos T y B), estas tienen la capacidad para recordar exposiciones previas (memoria) y de responder de forma más efectiva en segundas o posteriores exposiciones al mismo antígeno (maduración de la respuesta).

Las células progenitoras se encuentran en la médula ósea, estando presente solo en los animales terrestres, es entonces que los peces cuentan con médula ósea, pero los anfi bios tienen restos de tejido linfoide en sus huesos. En los peces y en algunos anfi bios el riñon anterior funciona como órgano linfoide primario, de esta manera se suple la carencia de médula y nódulos linfoides.

En las aves, el órgano linfoide primario donde se encuentran las células B es llamada Bolsa de Fabricio (área especializada de tejido linfoide intestinal), en ovejas y cerdos, donde además de la médula ósea, se han implicado a las placas de Peyer del intestino.

Componente humoral específico: Anticuerpos, los anticuerpos circulan por la sangre y se unen específi camente al antígeno extraño, la unión antígeno - anticuerpo facilita a los fagocitos la ingestión y activan a un conjunto de proteínas sanguíneas, llamadas complemento que ayudan a destruir al patógeno.

La inmunoglobulina Y (Fig. 8), que aparece en peces pulmonados y se mantiene en anfi bios, reptiles y aves, se considera precursora de las IgE e IgG de los mamíferos por compartir algunas de sus funciones como su participación en las infecciones parasitarias y en la memoria antigénica, respectivamente.

Biología Taxonomía

La palabra taxonomía deriva de los vocablos griegos, taxis = “ordenamiento” y nomos = “norma o regla”. La taxonomía es la rama de la biología que se encarga de describir, identifi car, organizar y clasifi car a los organismos en un sistema jerarquizado e inclusivo.

Cada nivel de este sistema se denomina categoría taxonómica y las diferentes categorías se incluyen unas dentro de otras, desde la categoría fundamental (especie) hasta otras de mayor rango como género, familia, orden, clase, fi lum (fi lo o división) y reino. Los taxones se crean según las semejanzas y diferencias existentes entre los individuos. Actualmente, se intenta refl ejar la historia natural y las relaciones evolutivas entre seres vivos de distintos grupos mediante un sistema jerárquico de taxones. La jerarquía se establece de forma que un taxón inferior (específi co) sea englobado por otro superior (genérico).

Las principales categorías taxonómicas que se utilizan en la actualidad son las siguientes:

NOMENCLATURA

Gaspar Bauhin sugirió la idea de nombrar las especies utilizando la combinación de dos palabras. Pero fue Linneo el que desarrolló este sistema de nomenclatura. Así, cualquier científi co podría referirse a un determinado organismo. El nombre científico es una combinación de dos palabras en latín.

Estas son, el nombre genérico que pertenece al género y el nombre específico. Estas dos palabras deben estar escritas en letra cursiva y deben ir acompañadas por el apellido abreviado del naturalista que lo describió por primera vez.

DIVISIÓN DE TAXONOMÍA

La microtaxonomía, se encarga de delimitar y describir a determinadas especies.

La macrotaxonomía, es la que clasifica en base a los criterios otorgados por la anterior rama.

SISTEMÁTICA

Es un a ciencia, rama de la Biología que estudia la variedad de seres que existen o han

existido, tratando de organizarlos en sistemas de clasifi cación cuyas reglas y principios dicta la Taxonomía.

Para esta organización se toma en cuenta, las relaciones de parentesco (afi nidades) que se producen entre

las distintas especies.

Biología La Teoría Celular

CITOLOGÍA

La citología es parte de la biología general que estudia las células. A su vez, puede dividirse en citomorfología, que estudia la forma celular; la citofisiología, que estudia la función celular, y la citogenética, que estudia el material genético y sus funciones.

CÉLULA

La célula es la unidad estructural, funcional y genética de los seres vivos, generalmente microscópica, dotada de vida propia.

Existen varias definiciones acerca de la célula, entre las más importantes se tiene:

Santiago Ramón y Cajal: “Las células son las formas diminutas dotadas de vida individual en que se descomponen los tejidos por disociación mecánica o anatómica”

LA TEORÍA CELULAR

El tamaño de la mayoría de las células está por debajo del poder de resolución del ojo humano, por lo que su existencia pasó inadvertida hasta que se desarrollaron instrumentos ópticos como el microscopio compuesto, capaces de aumentar considerablemente el tamaño de las imágenes de los objetos observados.

Las primeras observaciones de lo que hoy conocemos como células datan del siglo XVII, cuando el comerciante holandés Antón Van Leeuwenhoek construyó artesanalmente el primer microscopio y pudo observar en una gota de agua procedente de una charca gran cantidad de “animalculos” que, basándonos en sus propias descripciones, se pueden identificar hoy como microorganismos unicelulares.

En esta misma época el microscopista inglés Robert Hooke, analizando con su microscopio láminas muy finas de corcho, observó que este estaba formado por un retículo de pequeñas celdas, acuñando así el termino célula (del latín cellulla = celdilla).

Fue hasta la década de 1830 que se comenzó a entender la importancia de las células. En 1838, Matthias Schleiden, un abogado alemán que se dedicó a la botánica como pasatiempo, llegó a la conclusión de que las plantas estaban compuestas de células, las cuales podían conformar diversos tejidos y órganos; así mismo, consideró que la planta se originaba de una sola célula precursora de un embrión.

En 1839, Theodor Schwann, un zoólogo alemán, mediante sus estudios en cuanto a las células animales demostró que las células de plantas y animales son estructuras similares.

Fue en 1855, que el alemán Rudolf Virchow formuló un argumento convincente en relación a que una célula solo podía provenir de otra.

Con base en esto, los tres principales postulados de la teoría celular son:

* Todos los organismos están compuestos de una o más células (unidad anatómica). Este principio establece que todos los seres vivos, ya sea unicelular o pluricelular están constituidos en última instancia por células individuales o asociadas. Los seres pluricelulares, como el hombre, son un conjunto de células especializadas e intercoordinadas.

* La célula es la unidad estructural de la vida (unidad fisiológica). Este principio afirma que la célula es un organismo de vida propia y encargada de todas las funciones. La función de un órgano es la resultante de los trabajos parciales de las células.

* Las células solo pueden originarse por división de una célula preexistente (unidad genética). Establece que toda célula procede de otra, o sea que existe una célula inicial, la cual al dividirse origina un conjunto celular organizado. De ahí tenemos el aforismo de Virchow, que dice: “toda célula procede de otra célula” (Omnis cellula ex cellula).

En el año 1962 el francés Andre Lwoff enunció una nueva interpretación de la teoría celular que contempla tres unidades: unidad de plan, de función y de composición.

Según la unidad de plan, cada célula tiene un núcleo en su citoplasma. Según la unidad de función, todas las células participan esencialmente de la misma clase del metabolismo. Según la unidad de composición las estructuras macromoleculares de los seres vivientes están compuestas por las mismas estructuras micromoleculares.

La comunicación celular es la capacidad que tiene todas las células de intercambiar información físico química con el medio ambiente y con otras células.

El colesterol es responsable del correcto funcionamiento de la membrana celular.

En una investigación logaron que las células de cáncer se transformaran en macrófagos (células importantes del sistema inmune), tragándose y dirigiendo las células cancerosas.

Por cuestión de supervivencia las células eliminan y reciclan los residuos o elementos defectuosos en su interior.

Hay diferentes tipos de células madre, que viene de varios sitios del cuerpo, y que se forman en diferentes etapas de nuestra vida, por ejemplo las células madre embrionarias solo existen en las primeras etapas, mientras que otras persisten toda la vida.

La Lego-Biología ya está aquí

BIOLOGÍA SINTÉTICA

Los proyectos de biología sintética se acompañan de discusiones de alcance sobre las implicaciones éticas y sociales de las tecnologías que podrían derivarse. Los nuevos “biohackers de galpón” hacen surgir miedos a los riesgos incontrolados; por otro lado, el activismo “Open source” confronta el paradigma occidental de la propiedad intelectual y el fanatismo por patentar todo.

“En la actualidad los científicos estamos muy lejos de producir formas sintéticas de vida artificial”, destacó Raik Grüenberg. –doctor, especialista en biología sintética del Centro de Regulación Genómica de Barcelona–. Y prosiguió: “Lo que es cierto es que estamos comprendiendo y modificando mejor los existentes organismos modelo con los que los humanos hemos estado trabajando durante siglos (levaduras y Escherichia coli, entre otros)”.

Respecto de los riesgos asociados a este campo científico, Grüenberg afirma que los biólogos sintéticos están buscando tener un estrecho contacto con los científicos socia-les y los expertos en bioética, seguridad y regulación para que la investigación de este campo se realice en un marco definido por determinados principios.

LA BIOLOGÍA SINTÉTICA EN SÍ NO ES PELIGROSA

“Todas las tecnologías tienen riesgos. Los organismos biológicos han llegado a un alto nivel de optimización a lo largo de miles de millones de años de evolución. Nada de lo que construyamos podrá competir contra esos sistemas naturales. A menos, que claro comencemos a trabajar con ladrillos de construcción que sean peligrosos desde el comienzo -virus humanos, toxinas y patógenos- En esta dirección, compañías que realizan síntesis de genes disponen de ‘listas negras’ de secuencias que son potencialmente peligrosas. Esto constituye una importante barrera. Es muy importante que exista una cultura de alta seguridad y estándares éticas dentro de la comunidad científica, señala”.

Pero surge una pregunta. “¿Quien con-trolará esta nueva tecnología? ¿Estará guardada bajo llave detrás de patentes que solo grandes compañías occidentales pueden manejar? Esto es especialmente relevante para países en desarrollo como la Argentina, que tienen el conocimiento y la infraestructura para participar en este campo pero que no tendrían los fondos y un portafolio de patentes para negociar con las grandes industrias. La mayoría de la comunidad joven de biólogos sintéticos está a favor de modelos inspirados en ‘open source’ o acceso libre dentro de la comunidad científica. Pero esta filosofía choca contra la obsesión de la ‘propiedad intelectual’ de la política y los modelos modernos de negocio. Tendremos que hacer muchos esfuerzos para que los beneficios de nuestro trabajo sean destinados a la mayoría, y no a unos pocos”, concluyó Grüenberg.

CAMPEONATO INTERNACIONAL DE BIOLOGÍA SINTÉTICA

Desde el año 2004, se organiza el “Campeonato Internacional de Máquinas de Ingeniería Genética” (iGEM, según sus siglas en inglés). Todos los equipos de estudiantes universitarios que compiten en iGEM reciben la misma caja de componentes biológicos estándar (Biobricks, o “ladrillos” biológicos), con los que deben construir un sistema biológico novedoso. “Esta competencia es realmente el evento más importante y excitante de la biología sintética”, afirma Raik Grüenberg. En años anteriores, los equipos iGEM crearon bacterias con olores y colores a la carta, métodos de producción de compuestos químicos que usan al ADN como esqueleto de la cadena de montaje, sistemas de detección de metales pesados y bacterias capaces de sustituir a la sangre en una emergencia médica.

“Nos gustaría que los estudiantes de la Argentina y de otras universidades de América vivan la experiencia de organizar un equipo, buscar financiación y realizar proyectos imaginativos con los BioBricks”, afirma Meagan Lizarazo, subdirectora de la organización, quien visitó la Argentina dentro de una gira para promocionar la participación de equipos de América Latina en iGEM.

ARGENPRESS.info

La Lego-Biología ya está aquí

La biología sintética apunta al diseño de sistemas biológicos capaces de realizar tareas nuevas en el campo de la biotecnología. Estudiantes universitarios de todo el mundo reciben una caja de componentes biológicos estándar -Biobricks, o “ladrillos” biológicos-, con los que deben construir un sistema biológico novedoso.

A mediados del siglo XIX los químicos lograron un avance científico único. En vez de analizar diversas moléculas presentes en la naturaleza, adquirieron la capacidad de sintetizarlas en el laboratorio. Hoy en día con la biología es posible avanzar hacia la síntesis de nuevas y simples formas de vida. La especialidad, que se llama biología sintética -una interfaz entre la biología de sistemas, la ingeniería, la computación y la biología molecular clásica- puede hacer grandes contribuciones a la medicina y a la industria, entre otras áreas.

Es tal el interés que despierta está disciplina científica que gobiernos de países desarrollados y de compañías de biotecnología están invirtiendo importan-tes sumas de dinero en capacitación y desarrollo de investigaciones.

“Generaciones de científicos han intentado comprender con exactitud cómo funcionan las células y los organismos. Y han tenido bastante éxito”, indicó a la Agencia CyTA el doctor Raik Grüenberg, especialista en biología sintética -del Centro de Regulación Genómica de Barce-lona-. Y agrega: “Hemos acumulado un conocimiento detallado de varios genes, proteínas y otras moléculas que generan vida. Fueron necesarios 20 años y cientos de científicos para decodificar la primera secuencia del genoma humano. Con el avance de la ciencia y la tecnología, hoy en día un científico puede hacer eso en cuestión de horas”.

Grüenberg considera que es difícil no perderse en la abundancia de detalles. “Mientras más aprendemos, más nos damos cuenta de la complejidad de la biología. ¿Podemos decir que realmente entendemos lo que sucede? Los niños conocen las respuestas en forma intuitiva. Ellos adoran construir cosas, ciudades de juguetes, naves espaciales con Lego. Realmente entendemos algo, cuando podemos construirlo desde cero.”

A partir de esta metáfora, se puede entender lo que hacen los biólogos sintéticos. Ellos toman piezas y trozos de diferentes células como genes, enzimas y otros elementos que funcionan como “ladrillos de construcción”, y diseñan sistemas novedosos.

En años pasados revistas científicas especializadas y medios de comunicación de todo el mundo difundieron un avance científico que llamó la atención de investigadores y del público en general. Especialistas del Instituto J. Craig Venter de Estados Unidos sintetizaron química-mente el genoma completo de una bacteria y mostraron que era funcional. “No llamaría a esto vida sintética”, subraya Grüenberg. Y continua: “Ellos más que nada hicieron una copia de algo natural. De todas formas este trabajo es un hito. Ese hecho pone de relieve la necesidad de seguir investigando. Ahora podemos escribir genomas ‘sintéticos’, pero para ser justos, aún somos completamente incapaces de diseñar genomas en esta escala.”

Para Grüenberg, uno de los grandes lucimientos de la biología sintética fue obra de un equipo de especialistas en ingeniería metabólica de la Universidad de Berkeley (Estados Unidos). “El equipo de Jay Keasling se las ingenió para implementar la síntesis de una importante droga contra la malaria -Artemisinina- dentro de simples células de levadura. Extraer esas drogas de las plantas era un proceso caro. Ahora la droga puede ser sintetizada en forma más económica en fermentadores”, explica Grüenberg y afirmó que con la biología sintética será posible transferir la producción de importantes compuestos químicos y materiales desde las fábricas químicas contaminantes a bacterias o plantas.

“Otra excitante posibilidad sería el diseño inteligente de drogas: pequeños circuitos moleculares que ingresen a células enfermas de un organismo y las reparen dependiendo de cuál sea el daño. Basta con mirar las increíbles cosas que hacen los organismos vivos y luego imaginar lo que podríamos diseñar a este nivel,”, subraya Grüenberg.

Biólogos: solo la investigación científica promueve el desarrollo sustentable

Solo con procesos de investigación que promuevan el desarrollo del conocimiento científico y la formación continua de recursos humanos se puede generar un verdadero desarrollo sustentable o desarrollo integral, para el manejo de los recursos naturales en armonía y equilibrio entre la sociedad y los diferentes componentes de la naturaleza como la fauna, las plantas, el suelo, el agua, el aire y su interrelación constante, dijo Mirtha Velásquez del Colegio de Biólogos de La Paz.

“A partir de las investigaciones científicas se favorece un mejor manejo y aprovechamiento de la diversa riqueza natural y cultural. Pero, necesariamente, deben ser realizadas por profesionales con un enfoque de responsabilidad ambiental, con la vida y con el desarrollo de nuestro país, ya que los resultados obtenidos fundamentan los lineamientos de políticas públicas, normas y reglas de uso y aprovechamiento, articuladas a estrategias de desarrollo, planes, programas y acciones”, aseveró Velásquez.

Los biólogos contribuyeron en la elaboración de varias leyes ambientales en el país –afirmó la investigadora–, como la de Medio Ambiente, de la Madre Tierra, contribuyeron también a la elaboración de la Estrategia Regional de Biodiversidad (2000-2002), la elaboración de la Estrategia Nacional de Conservación y Uso Sostenible de la Biodiversidad de Bolivia (1999-2002).

Aportaron en la creación de áreas protegidas como el Parque Nacional y Área Natural de Manejo Integrado Kaa Iya, Madidi y Cotapata. Sustentaron publicaciones como el Libro Rojo de Vertebrados de Bolivia, además de otros, con el fin de conservar la naturaleza en la búsqueda de un desarrollo sustentable en el país.

Detalló que cuentan con la formación ética, técnica y científica como para mantener una visión de estudio constante, pero que también pueden propiciar otro tipo de actividades para aplicar sus conocimientos, como en gestión pública y aportar en la planificación y desarrollo del propio Estado, pero promoviendo la implementación de políticas afines a la conservación de la naturaleza y la educación ambiental.

ECOSISTEMAS

DIVERSOS

Aseveró que la única forma de control de los ecosistemas es conociéndolos a profundidad y cuidando el mantenimiento de su buen estado, como instrumentos indispensables en el manejo principalmente de suelos y agua y para enfrentar al cambio climático.

”Todas las áreas de desarrollo deben involucrar el ámbito ambiental como el control, monitoreo y manejo de los recursos naturales de una forma integral, para lo cual estamos preparados”, añadió.

Por su parte, Eliana Quispe, también del Colegio de Biólogos de La Paz, destacó que en la gestión pasada, por ejemplo, se presentó un Catálogo de Botánica con más de 17 mil especies de plantas en el territorio nacional, pero aún existen otras “áreas prístinas” con ecosistemas en las que todavía no se han incursionado y donde existen nuevas especies para la ciencia que deben ser investigadas.

Destacó dos programas exitosos en el manejo sustentable de los recursos naturales, a partir de las investigaciones científicas, como son el aprovechamiento del lagarto y la vicuña, además de la implementación de la cadena productiva de la castaña.

Ejemplificó también el lanzamiento de un nuevo producto natural proveniente del extracto controlado de la chillka, una de las plantas tradicionales nativas con propiedades curativas, que fue estudiada por una red de profesionales desde el 2007 para garantizar su efectividad con una serie de pruebas científicas.

Las políticas actuales que se están dando para el desarrollo sostenible –cuestiona Quispe– pueden tener un margen de error, ya que “no se puede aplicar algo sin un conocimiento previo, por lo que se necesitan incentivos de investigación para el logro de programas exitosos de manejo y aprovechamiento sustentable de los recursos naturales”.

“A algunos biólogos les resulta perturbador que la mayor parte de nuestro genoma no sea funcional”

Estudios recientes sobre el llamado ‘ADN basura’ abren el debate en el mundo académico.

¿QUÉ PORCENTAJE DE NUESTRO GENOMA ES REALMENTE FUNCIONAL?

Es un hecho poco conocido que casi el 50 por ciento del genoma de los humanos está formado por secuencias repetitivas de ADN que se incorporaron y auto duplicaron en nuestros ancestros a lo largo de cientos de millones de años. En 1972 dos investigadores, David Comings y Susumu Ohno plantearon, independientemente, la hipótesis de que más del 90% de los genomas animales no codifica proteínas ni ARN y le asignaron el nombre de ‘junk DNA’ (ADN basura) por considerar que no cumpliría ninguna función esencial.

Sin embargo, estudios recientes realizados por el consorcio de investigación internacional ENCODE (Enciclopedia de los Elementos de ADN) estimaron que el porcen taje del genoma humano que desempeña alguna función bioquímica sería del 80 por ciento, lo que resignifica la importancia de esas secuencias repetitivas.

Estos trabajos, que tenían el objetivo de determinar todos los elementos funcionales del genoma humano, fueron publicados a fines de 2012 en revistas de alto impacto y movilizaron a la comunidad científica. La pregunta que se hacía era “¿Cuánto conocemos entonces sobre las funciones del ADN?” o “Entonces, ¿no era todo ADN basura?”.

Los investigadores de CONICET Marcelo Rubinstein y Flavio Silva Junqueira de Souza advierten sobre estos resultados de ENCODE en un review que fue tapa de la edición del mes de junio de la revista Molecular Biology and Evolution. “Hay gente que atribuye funciones a elementos repetitivos basándose en experimentos que no llegan a demostrar función real sino simples interacciones bioquímicas”, explica Rubinstein.

¿CUÁL ES LA CONTROVERSIA EN TORNO A ESTE TEMA?

MR: Nuestro grupo trabaja hace algunos años en el estudio de elementos repetitivos de ADN que aparecieron a lo largo de la evolución de mamíferos y que se transformaron en enhancers transcripcionales, es decir regiones cortas de ADN que aumentan la expresión de determinados genes. Y para poder decir que esos elementos son realmente funcionales hicimos experimentos que demuestran su actividad en modelos in vivo.

FS: En este review enfatizamos en la importancia de hacer experimentos funcionales más definitivos para determinar si efectivamente una región de ADN tiene una función real sobre un gen o no. Esto es importante porque últimamente aparecieron un gran número de publicaciones donde se asegura que casi todo el genoma es funcional, incluso el 50 por ciento que está constituido por secuencias repetitivas, considerado hasta ahora como ‘ADN basura’. Y en realidad creemos que no es así: es esperable que gran parte del genoma no sea funcional por varias razones de biología evolutiva.

¿CREEN QUE EXISTE UNA NECESIDAD DE DEMOSTRAR QUE TODO EL ADN TIENE UNA FUNCIÓN PARA CUMPLIR?

FS: A algunos biólogos les resulta perturbador que la mayor parte de nuestro genoma no sea funcional” porque tienen la idea de que somos como máquinas perfectas y que si ese ADN existe es porque aporta alguna función clave. Pero en realidad se ve que en el genoma hay mucha actividad bioquímica no productiva y sin función específica.

MR: Igual hay que tener cuidado con el término ‘ADN basura’. Muchos creen que es un término peyorativo, cuando para quienes investigan en genética y evolución molecular simplemente indica que es material genético que ahora no tiene una función específica o que perdió la que tenía ancestralmente. El ADN basura puede ser reciclado y adquirir, luego de incorporar mutaciones más recientes, funciones nuevas en el genoma. Por ejemplo, nosotros identificamos secuencias antiguas que adquirieron funciones nuevas imprescindibles para el funcionamiento de los genes que controlan. Se podría utilizar como ejemplo una botella cuya función inicial fue contener una bebida alcohólica. Luego de acabarse la botella quedó por años en un depósito hasta que fue rescatada por un artista que la convirtió en la base de un velador que ahora depende de ese soporte para mantenerse sobre la mesa. Los genomas emplean mucho este mecanismo: usan y reutilizan secuencias para funciones nuevas. Este fenómeno que se conoce como cooptación o exaptación llama cada vez más la atención de la comunidad científica.

¿QUÉ ROL TIENE LA EXAPTACIÓN EN LA EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES?

FS: Aún no está bien establecido, aunque sí se sabe que ocurre con mucha frecuencia. Cuando miramos nuestro genoma vemos que se acumularon secuencias repetitivas y mutaciones a lo largo del tiempo evolutivo, como si no tuvieran ninguna función. Lo que creemos es que permite el nacimiento de reguladores transcripcionales nuevos y así modificar la forma en que los genes funcionan. MR: Son como reliquias fósiles que se insertaron en nuestro genoma y el de nuestros antepasados a lo largo de hace millones de años y luego aumentaron su número mediante un mecanismo similar al copiado o corte y pegado.

¿HAY CASOS DOCUMENTADOS DE SECUENCIAS REPETITIVAS QUE SÍ TENGAN UNA FUNCIÓN REGULATORIA SOBRE OTROS GENES?

MR: Hasta ahora se documentaron al menos diez secuencias de exaptación que actúan como enhancers. De esas diez, nuestro grupo descubrió dos. Pensamos que estos pocos casos sólo representan la punta del iceberg y que se van a descubrir miles de estos eventos en los próximos años.

FS: Sin embargo, lo que nos parece más importante es que hay que ser cautos antes de decir que una secuencia tiene función: hay que realizar experimentos en profundidad y separar la paja del trigo, es decir identificar y caracterizar la función real de una secuencia de ADN y no quedarse sólo con que se observa una actividad bioquímica.

FORMACIÓN

Marcelo Rubinstein es investigador principal del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular (INGEBI, CONICETUBA). Es además profesor adjunto en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, donde recibió su título de grado en Ciencias Químicas y obtuvo su doctorado en la misma disciplina.

Flavio Silva Junqueira de Souza es investigador adjunto del CONICET en el INGEBI y profesor adjunto en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. Se recibió de Biólogo en la Universidad de Brasilia, Brasil, y obtuvo un Master en Ciencias en la Universidad de Sao Paulo. Realizó su doctorado en Biología en la Universidad de Heidelberg, Alemania y un postdoctorado en el INGEBI. ARGENPRESS.info

congelados hace 400 años REVIVEN MUSGOS

Puede un organismo vivo permanecer sepultado bajo el hielo durante 400 años y sobrevivir? Un grupo de investigadores de la Universidad de Alberta (Canadá) lo ha logrado con unas plantas enterradas en el glaciar Lágrima de la isla de Ellesmer, en el ártico canadiense. Los científicos despertaron de un sueño casi eterno a un tipo de plantas no vasculares llamadas briofitos, un grupo en el que están incluidos los musgos. Los briofitos son las plantas terrestres más sencillas, carecen de hojas, tronco y raíces.

Desde que los glaciares empezaron a retroceder, varios grupos de investigación mostraron especies vegetales que surgieron del hielo, pero al exhumar el material biológico se veía que estaba muerto. Salvo esta vez.

Los briofitos también salieron de su hibernación tras el retroceso del glaciar. Pero en esta ocasión, los científicos de la Universidad de Alberta descubrieron que estas plantas estaban bien conservadas. La estructura estaba en buen estado e incluso algunas de ellas mostraban brotes verdes, signos de nuevo crecimiento. Fueron sepultadas por el hielo durante lo que se llamó la pequeña Edad del Hielo, entre 1550 y 1850, según demostraron con las técnicas de datación por radiocarbono.

Después tomaron fragmentos de las plantas, las cultivaron en el laboratorio y comprobaron su capacidad para volver a crecer.

Consiguieron en el laboratorio, once cultivos de siete tipos diferentes de plantas. Estos resultados sugieren que las briofitas son más resistentes de lo que previamente se había sospechado y podrían contribuir al desarrollo y colonización de ecosistemas polares, según sugieren los autores de este estudio.

Si bien los investigadores ya sabían que este tipo de plantas podían sobrevivir a condiciones climáticas adversas, como el frío extremo de la Pequeña Edad de Hielo, la posibilidad de "resucitarlas" no estaba dentro de sus expectativas. Con estos resultados, los expertos señalaron que podrán entender cómo recuperar ecosistemas que sufran con las temperaturas heladas de nuestro planeta además de conocer algunas especies nuevas para la ciencia.

Los resultados del estudio fueron publicados en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

La reproducción de las moscas

Las moscas son animales que nos enseñaron pertenecen a la clasificación de perjudiciales. Vemos a miles y miles durante nuestra vida, en las casas, en las oficinas, en las calles, en los mercados. ¿Pero, alguna vez nos preguntamos cómo se reproducen?

Es momento de adentrarnos a ese mundo, porque que es necesario conocerlo y para ello nos informaremos mediante el portal Biovida, acerca de esta característica.

Cuando la mosca está repleta de comida, el abdomen se distiende. En el extremo posterior, la hembra presenta un ovipositor, que es un órgano usado por las hembras de muchos insectos para depositar huevos, segmentado que puede ser extendido y retraído para facilitar la puesta de los huevos.

El ovipositor dispone de estructuras sensoriales que ayudan a la hembra a seleccionar lugares de oviposición apropiados.

El macho posee piezas genitales posteriores que se presentan generalmente ocultas mientras la mosca no se está apareando. Durante el apareamiento los complejos lóbulos de las piezas genitales del macho se cierran en torno al ovipositor femenino para inyectar el esperma en el interior de la hembra.

Los espermatozoides se dirigen hacia una zona de almacenamiento (espermateca) en el sistema reproductor de la hembra y quedan ahí disponibles para la fecundación de los huevos durante su trayecto descendente por el oviducto.

Por lo cual, una hembra puede poner varios lotes de huevos fecundados tras tan sólo una cópula finalizada con éxito. Las hembras de moscas domésticas son monógamas, es decir normalmente se aparean una sola vez. En el proceso del apareamiento, el macho atrapa a veces a la hembra en el aire, pero la copulación propiamente dicha tiene lugar una vez se han posado sobre una superficie, más que en vuelo.

Hallan un protozoo gigante que imita a esponja carnívora

El hallazgo, que publica la revista científica “Zootaxa” y en la que colaboró también el Centre d’Océanologie de Marseille, se ha producido en la montaña submarina conocida como Seco de Palos, frente a la costa de Murcia (España).

Según informó la organización Oceana, la nueva especie es un organismo unicelular gigante, de entre cuatro y cinco centímetros de altura, perteneciente al grupo de los foraminíferos y que imita el modo de capturar la comida y la apariencia de las esponjas carnívoras.

La nueva especie se ha denominado "Spiculosiphon oceana", en honor de la organización que recogió las muestras. Los foraminíferos son organismos constituidos por una única célula, de apenas unos milímetros, similares a las amebas, y capaces de formar una concha o testa, dentro de la cual se refugian.

Alargan un 60 por ciento la vida de gusanos al inhibir un mecanismo celular

Un experimento ha logrado extender un 60 por ciento la vida de gusanos al inhibir con antibióticos convencionales un mecanismo celular que también está presente en los mamíferos.

Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) describen en el último número de la revista británica Nature un proceso que tiene lugar en las mitocondrias, encargadas de suministrar energía a las células, que juega un papel clave en la longevidad.

El grupo liderado por el belga Johan Auwerx ha detectado un trío de genes concreto que participa en ese mecanismo y ha comprobado que, al disminuir una proteína en la que participan esos genes, es posible alargar el tiempo que vive un organismo.

Los ratones de laboratorio, que suelen vivir entre 356 y 900 días, dependiendo de variaciones genéticas que ocurren de forma natural, incrementaron su vida una media de 250 días después de que los científicos redujeran la expresión de ese trío de genes al 50 por ciento.

El equipo con sede en Suiza reprodujo esa variación en nemátodos de la especie Caenorhabidtis elegans, un gusano de un milímetro de longitud bien conocido en los laboratorios de genética, con resultados aún más significativos.

La vida media de un gusano pasó de 19 días a 30, un incremento del 60 por ciento que fue la pista definitiva para que los científicos concluyeran que la presencia de proteínas del ribosoma mitocondrial (MRP, en inglés) es inversamente proporcional a la longevidad.

La reducción de esas proteínas en ciertos momentos del desarrollo del organismo alarga su vida futura: "Hemos descubierto que esa reacción es más pronunciada si el desequilibrio en las proteínas, la reducción de MRP, se produce en una edad temprana", señaló Auwerx.

El responsable de la investigación subrayó además que ese efecto puede inducirse sin necesidad de manipular genéticamente a los gusanos, sino sencillamente "exponiéndolos a ciertas sustancias que ya están disponibles y que inhiben la función del ribosoma y provocan la reacción que deseamos", explicó.

"En otras palabras, las mitocondrias son sensibles a ciertos antibióticos que pueden prolongar la vida", afirmó el científico, que explicó cómo los gusanos modificados se movían el doble de lo habitual y tenían más energía durante su madurez, situada alrededor de los trece días de vida.

"Este estudio da esperanzas no solo para incrementar la longevidad, sino también para alargar la vitalidad en los adultos y hacerlo además con sustancias sencillas como antibióticos", señaló el científico.

Comprueban que insecticidas de uso común desorientan a abejas europeas

Apicultores y científicos europeos están alarmados por la mortandad masiva de abejas, y acusan a pesticidas e insecticidas en la agricultura. “Hemos encontrado montones de abejas muertas cerca de sus colmenas en prácticamente todas las regiones de España, pero en particular en Valencia y en Cataluña”, dijo a Tierramérica el responsable de la Coordinadora de Organizaciones de Agricultores y Ganaderos, José Luis González.

La mortalidad anual de las abejas oscila entre 5 y 10% en condiciones normales. “Pero en España estamos observando tasas de entre 25 y 30%”, agregó.

Christopher Connolly, profesor de genética molecular de la escocesa Universidad de Dundee e investigador de la conducta de las abejas, dijo a Tierramérica que “lo mismo pasa en Gran Bretaña”.

El fenómeno coincide con una experiencia de laboratorio realizada por científicos franceses, liderados por Mickaël Henry, del Instituto Nacional de Investigación Agronómica, con sede en la ciudad de Aviñón.

Este grupo colocó microprocesadores en el tórax de más de 650 abejas para controlar, mediante sensores electrónicos, su comportamiento individual.

“A la mitad de las abejas las alimentamos con una solución de azúcar con una dosis muy baja de insecticida, comparable a la cantidad a la que podrían verse expuestas en su actividad diaria de recolección de néctar en un cultivo tratado con insecticidas”, dijo Henry a Tierramérica.

La otra mitad del grupo recibió una solución de azúcar sin insecticida. Henry y sus colaboradores liberaron a los insectos a un kilómetro de su colmena.

Comparando el porcentaje de abejas de cada grupo que volvieron a la colmena, los investigadores observaron una tasa significativa de no retorno, consecuencia de la desorientación provocada por la intoxicación con una dosis baja del insecticida.

El insecticida utilizado fue el tiametoxam, de la familia de los neonicotinoides y que se emplea para proteger cultivos de ciertas plagas, especialmente a través del recubrimiento de semillas.

“Un dato importante es que la dosis de tiametoxam que usamos es muy baja y en sí misma no es mortal para las abejas”, explicó el investigador. “Su efecto es indirecto, al reducir sustancialmente la capacidad de orientación, impidiéndoles regresar a sus colmenas a pesar de que se hallaban en un radio relativamente reducido”.

Apicultores, ambientalistas y científicos consideran desde hace años que los neonicotinoides son una de las causa s no naturales más importantes de la mortandad de abejas.

Crean material tridimensional que se asemeja a los tejidos biológicos

Un egresado del Colegio Anglo Colombiano construyó un impresor tridimensional con el cual los científicos de la Universidad de Oxford elaboraron un material tridimensional que imita el comportamiento de las células en los tejidos, según un artículo que publica hoy la revista Science.

Los materiales semejantes a tejidos, desarrollados por el estudiante de doctorado Gabriel Villar y sus colegas, tiene la textura del caucho y se asemejan físicamente a los tejidos del cerebro y la grasa, indica el artículo.

Los investigadores procuran construir, eventualmente, materiales que puedan usarse en aplicaciones como la administración controlada de medicamentos, y a largo plazo esperan integrar la tecnología con los tejidos vivos para reparar o fortalecer órganos deteriorados.

El material similar a un tejido biológico se fabricó usando un impresor tridimensional que eyecta minúsculas gotas de agua que contienen todos los ingredientes químicos y bioquímicos necesarios.

Cada gota es un compartimento acuoso de unos 50 micrones de diámetro. Aunque esto es casi cinco veces más grande que las células vivas los investigadores creen que podrían hacerse más pequeñas.

Las redes impresas, que permanecen estables por semanas, se ensamblan luego en una bandeja que se mueve para establecer la posición de cada gota expulsada.

Las gotas se acumulan y mantienen separadas por una fina membrana de lípidos en la cual pueden colocarse poros que permiten la comunicación entre gotas vecinas. Esas sendas imitan los nervios y pueden transmitir señales eléctricas de un punto de la red a otro.

Las "redes de gotitas" impresas pueden configurarse como bloques de construcción en un nuevo tipo de tecnología que lleve los medicamentos a los sitios donde son necesarios y, algún día, podrían reemplazar o interactuar con tejidos humanos dañados.

Puesto que las redes de gotas son totalmente sintéticas no tienen genes y no se replican, con lo cual se evitan algunos de los problemas que ha habido con otros métodos para la creación de tejidos artificiales, como los que usan células madre.

"Hemos creado una forma de producción, con escala variable, de un nuevo tipo de material blando", indicó Villar, quien estudia en el Departamento de Química de Oxford.

"Las estructuras podrían, en principio, emplear gran parte de la maquinaria biológica que permite un comportamiento complejo en las células y tejidos vivos".

El profesor de química Hagan Bayley, que encabezó el proyecto, explicó que "los impresores tridimensionales convencionales no sirven para crear estas redes de gotitas, así que construimos uno en nuestro laboratorio de Oxford".

"Hasta ahora, hemos creado redes de hasta 35.000 gotas pero el tamaño de la red que podemos hacer está limitado, en realidad, sólo por el tiempo y el dinero", añadió. "Para nuestros experimentos usamos dos tipos diferentes de gotitas, pero no hay razones por las cuales no puedan usarse cincuenta o más tipos diferentes".

Las redes pueden diseñarse para que se plieguen en diferentes formas después de la impresión, de manera que, por ejemplo, una forma-planta que asemeja los pétalos de una flor puede programarse para que se doble formando una bola hueca, algo que no puede lograrse con la impresión directa.

El artículo en Science explicó que el plegamiento, que se asemeja al movimiento de un músculo, lo causan las diferencias de osmolaridad que generan la transferencia de agua entre las gotitas.


EFE

La cafeína ayuda a las abejas

Nadie se imagina a la abeja Maya tomándose una tacita de café para empezar a funcionar, pero lo cierto es que la cafeína ayuda a las abejas a recordar mejor donde están las flores. Un equipo de científicos ha estudiado este efecto y publica sus resultados en la revista Science.

Los investigadores, de la Universidad de Newcastle (Reino Unido), suministraron a las abejas néctar que contenía cafeína en las mismas dosis que algunos géneros de plantas como Coffea y Citrus, y comprobaron que, un día después de consumirlo, las abejas eran tres veces más propensas a recordar el aroma floral y a regresar a la planta. Además, tres días después, el doble de las abejas que habían tomado cafeína eran capaces de regresar. “La cafeína en el néctar mejora la habilidad de las abejas para encontrar alimento, y a su vez proporciona a la planta polinizadores más fieles, que volverán por más néctar”, ha explicado Geraldine Wright, una de las autoras de la investigación.

Al igual que el café negro muy fuerte tiene un sabor muy amargo para el paladar humano, las concentraciones muy altas de cafeína repelen a las abejas. Por eso, las concentraciones de cafeína en el néctar de las plantas tampoco son tan fuertes como para repeler a las abejas, pero sí lo suficiente como para activar la memoria en estos animales.

Este trabajo forma parte de una serie de estudios encaminados a investigar sobre los peligros que amenazan a los insectos polinizadores y a desarrollar estrategias para mitigarlos.

Los ácaros

En la biología evolucionaria está profundamente arraigada la suposición de que no se puede ir hacia atrás: una vez que un organismo ha evolucionado características especializadas no puede retornar al estilo de vida de sus ancestros.

Existe un nombre para esta idea generalizada. La Ley de Dollo afirma que la evolución es unidireccional e irreversible. Pero esta ‘ley’ no tiene aceptación universal y es motivo de debate entre los biólogos.

Ahora un equipo investigador dirigido por dos biólogos de la Universidad de Michigan ha usado un estudio genético de gran escala del humilde ácaro del polvo hogareño para descubrir un ejemplo de evolución reversible que viola la ley de Dollo.


De la casa al laboratorio

El estudio muestra que los pequeños ácaros que viven libres en el polvo hogareño y que medran en los colchones, sofás y alfombras de las casas aún más limpias, evolucionaron de parásitos que, a su vez, evolucionaron de organismos que vivieron libres -es decir sin relación parasitaria- hace millones de años.

“Todos nuestros análisis demostraron de manera concluyente que los ácaros del polvo de las casas han abandonado el estilo de vida parasitario convirtiéndose en organismos que viven libres, y luego se especializaron en varios hábitats, incluido el humano”, según Pavel Lkimov y Barry O’Connor, del Departamento de Ecología y Biología Evolucionaria de la UM.

Los ácaros son arácnidos relacionados con las arañas (ambos tienen ocho patas) y se cuentan entre los animales más diversos de la Tierra. Los ácaros del polvo doméstico, miembros de la familia Pyroglyphidae, son la causa más común de los síntomas de alergia en los humanos y afectan a unos 1.200 millones de personas en todo el mundo.

A pesar de su impacto enorme en la salud, las relaciones de evolución entre estas criaturas son poco conocidas.



Los primeros ‘libres’ vivían en los nidos

Hay pocas dudas de que los primeros ácaros del polvo que vivían libres habitaban los nidos de las aves y las guaridas de los mamíferos, hábitat principal de todas las especies modernas que viven libres en la familia Pyroglyphidae. Klimov y OConnor sugirieron que una combinación de varias características de sus ancestros parasitarios desempeñó un papel importante para permitirles que abandonaran la vida parásita permanente: la tolerancia a la escasa humedad, el desarrollo de poderosas enzimas digestivas que les permitió alimentarse de piel y materiales queratinosos (que contienen la proteína qeratina que se encuentra en el cabello y las uñas humanas).

Quizá cambiaban constantemente de anfitrión. Pasaron a las casas humanas desde los nidos y guaridas cercanas. Así se convirtieron en la mayor causa de alergia.

Pequeña gran molestia


Genética y matemática
Los investigadores elaboraron un árbol evolutivo detallado y análisis estadístico para probar la hipótesis de la ecología ancestral de los ácaros.

Parásitos cercanos
En el árbol filogenético los ácaros aparecen dentro de un linaje de ácaros parásitos a tiempo completo de aves y mamíferos (que jamás abandonan el cuerpo de sus anfitriones).

Cambio rápido
Los parásitos desarrollan rápidamente mecanismos muy especializados para la explotación de un anfitrión.

Primos cercanos
Los ancestros parasitarios inmediatos del ácaro incluyen los ácaros de la piel: los de la sarna en el ganado y los de la oreja en perros y gatos.

Pierden genes
Al especializarse para aprovechar al anfitrión, los ácaros parasitarios pierden genes y la capacidad de vivir fuera del cuerpo del anfitrión.

Trabajo sostenido
El estudio, que empezó en 2006, se publicará el próximo mes. Se recolectaron 700 especies de ácaros para el estudio. Se realizó la secuencia de los mismos cinco genes nucleares en cada especie.