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Ciencia semanal: comer sin gluten puede ser perjudicial para los no celíacos

Una ronda de las noticias científicas más destacadas de la semana.

Gluten-free, solo para celíacos

Hace tan poco tiempo que aún podemos recordarlo, a los celíacos y otros afectados por trastornos metabólicos les costaba encontrar alimentos adaptados a sus necesidades, o al menos encontrarlos a precios asequibles. Por suerte esto fue cambiando, con la intervención destacada de algunos distribuidores. Hoy muchas tiendas y restaurantes ofrecen opciones para celíacos y detallan la idoneidad de sus productos para otros perfiles de trastornos y alergias.

Imagen de @joefoodie / Flickr / CC.

Imagen de @joefoodie / Flickr / CC.

Pero entonces comenzó a producirse un extraño fenómeno, cuando personas perfectamente sanas empezaron a adoptar la costumbre de evitar el gluten en su dieta en la errónea creencia de que es más sano. Y como no podía ser de otra manera, ciertas marcas aprovechan el tirón para fomentar tramposamente esta idea de forma más o menos velada. Mientras, los nutricionistas científicos se tiran de los pelos tratando de desmontar este mito absurdo y sin fundamento.

Estudios anteriores ya han mostrado que el consumo de alimentos libres de gluten no aporta absolutamente ningún beneficio a los no celíacos. Pero ahora estamos avanzando un paso más con la simple aplicación a este caso de un principio general evidente, y es que la restricción de nutrientes en la dieta cuando no hay necesidad de ello solo puede conducir a una dieta deficitaria.

Un estudio con más de 100.000 pacientes a lo largo de 26 años, elaborado en las facultades de medicina de Columbia y Harvard (EEUU) y publicado esta semana en la revista British Medical Journal, confirma que el consumo de gluten en las personas sin celiaquía no aumenta el riesgo de enfermedad coronaria (como sí hace en los celíacos), pero aporta algo más: la reducción del gluten en la dieta disminuye el consumo de grano entero (integral), que se asocia a beneficios en la salud cardiovascular, por lo que la dieta sin gluten puede aumentar el riesgo coronario en los no celíacos.

Los autores son conscientes de las limitaciones de todo estudio epidemiológico, aunque el suyo es muy amplio y excepcionalmente prolongado en el tiempo. Pero como conclusión, advierten: “no debe fomentarse la promoción de dietas libres de gluten entre personas sin enfermedad celíaca”.

Cassini, en el meollo de Saturno

Continuamos siguiendo la odisea de la sonda Cassini de la NASA en sus últimos meses de vida, mientras orbita entre Saturno y sus anillos antes de la zambullida que la llevará a su fin el próximo septiembre. La NASA ha publicado esta semana un vídeo elaborado con las imágenes de la atmósfera de Saturno tomadas por la sonda durante una hora de su recorrido alrededor del planeta gigante. Los científicos de la misión se han encontrado con la sorpresa de que la brecha entre Saturno y sus anillos está prácticamente limpia de polvo, al contrario de lo que esperaban.

Ataque al centro de mando del cáncer

Lo que han conseguido estos investigadores de la Universidad de Pittsburgh (EEUU) no es una de esas noticias que acaparan titulares, pero es un hito sobresaliente en la aplicación de una nueva tecnología de edición genómica (corrección de genes por un método de corta-pega) llamada CRISPR-Cas9, de la que se esperan grandes beneficios en las próximas décadas.

Los autores del estudio, publicado en Nature Biotechnology, han logrado por primera vez emplear esta herramienta para neutralizar un tipo de genes del cáncer llamados genes de fusión. Estos se forman cuando dos genes previamente separados se unen por un error genético, dando como resultado un gen de fusión que promueve el crecimiento canceroso de la célula. Los investigadores trasplantaron a ratones células cancerosas humanas que contienen un gen de fusión llamado MAN2A1-FER, responsable de cánceres de próstata, hígado, pulmón y ovarios. Luego introdujeron en los ratones un virus modificado artificialmente que contiene CRISPR, específicamente diseñado para cortar el gen de fusión y reemplazarlo por otro que induce la muerte de la célula.

El resultado fue que todos los ratones sobrevivieron durante el período total del estudio, sin metástasis y con una reducción considerable de sus tumores, mientras que todos los animales de control, a los que se les suministró un virus parecido pero ineficaz contra su gen de fusión, sucumbieron al cáncer.

Una ventaja adicional es que la técnica puede ir adaptándose a la aparición de nuevas mutaciones en las células cancerosas. Según el director del estudio, Jian-Hua Luo, es un ataque al “centro de mando” del cáncer. Y aunque aún queda un largo camino por delante hasta que el método sea clínicamente utilizable, sin duda es una brillante promesa en la lucha contra esta enfermedad.

Decir tacos nos hace más fuertes

Uno de esos estudios que no van a cambiar el curso de la historia, pero que tal vez confirma lo que algunos ya sospechaban; y que sobre todo dará un argumento científico a quienes sientan la necesidad de vomitar tacos, insultos e improperios durante un gran esfuerzo físico (desde deportistas a madres pariendo sin epidural), pero que tal vez se cohíban por aquello de guardar las formas: háganlo sin miedo. Si alguien se lo reprocha, cítenles los resultados presentados por el doctor Richard Stephens, de la Universidad de Keele (Reino Unido), en la Conferencia Anual de la Sociedad Británica de Psicología: gritar palabras malsonantes nos hace más fuertes.

Los investigadores compararon el rendimiento de un grupo de deportistas en pruebas de esfuerzo, sin y con tacos, descubriendo que en el segundo caso las marcas mejoraban. Curiosamente, y aunque la hipótesis de los autores era que este efecto se produciría a través del sistema nervioso simpático, como ocurre con la mayor tolerancia al dolor en estos casos, no encontraron signos que confirmaran esta asociación. “Así que aún no conocemos por qué decir tacos tiene estos efectos en la fuerza y la tolerancia al dolor”, dice Stephens. “Todavía tenemos que comprender el poder de las palabrotas”.

Los biólogos también queremos alienígenas creíbles

Cuando ayer mencionaba la saga Alien/Prometheus, se me ocurrió pensar que algunos de los autores de ciencia ficción más celebrados han tenido o tienen formación científica. El cine del género, en cambio, y salvando los casos de adaptaciones de libros, suele tirar de guionistas que generalmente no tienen por qué contar con amplios conocimientos de ciencia. Y sin embargo, cada vez es más frecuente que los directores recurran a la asesoría experta para fundamentar sus películas en ciencia real. Ejemplos recientes son Interstellar, The Martian, The Arrival (La llegada) o Ex Machina.

Un xenomorfo de la saga Alien. Imagen de 20th Century Fox.

Un xenomorfo de la saga Alien. Imagen de 20th Century Fox.

Hay una aclaración que suelo hacer a menudo cuando la ciencia ficción salta en una conversación y alguien defiende que la ciencia ficción es fantasía y que, por tanto, todo es posible. Mi aclaración no es mía, sino del maestro Ray Bradbury; quien, por otra parte, decía haber escrito solo una obra de ciencia ficción, Fahrenheit 451. Bradbury distinguía entre ciencia ficción como el arte de lo posible, y fantasía como el arte de lo imposible. Esto tiene un significado claro: según Bradbury, y yo lo secundo, para que una obra sea considerada de ciencia ficción, lo que no sea ficción debe ser ciencia; es decir, que la ficción toma el relevo allí donde la ciencia no llega, pero podría llegar algún día.

Por ejemplo, e insisto en algo incluso sabiendo que no es popular e irrita a muchos: Star Wars no es ciencia ficción sino fantasía, como Harry Potter o El señor de los anillos, dado que la ciencia no aplica en la parte que no es estrictamente ficción. Creo que sobran los ejemplos cuando ni asoman cosas como trajes presurizados, microgravedad o rozamiento de reentrada atmosférica.

Pero se me ocurrió pensar también que hay algo curioso: cuando directores y guionistas consultan con científicos, suelen hacerlo con físicos o ingenieros. En cambio, ¿quién se acuerda de la biología? En el caso de Ex Machina, y como conté en un reportaje, se recurrió a la asesoría del genetista evolutivo Adam Rutherford. Y por supuesto, la saga Parque Jurásico ha contado con el apoyo del paleontólogo Jack Horner.

Pero me da en la nariz que en las películas sobre alienígenas aún no es costumbre buscar el consejo de expertos para retratar seres plausibles. Es cierto que en Alien/Prometheus se ha volcado un esfuerzo por dibujar un diseño fino de la biología de los xenomorfos, incluyendo un complejo ciclo vital. Y dado que tampoco soy un megafriki de la ciencia ficción, no estoy familiarizado con los videojuegos, los cómics y las novelas relacionadas con la saga, fuentes en las que suelen detallarse aspectos que no se desvelan explícitamente en las películas.

Pero sí tengo en casa y he visto muchas veces todos los episodios de la saga, y aún me pregunto cómo se resuelven ciertos aspectos; para empezar, ¿qué comen? ¿Cómo consiguen períodos de latencia tan largos en estado húmedo? ¿Cómo pueden hibridar con los organismos en los que se incuban? ¿Es su construcción anatómica compatible con una gravedad ligera como la de LV-426, y con otra más pesada como la terrestre (que suponemos artificialmente creada en las naves)? ¿Son compatibles la alta calidad y la alta cantidad de descendencia con la antigua teoría de selección r/K? Y todo eso incluso aceptando el fluido interno ácido.

Si hay entre ustedes algún megafan de la saga que tenga respuestas, lo agradeceré. Lo mismo que si conocen ejemplos de alienígenas biológicamente plausibles en el cine que se me hayan escapado. Como he dicho, no soy un experto en el género.

Pero tengan en cuenta que retratar alienígenas científicamente consistentes no es fácil. Hay que tirar de muchas disciplinas: genética, biología evolutiva, bioquímica, ecología, física anatómica, fisiología… Incluso la fisiología humana: ¿cómo es posible que los infectados por el Chestburster (el bicho que sale de dentro) se encuentren perfectamente y no tengan al menos dificultades respiratorias, cuando llevan dentro un cuerpo extraño que claramente está robando espacio a sus pulmones?

Recientemente me he topado con un caso de biología evolutiva (terrestre, claro) que explica cómo los organismos no pueden ser cualquier cosa, ni todo a la vez, sino que están limitados por una serie de factores fisiológicos, ecológicos y evolutivos. Un equipo de investigadores de la Universidad Rockefeller de Nueva York ha desentrañado las señales moleculares que en el embrión deciden si las células de la piel se dedican a la producción de sudor (glándulas sudoríparas) o de pelo (folículos pilosos).

Ambas cosas son mutuamente incompatibles: donde hay glándula sudorípara, no hay folículo piloso. Por eso los primates, con pelo menos denso, somos los seres más sudorosos del mundo (exceptuando, curiosamente, los caballos); y los campeones del sudor somos los humanos, que hemos perdido el vello en la mayor parte de nuestro cuerpo. Pero se supone que el pelo ayuda a la evaporación del sudor, y esto es especialmente útil en lugares como las axilas o los genitales, donde hay comunidades microbianas causantes del mal olor.

Esta evaporación es la que cumple la función crucial del sudor: enfriar el cuerpo cuando se calienta en exceso. Los mamíferos que no sudan tanto como nosotros deben recurrir a otros sistemas, como el jadeo. Pero como este mecanismo no es tan eficiente como el nuestro, el resultado es que los humanos somos corredores de fondo, mientras que otros mamíferos nos superan en velocidad, pero no en resistencia. Curiosamente, una vez más, con la excepción de los caballos, de los que hablaré más abajo.

Así me lo explicaba la directora del estudio publicado en Science, Elaine Fuchs: “La mayoría de los mamíferos necesitan un grueso abrigo de pelo para calentarse y como protección física. Aunque pueden correr más rápido, sus distancias son menores que las de los humanos dotados del sudor, y deben confinarse a ciertos climas. Los humanos abandonamos el grueso abrigo de pelo para tener glándulas sudoríparas; necesitamos abrigos en invierno, pero podemos correr maratones y sobrevivir en climas más extremos gracias a nuestra capacidad de sudar”.

Claro que a otros mamíferos también les resultaría ventajoso poder correr distancias mayores, para perseguir a sus presas o huir de sus depredadores. ¿Por qué nosotros hemos podido explotar extensivamente el fantástico mecanismo de aire acondicionado corporal que es el sudor, y no así otros animales? La respuesta es asombrosa: nosotros inventamos la ropa. “Si otros mamíferos no necesitaran sus gruesos abrigos para calentarse en tiempos fríos y como protección, ¡también podrían beneficiarse de las glándulas sudoríparas!”, dice Fuchs.

Ventajas como esta son el resultado de la evolución. Según Fuchs, en las especializaciones del tegumento, la piel, “ha habido quizá más prueba y error que en ningún otro órgano o tejido”. Otros animales tienen sus propias soluciones a sus propias necesidades, como las plumas o las escamas, pero resulta fascinante que “los apéndices de nuestra piel tienen raíces evolutivas similares a los dentículos y las alas de la mosca de la fruta; cada estructura es útil para el animal que la tiene, y cambiar a una estructura distinta ha tenido una ventaja durante la evolución”, me cuenta la investigadora.

Es más: Fuchs cita un maravilloso ejemplo de evolución en acción. “Hay una mutación puntual espontánea en un gen que resulta en un mayor número de glándulas sudoríparas, y que ha ido extendiéndose en la población humana en zonas cálidas y húmedas del sureste de Asia durante los últimos 30.000 años”.

Chewbacca. Imagen de 20th Century Fox.

Chewbacca. Imagen de 20th Century Fox.

Un caso interesante es el de los caballos. De acuerdo a la hipótesis de Fuchs, estos animales no han perdido el pelo porque lo necesitan para protegerse del frío y del entorno, pero sí han combinado ambas especializaciones de la piel de los mamíferos para poder sudar y así correr largas distancias. ¿Cómo lo han hecho? Todo apunta a que los responsables somos nosotros: los humanos domesticamos los caballos hace miles de años, y probablemente hayamos ido seleccionando artificialmente las variedades más resistentes a la carrera; aquellas con más capacidad de sudar.

Cuento todo esto para llegar a una conclusión: cuando inventamos seres de ficción, como los alienígenas, debemos tener en cuenta cómo la evolución puede haberlos dotado de los rasgos que proponemos; incluso detalles tan aparentemente nimios como el pelo o el sudor tienen que basarse en ciencia real. Lo cual me trae a la mente un ejemplo: Chewbacca y su raza, los wookiees. Con todo ese pelo es muy improbable que puedan sudar, así que deberían jadear como los perros. Es decir, si queremos que los aliens sean biológicamente creíbles.

Pasen y vean la dolorosísima picadura de la hormiga bala

Algo tienen los animales peligrosos o venenosos que nos repelen y al mismo tiempo nos atraen; como cuando los niños se tapan los ojos para no ver una secuencia de una película que les atemoriza, pero dejando una rendija entre los dedos para no perderse detalle.

La parasitología, con sus escabrosos relatos de repugnantes colonizaciones corporales, es una de las ramas más morbosas de la biología. Y cuando se trata no de parásitos, sino de criaturas picadoras o mordedoras, nos encanta saber cuál duele más, cuál es más venenosa, cuál es más letal, en cuánto tiempo puede matar.

Probablemente más de uno sentiría curiosidad por saber qué se siente, cómo de dolorosa es la picadura de tal bicho, pero la mayoría preferiríamos limitarnos a imaginarlo. Al menos, hasta que llegue el cine 5D o 6D (que ya no sé cuál “D” tocaría) en el que un espectador pueda, si le apetece una experiencia realmente fuerte, pasar por las mismas sensaciones que los personajes de la pantalla, aunque sea por un segundito. Quién sabe, no descarten que algún día lleguemos a verlo.

Pero mientras tanto, hay quienes se ofrecen a sentirlo por nosotros. Hace algo más de dos años les conté aquí el loable esfuerzo en pro de la ciencia de Michael Smith, entonces candidato a doctor por la Universidad de Cornell (EEUU). Durante su trabajo de tesis en sociobiología de las abejas y tras recibir múltiples picaduras accidentales, decidió emprender un estudio paralelo lo más riguroso posible sobre el nivel comparativo de dolor de los aguijonazos en diferentes partes del cuerpo. Ganaron las fosas nasales, el labio superior y el cuerpo del pene; al releer ahora aquel artículo, he recordado que olvidé preguntarle por qué no había incluido el glande, mucho más sensible.

Este morbo nuestro lo explotan bien los documentales de naturaleza en los que ha proliferado la figura al estilo Frank de la Jungla, el tipo que, con más o menos conocimiento de la naturaleza y más o menos sentido de teatralidad especiado con ciertas dosis de exhibicionismo, se pone deliberadamente en grave riesgo ante distintas criaturas de la naturaleza para solaz de quienes lo contemplan desde la seguridad del sofá.

Entre ellos está Coyote Peterson, de quien nada sé, excepto que hace un programa llamado Brave Wilderness y que se ha propuesto experimentar las picaduras de insectos más dolorosas del universo. ¿Y cuáles son las picaduras de insectos más dolorosas del universo?

En esto contamos con la ayuda inapreciable de Justin Orvel Schmidt, entomólogo estadounidense que en 1983 comenzó a clasificar, basándose en su experiencia personal, el dolor infligido por las diferentes especies de himenópteros (hormigas, abejas y avispas) que le han picado a lo largo de su carrera.

Este trabajo hoy se conoce como Índice Schmidt de dolor de las picaduras, pero conviene aclarar que no es una escala científica: la valoración de Schmidt es subjetiva y se basa en picaduras en condiciones no controladas, a diferencia del estudio de su casi homónimo Smith. Aun así, el índice tiene su gracia, al ir acompañado por coloridas descripciones propias de un catador de vinos, que Schmidt reúne en su libro The Sting of the Wild; por ejemplo, en el caso de la picadura de la avispa roja del papel (Polistes canadensis), “cáustica y ardiente, con un regusto final característicamente amargo. Como verter un vaso de ácido clorhídrico en un corte hecho con un papel”.

Según Schmidt, hay tres himenópteros (cuatro, según otras versiones) que alcanzan el nivel 4, el más alto de su índice: las avispas del papel del género Synoeca, la avispa cazatarántulas (un avispón del género Pepsis) y, sobre todo, la hormiga bala o isula (Paraponera clavata), un bicho de tres centímetros que alcanza un 4+ y cuya picadura el entomólogo describe así: “dolor puro, intenso, brillante. Como caminar sobre carbones encendidos con un clavo oxidado de ocho centímetros hincado en el talón”.

Una hormiga bala (Paraponera clavata). Imagen de Wikipedia.

Una hormiga bala (Paraponera clavata). Imagen de Wikipedia.

Pero cuidado, leerán por ahí que la de la hormiga bala es la picadura de insecto más dolorosa del mundo, o incluso que es el peor dolor posible. No creo que Schmidt haya afirmado jamás tal cosa: su índice solo incluye himenópteros, dejando fuera otros insectos (aquí he hablado de la mosca negra, que en diferido hace bastante más pupa que una avispa), otros bichos no insectos (como arañas o escorpiones), otros animales no bichos (por ejemplo, serpientes) y, por supuesto, toda clase de dolores de otro tipo.

Pero vamos al grano. Gracias al trabajo de Schmidt y de otros entomólogos no tan mediáticos (y a la película Ant-Man, donde la mencionaban), la gigantesca hormiga bala ha sido elevada al trono del dolor supremo. Conocida por diferentes nombres en los distintos países donde habita, en las selvas tropicales de Centro y Suramérica, el apelativo de “bala” le viene de alguien que comparó el dolor de su picadura al de un disparo. Lo cual me hace compadecerme del pobre desgraciado al que le haya tocado en suerte recibir un balazo y ser picado por este bicho. Peor aún, el nombre de hormiga 24 horas que se le otorga en algún país no se debe a que atienda también por las noches, sino a que el sufrimiento extremo provocado por su aguijonazo puede prolongarse durante un día entero.

Y así llegamos al vídeo de Coyote Peterson. Si quieren saltarse los trozos aburridos, en los primeros tres minutos este naturalista con ciertas maneras de vendedor de Galería del Coleccionista nos ofrece flashbacks de sus anteriores picaduras. Luego emprende una búsqueda por la selva costarricense en pos de la hormiga bala, hasta que hacia el minuto 12 llegamos a la parte más jugosa.

Peterson no es el único ni el primero que ha decidido someterse voluntariamente a esta tortura. Les explico: la tribu Sateré-Mawé, en la Amazonia brasileña, practica un cruel rito de paso a la edad adulta consistente en obligar a los niños a que se calcen una especie de manoplas tejidas en las que se inmovilizan hasta 300 hormigas bala, previamente anestesiadas con un brebaje. Cuando las hormigas se despiertan, furiosas por encontrarse presas de la cintura en la urdimbre del guante, comienzan a lanzar aguijonazos. Entonces el niño debe ponerse las manoplas y aguantarlas en sus manos durante diez larguísimos minutos. Y lo peor, no será considerado un verdadero hombre hasta que sufra este ritual un total de 20 veces.

Que se sepa, nadie hasta ahora ha promovido una campaña en contra de esta brutalidad contra la infancia. Y el ritual parece legítimo: he comprobado que se describe en artículos académicos como este, este y este. Pero naturalmente, esto da ocasión para asegurar éxito de audiencia a programas como este del dúo australiano Hamish & Andy, en el que uno de ellos (el “menos hombre” de los dos, a juicio del jefe de la tribu) acepta pasar por la tortura de los guantes.

Claro que no se puede reprochar a Hamish el resistir las manoplas durante solo unos segundos. Pero comparen su aguante con el de este miembro de los Sateré-Mawé que se somete por primera vez a su rito de paso, según filmó National Geographic:

También sorprende el estoicismo de este Frank de la Jungla británico, el naturalista televisivo Steve Backshall:

Pero además de dar ocasión a los Sateré-Mawé para aparecer en los documentales a costa de otro blanquito más que quiere hacerse el machote, la hormiga bala puede ser un fructífero recurso para la ciencia, como ocurre con otros venenos. La poneratoxina, el ingrediente principal del veneno de este insecto, es un potente compuesto neurotóxico paralizante descrito por primera vez en 1990.

Desde el punto de vista biológico es sorprendente cómo un simple péptido (o probablemente varios, según se ha descubierto este año) de solo 25 aminoácidos puede provocar tal caos en el sistema nervioso interfiriendo en las sinapsis neuronales y las uniones neuromusculares. Curiosamente, este último efecto se revertía en un experimento utilizando otra toxina mítica, la tetrodotoxina, la conocida como “toxina zombi” del pez globo.

Actualmente los científicos estudian la ponerotoxina como un posible insecticida biológico, utilizándola para armar a un virus que infecta a los insectos. Aunque como ya imaginarán, aún deberá recorrerse un largo camino para demostrar que esta estrategia es segura y no causa un estropicio para otras especies o el ser humano. También se ha tanteado su uso como posible analgésico.

Les dejo con este último vídeo, en el que la bióloga Corrie Moreau, del Museo Field de Historia Natural de Chicago, ordeña una hormiga bala para extraerle el veneno.

El Nobel salda viejas deudas con acreedores que aún no han muerto

Cuando se concedieron por primera vez los premios Nobel, allá por 1901, si la memoria no me falla (que no, que yo aún no estaba en este mundo por entonces), la ciencia solía ser el empeño de unos cuantos tipos huidizos, recluidos en sus fortines de extraños aparatos; o de gentlemen ociosos con más curiosidad que necesidad de ganarse la vida. Si se celebraba una conferencia y acudían veinte, allí estaban todos los que en el mundo sabían algo sobre el asunto a tratar. Y las revistas científicas de cada disciplina se contaban con los dedos.

En el caso más general, hoy una novela continúa siendo obra de una sola persona. Pero una investigación científica suele ser la suma de decenas, cientos o incluso miles de aportaciones de colaboradores de todo el mundo. Nadie sabe cuántas revistas científicas se editan actualmente en el mundo; una revisión de 2010 estimaba la cifra en torno a 24.000. El número de estudios publicados cada año supera de largo el millón, y la producción científica mundial se duplica cada nueve años. Para un científico joven que comienza a labrarse su carrera, encontrar una línea de investigación que no esté ya cubierta por decenas de potentes grupos es como levantar el pie y encontrar un diamante bajo el zapato.

Conclusión: el formato de los premios Nobel de ciencia es hoy un anacronismo.

La primera consecuencia de este esquema obsoleto es que deja muchos cadáveres en el camino, científicos brillantes incuestionablemente corresponsables del hallazgo reconocido pero que se quedan compuestos y sin premio, porque el Nobel es como máximo un ménage à trois, nunca una orgía.

Ya he comentado algún caso aquí, como el de Jocelyn Bell Burnell, codescubridora del primer púlsar, o el de John Bahcall, autor de la teoría que llevó a la detección de los neutrinos solares. Rosalind Franklin, codescubridora de la estructura del ADN, ya había muerto cuando sus colegas Crick, Watson y Wilkins recibieron el premio. Pero la publicación del archivo histórico de los premios reveló hace unos años la vergonzosa realidad de que nunca llegó a estar nominada.

Yoshinori Ohsumi, Nobel de Medicina o Fisiología 2016. Imagen de Wikipedia.

Yoshinori Ohsumi, Nobel de Medicina o Fisiología 2016. Imagen de Wikipedia.

Con el anuncio esta mañana de la concesión del Nobel de Medicina o Fisiología 2016 al japonés Yoshinori Ohsumi, tal vez un ginecólogo en Texas haya sentido una pequeña punzada en el estómago. La autofagia, el sistema de reciclaje de piezas celulares cuyos mecanismos y genes fueron descubiertos mayoritariamente gracias al trabajo dirigido por Ohsumi (y no sobra ni una palabra en esta subordinada), se basa en el descubrimiento previo de unos orgánulos celulares llamados lisosomas por el belga Christian de Duve, quien acuñó el término “autofagia”. Por su descubrimiento, De Duve, ya fallecido, recibió el Nobel en 1974.

Pero De Duve tenía un becario, un joven médico estadounidense llamado Russell L. Deter, que firmó junto con su jefe los primeros estudios sobre autofagia publicados en los años 60. En una entrevista publicada en 2008 en la revista Autophagy, Deter se pronunciaba con el mayor respeto y admiración hacia su antiguo supervisor; pero con toda humildad, dejaba claro que De Duve estaba a cosas más elevadas, y que la línea de investigación de la autofagia era su línea. Incluso, y según contaba él mismo, De Duve le sugirió que publicara su primer estudio sobre la autofagia exclusivamente con su nombre; lo que él, lógicamente, rechazó.

Russell L. Deter. Imagen de Baylor College of Medicine.

Russell L. Deter. Imagen de Baylor College of Medicine.

Cuando Deter dejó el laboratorio de De Duve para regresar a EEUU, se llevó su línea consigo. Pero según contaba, en 1973 tuvo que dejar el estudio de la autofagia por falta de financiación, ya que por entonces aquello no interesaba a nadie. Al año siguiente, De Duve recibía el Nobel. Deter regresaba a su profesión médica, que hoy continúa ejerciendo como ginecólogo y obstetra especializado en ecografías en la Facultad de Medicina Baylor de Houston. Sin Nobel.

Por otra parte, muchos esperábamos que el nombre de Francis Mojica, microbiólogo de la Universidad de Alicante descubridor del sistema CRISPR, del que después otros han desarrollado la herramienta fundamental de modificación genómica de comienzos del siglo XXI, sonara esta mañana en el anuncio del Nobel de Medicina o Fisiología 2016. Como ya expliqué aquí, y aunque Mojica ha sido nominado y desde luego reúne merecimientos sobrados para llevarse el premio, el día en que los Nobel reconozcan el hallazgo y desarrollo de CRISPR (que llegará tarde o temprano, no lo duden) habrá una dura competencia.

Las principales artífices del sistema, la estadounidense Jennifer Doudna y la francesa Emmanuelle Charpentier, son premio seguro. Pero el tercero podría estar en disputa entre Mojica y otros dos investigadores, el francés Gilles Vergnaud y el estadounidense Feng Zhang. El primero descubrió básicamente lo mismo que Mojica al mismo tiempo, aunque lo publicó más tarde. El segundo aplicó CRISPR como herramienta para células humanas, pero no lo descubrió. Y sin embargo, ambos cuentan con una ventaja: Vergnaud es francés y Zhang trabaja en el MIT. Mojica es de Elche y trabaja en Alicante. Y por desgracia, en ciencia esto cuenta.

Francis Mojica. Imagen de Universidad de Alicante.

Francis Mojica. Imagen de Universidad de Alicante.

Pero ¿cuándo decidirá el comité Nobel premiar el hallazgo de CRISPR? Como ya he explicado aquí, y debido a ese intenso aumento del ritmo de producción científica, se diría que los Nobel acumulan un crónico atraso de deberes que no hace sino aumentar, y que por ello intentan saldar viejas deudas (como conté aquí y aquí) premiando hallazgos de hace décadas antes de que sus responsables abandonen este mundo. En el caso de Ohsumi, sus principales aportaciones datan de los años 90.

Confieso que yo habría dado ya la autofagia por bien premiada, con el Nobel de 1974 a De Duve y el que en 2013 distinguió los hallazgos sobre el tráfico vesicular en la célula. El resto de pioneros en este campo, como Keith Porter y Alex Novikoff, murieron sin premio. Pero quisiera saber qué ha sentido Deter esta mañana. Y en lo que respecta a Mojica… Hey, todavía nos queda el premio de Química este miércoles. Y como dicen por ahí, it ain’t over till the fat lady sings.

Maravillosa naturaleza, hasta en lo repugnante

Hace ya muchos años, cuando aún vivía con mis padres, sucedió que al regreso de unas largas vacaciones nos topamos con una sorpresa aterradora: el frigorífico-congelador había fallado por motivos que ya no recuerdo. Pueden figurarse el panorama si alguna vez les ha ocurrido algo similar. Si no es así, tal vez no lleguen a imaginar lo que una incubadora, pues en eso se había transformado nuestra nevera, puede llegar a hacer con kilos y kilos de comida perecedera en pleno mes de agosto.

Voy a ahorrarles los detalles. La limpieza duró varios días, pero lo que más costó fue eliminar el intenso olor a cadáver que durante semanas siguió impregnando el frigorífico, la cocina, tal vez nuestras propias fosas nasales. Todavía hoy recuerdo perfectamente aquella peste de la descomposición (tal es el poder del olfato).

Pero si traigo hoy este recuerdo es porque en aquella ocasión comprendí perfectamente cómo un tipo tan listo como Aristóteles podía creer en algo tan conceptualmente absurdo como la generación espontánea, es decir, bichos que crecen de la nada; por ejemplo, pulgones que nacían de las gotas de rocío. Aunque otros científicos se anticiparon con intuiciones acertadas y observaciones pioneras, no fue hasta casi ayer mismo, siglo XIX, cuando Louis Pasteur dejó bien demostrado y sentado que todo ser vivo nace de otro ser vivo, incluso los microbios.

Sin embargo, reconozco que mi madre tenía motivos para dudar de Pasteur: carne envuelta en cajones dentro de un congelador cerrado, en un piso de Madrid aparentemente sellado a cal y canto para las vacaciones; ¿cómo demonios habían llegado allí todos aquellos gusanos?

He recordado el episodio a raíz de otro hecho reciente. Tal vez algún seguidor de este blog recuerde que hace varias semanas conté aquí dos experimentos caseros de microbiología que hicimos para la feria de ciencias del colegio de mis hijos. Creo recordar que entonces detallé cómo deshacerse de los cultivos una vez terminados los experimentos: un cubo con lejía a una concentración mínima del 10%, y dejar allí las placas abiertas durante un par de horas.

Pero en esto, como en otras cosas, soy un mal ejemplo. Por falta de tiempo, descuido y dejadez, dejé las placas almacenadas en dos cajas de zapatos en un rincón de la cocina. Hasta que un día mi hijo mayor me dijo: “papá, la cocina está llena de moscas”. “Bueno, llena, llena…”, pensé mientras iba a comprobarlo. Y sí. Llena. Aunque no llevé la cuenta, calculé que esa tarde debí de matar al menos 50 moscas.

Eran moscas negras, peludas, más grandes que las domésticas y más torpes, sin esa ágil capacidad evasiva de las intrusas más habituales en nuestros veranos. Al matarlas, algunas de ellas liberaron larvas. Es decir, que eran ovovivíparas: los huevos eclosionaban aún dentro de la madre, que deposita larvas vivas. Si mi guía de insectos no me falla, este detalle es típico de la familia de los sarcofágidos (Sarcophagidae), a diferencia de la Calliphora vomitoria, el típico moscardón azul de la carne que solemos ver más a menudo.

Las más comunes dentro de este grupo, la subfamilia sarcofaginas, suelen tener rayas blancas y negras en el tórax y un patrón ajedrezado en el abdomen. Por el contrario, las mías iban de luto riguroso, así que debían pertenecer a alguna de las otras dos subfamilias. Esto es todo lo que puedo afinar en mi esfuerzo taxonómico. Si hay algún entomólogo en la sala que pueda aportar alguna pista, será bienvenido.

Una sarcofágida, mosca de la carne. Imagen de pixabay.com / dominio público.

Una sarcofágida, mosca de la carne. Imagen de pixabay.com / dominio público.

De inmediato comprendí que la causa de aquella invasión eran las placas. En algunos de los medios de cultivo habíamos utilizado productos de origen animal, como caldo de carne y leche. Y aunque en la cocina no se notaba ningún olor evidente para los humanos que habitamos en esta casa, era obvio que las moscas sí habían detectado algo que las había llevado hasta allí. Pero ¿por dónde habían entrado? La ventana de la cocina prácticamente nunca se abre, pero hay una rejilla de ventilación que comunica con el exterior, además de las salidas de la caldera de gas y la campana extractora.

Me deshice de las placas al instante, pero en días sucesivos tuve que matar otras varias decenas de moscas, hasta que la infestación desapareció. Es decir, que incluso eliminada la fuente original, aún persistía en el aire un gradiente de concentración de esos compuestos atrayentes, suficiente como para marcarles a las moscas un camino invisible hasta la rejilla de nuestra cocina.

Y todo esto, por repugnante que pueda resultar, no deja de ser una maravilla. Cuando estamos vivos, invertimos una inmensa cantidad de nuestro dinero metabólico (energía que comemos) en el simple mantenimiento bioquímico del organismo. Es decir, en reparar las tuberías, cambiar las bombillas fundidas, arreglar los desconchones y demás tareas necesarias para mantener habitable nuestra casa. Cuando morimos, todo esto se interrumpe, y la casa queda abandonada a su suerte. Comienza entonces un proceso espontáneo de degradación, acelerado por huestes de vándalos (bacterias y hongos) que invaden lo que fue nuestra propiedad para expoliarla de su principal riqueza, las proteínas.

Fruto de toda esta decadencia aparecen compuestos como los adecuadamente llamados putrescina y cadaverina, algunos de los responsables del olor que se nos quedó metido en la nariz durante semanas cuando aquello de la nevera. Algunas de estas sustancias flotan en el aire, no como corrientes continuas, sino como simples penachos dispersados por el viento hasta kilómetros de distancia; ridículamente indetectables para alguien como un ser humano. Pero no para las moscas.

Las moscas poseen un olfato increíblemente fino en sus antenas, que les permite seguir ese rastro desde grandes distancias hasta localizar la fuente. En los últimos años se han llevado a cabo experimentos pasmosamente sofisticados para controlar y seguir el vuelo de las moscas en respuesta a estímulos olfativos, utilizando túneles de viento e inhibiendo selectivamente ciertas regiones del cerebro del insecto. Los investigadores han podido así comprobar que, una vez detectado el cebo olfativo, las moscas recurren a la vista para tratar de localizar la fuente de comida.

En el caso de mis cultivos microbianos, no podían, ya que la fuente del olor eran unas placas dentro de dos cajas de zapatos a las que las moscas no podían acceder. Y probablemente por este motivo se quedaban vagando sin rumbo por la casa o se pegaban a la ventana de la cocina sin saber muy bien qué hacer.

Y hay otro detalle curioso. Para nosotros, compuestos como la putrescina y la cadaverina tienen un olor muy desagradable. Este es un sistema natural que poseemos para la detección de alimentos en mal estado. Antes de que existiera la impresión de fechas de caducidad en los alimentos, la evolución nos dotó de un sensor capaz de alertarnos de que esa comida estropeada podría matarnos.

En el caso de las moscas, ocurre lo contrario: podemos pensar que, para ellas, la carne en descomposición de la que se alimentan y donde depositan a sus crías huele tan bien como para nosotros un plato de risotto con setas. Puede que sean feas, que todo va en gustos, y desde luego que son saquitos ambulantes de enfermedad. Pero recuerden, no caigan en esa falacia de hablar de seres más evolucionados o menos evolucionados: a ver quién de ustedes es capaz de oler desde casa lo que se está cocinando en un restaurante a kilómetros de distancia.

Nunca te hagas a la mar sin bolsas de plástico y una moneda

I’m gonna have to science the shit out of this“, decía Matt Damon en la película The Martian cuando se quedaba solo y abandonado en Marte. Ignoro cómo adaptaron esta expresión en la versión doblada al castellano, pero probablemente perdería todo el punch del intraducible original. La expresión me ha regresado a la mente al descubrir que David, Marta, Tommy y Armella, los cuatro seres humanos (un comentario sobre esto al final del artículo) que quedaron a la deriva frente a las costas de Borneo, han logrado sobrevivir durante diez días en el mar gracias a su astuta capacidad de science the shit out of this.

Tom Hanks en la película 'Náufrago' (2000). Imagen de 20th Century Fox / DreamWorks Pictures.

Tom Hanks en la película ‘Náufrago’ (2000). Imagen de 20th Century Fox / DreamWorks Pictures.

Según han contado los dos españoles a los medios, construyeron un sistema rudimentario de purificación de agua de mar por evaporación utilizando un par de bolsas, un procedimiento que al parecer habían visto en una película (a mi compañero de blog Carles Rull, de El cielo sobre Tatooine, le gustará saber que el cine puede salvar vidas).

Lo que hicieron fue algo similar a lo que aparece en esta figura. Se vierte agua de mar en un recipiente grande, en cuyo centro se sitúa otro más pequeño. Todo ello se cubre con un plástico en cuyo centro se coloca un pequeño peso, como una piedra o una moneda. La energía solar hará el resto: al calentarse el agua de mar, se evapora y se condensa en el plástico superior, dejando las sales en el recipiente grande. El agua purificada que se condensa en la tapa se agrupa en gotas gracias a la tensión superficial, una de las raras propiedades del agua a las que debemos la vida, y las gotas chorrean hasta caer en el vaso central. En el caso de los náufragos de Malasia, utilizaron bolsas de plástico en lugar de recipientes, lo cual aumenta la dificultad.

Esquema del sistema para purificar agua de mar por evaporación. Imagen de WikiHow / CC.

Esquema del sistema para purificar agua de mar por evaporación. Imagen de WikiHow / CC.

¿Por qué no podemos beber agua de mar? Basta con recordar un dato: nuestros riñones solo pueden procesar agua con una máxima concentración de sales de en torno al 2%. El agua de mar tiene más o menos un 3,5% de sales. Lo que significa que el riñón debe diluir esta concentración utilizando agua ya existente en nuestro organismo. Así que la cuenta es simple: para rebajar la concentración de sal de un litro de agua de mar hasta un 2%, el riñón necesita añadirle 0,75 litros de agua que nos va a arrebatar del cuerpo. Es decir, que si bebemos agua de mar, morimos de sed más rápidamente.

En 1952 el médico y biólogo francés Alain Bombard realizó un experimento de naufragio voluntario del que aseguró haber sobrevivido bebiendo pequeñas cantidades de agua de mar, una cucharada cada 20 minutos dejando que la saliva en la boca diluyera la sal. Puede ser un último recurso en caso de emergencia extrema.

Aquamate Solar Still. Imagen de Landfall Navigation.

Aquamate Solar Still. Imagen de Landfall Navigation.

Por si a alguien le interesa, hay sistemas comerciales por ahí que funcionan según el principio de evaporación, por ejemplo el Aquamate Solar Still de la marca estadounidense Landfall Navigation, que produce entre medio litro y dos litros de agua al día. Por desgracia su tienda online no hace envíos fuera de EEUU, pero aceptan pedidos por email. El precio de 239,95 dólares no es precisamente barato, pero si te salva la vida, es una ganga. También existen unos packs que funcionan mediante ósmosis pasiva.

De propina, he aquí algunos consejos para no morir de sed en caso de naufragio, cortesía del Manual de Supervivencia del Ejército de EEUU:

  • El mismo riesgo de beber agua del mar se aplica a la orina, también rica en sales. No beberla, por mucho que apetezca.
  • Al beber, humedecerse los labios, lengua y garganta antes de tragar.
  • En la medida de lo posible, protegerse del sol, tanto directo como reflejado del mar. Permaneciendo a la sombra, humedecer la ropa y escurrirla durante las horas de más calor, y evitar el ejercicio físico.
  • Comer poco o no comer. El cuerpo necesita consumir agua para hacer la digestión.
  • Los peces marinos son asombrosas máquinas osmóticas; su concentración de sales es menor que la del mar. Pero cuidado: beber solo el fluido alrededor de la raspa y el líquido de los ojos. Evitar otros fluidos como la sangre, ya que son demasiado ricos en alimento que consumirá agua durante la digestión.

Y para terminar, el comentario final del que advertía más arriba. Esto no tiene relación alguna con la ciencia, pero sí con el periodismo: ¿A alguien más le ha llamado la atención que muchos medios se abstuvieran por completo de mencionar que había otros dos seres humanos en la barca junto con los dos españoles? ¿Se les habría ignorado del mismo modo si hubieran sido estadounidenses o alemanes?

PD- Según la información publicada en muy poquitos medios, los otros dos ocupantes de la barca eran el chino Tommy Lam Wai-yin, propietario del hotel de playa donde trabajaban David y Marta, y su pareja, la malasia Armella Ali Hassan. Hay que irse al Borneo Post para leer que el padre de Armella también lloró cuando supo que su hija estaba viva.

¿Y si nuestros recuerdos fueran priones (como los de las vacas locas)?

¿Cómo es posible que recordemos algo ocurrido hace diez, veinte, treinta, cuarenta años? A veces lo más simple para nuestra experiencia diaria es lo más complicado de explicar desde el punto de vista biológico: ¿qué rastro tangible queda hoy en nuestro organismo de aquel episodio de cuando teníamos seis años?

El conocimiento de hoy dicta que los recuerdos a largo plazo se almacenan gracias a cambios en el sistema neuronal con capacidad de perpetuarse, como nuevas proteínas y conexiones sinápticas. Pero ¿cómo se mantienen activas estas conexiones durante años, cuando el estímulo que las provocó lleva largo tiempo desaparecido? La memoria a largo plazo es una especie de fantasma molecular cuya capacidad de persistencia aún esconde muchos secretos.

Eso, una vaca. Imagen de dominio público / Pixabay.

Eso, una vaca. Imagen de dominio público / Pixabay.

En los últimos años está tomando forma una teoría arriesgada, como todo lo nuevo, pero brillante y plausible, como todo lo nuevo que acaba triunfando. Según esta idea, la memoria puede persistir a largo plazo gracias a los priones. Recordemos la famosa encefalopatía espongiforme bovina, el “mal de las vacas locas” que se transmitía a los humanos a través del consumo de tejidos animales contaminados. Las responsables de esta enfermedad son unas proteínas peculiares que actúan como los zombis de la cultura popular, destruyendo, sembrando el caos y convirtiendo a otros en lo mismo que ellos.

En el caso de los priones, se trata de proteínas peligrosamente mal conformadas que además son capaces de transmitir esta configuración errónea a otras. El resultado es que actúan como agentes infecciosos, extendiendo sus efectos patológicos a otras zonas sanas. Estos efectos normalmente consisten en pegarse unas a otras formando bloques que inutilizan las células y las destruyen. Los humanos tenemos una forma propia de encefalopatía similar a la que provocaba el consumo de animales enfermos, la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. En las tribus caníbales de Papúa Nueva Guinea se documentó otra forma similar llamada kuru. Las ovejas tienen su propia versión, el scrapie o tembladera.

Como ya conté aquí, los priones son una especie de Cuarto Milenio de la biología. Durante años los biólogos se frotaban los ojos de incredulidad ante la hipótesis de que existían agentes infecciosos capaces de propagarse y transmitirse de persona a persona (o más genéricamente, de animal a animal) sin ningún tipo de material genético, compuestos solo por proteínas que proceden de nuestros propios genes, y que por algún motivo y mecanismo pueden volverse locas y llegar a matarnos. Pura ciencia ficción de serie B. Pero lo bueno o malo de la ciencia, según para quién, es que tampoco se calla cuando lo que tiene que decirnos no va a gustarnos nada. Y aunque los priones fueran en sus inicios una especie de herejía biológica, ahí están.

No solo están, sino que posiblemente en el futuro adquieran mayor protagonismo en campos hasta ahora insospechados. Últimamente vienen acumulándose indicios de que los priones podrían estar implicados en otras enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer (con lo que esto conlleva de que puedan transmitirse). Pero los priones aún tienen mucho por revelar, y casi en el primer puesto figura una pregunta: ¿qué hemos hecho nosotros (biológicamente hablando) para merecer esto (un peligro mortal oculto en nuestros propios genes)? ¿Qué sentido evolutivo tiene su existencia? ¿Lo tiene?

Una posibilidad es que los priones no solo existan para amargarnos la vida, sino que originalmente hayan sobrevivido a los hachazos de la evolución porque en realidad aportan otras funciones beneficiosas, y que hasta ahora solo hayamos conocido lo peor de ellos, su faceta destructora. Pero ¿qué funciones beneficiosas?

Y así volvemos a la memoria. Si se trata de conservar un recuerdo a largo plazo que no puede guardarse en la caja fuerte del material genético, ¿qué mejor que encargárselo a una proteína capaz de perpetuarse? Así es como está naciendo la idea de que los priones puedan ser una especie de guardianes de la memoria.

En 2003, tres investigadores en EEUU descubrieron que al transferir a las levaduras una proteína neuronal de la liebre de mar Aplysia llamada CEPB, dicha molécula se comportaba como un prión, pero en este caso la forma mala era la buena; es decir, la conformación capaz de perpetuarse era precisamente la que le permitía realizar su función. Los tres científicos lanzaron esa arriesgada y brillante hipótesis: “Proponemos que la conversión de CPEB a un estado de prión en las sinapsis estimuladas ayuda a mantener los cambios sinápticos a largo plazo asociados al almacenamiento de memoria”.

Otros estudios han venido a darles la razón. En 2012, investigadores del Instituto Stowers de Kansas City (EEUU) revelaron que Orb2, un tipo de proteína CPEB propio de la mosca Drosophila, se acumula en las sinapsis neuronales y ayuda a mantenerlas activas. Cuando se suprime la función de Orb2, las moscas pierden la memoria a largo plazo.

Y sobra decirlo, las proteínas CEPB están presentes en muchos otros organismos, incluidos nosotros. Todavía no sabemos hasta qué punto ese recuerdo del colegio puede depender de un ente biológico que hasta hace poco conocíamos solo por el brote de una oscura y amenazadora enfermedad a comienzos de este siglo, y que pasó además a la historia de las hemerotecas por las poco afortunadas declaraciones de una ministra de Sanidad. Pero sí sabemos que, en las levaduras, los priones conservan una memoria molecular que permite a estos hongos unicelulares sobrevivir a condiciones ambientales adversas.

Ahora sabemos algo más, y no menos sorprendente. Mañana contaré un nuevo estudio que nos descubre cómo los priones también podrían servir para conservar la memoria en seres a los que, para empezar, muchos ni siquiera les sospecharían la cualidad de tener recuerdos.

El olor del pasado nos ayuda a recordarlo

Cuando Proust escribió el famoso pasaje de la magdalena, el té y el torrente de recuerdos que inundaba la mente del narrador, estaba haciendo algo más que crear un recurso literario: el autor plasmaba una filosofía del tiempo y la memoria que tradicionalmente se ha vinculado con el pensamiento de su coetáneo y conocido Henri Bergson. El filósofo explicaba que la memoria de las experiencias pasadas, con toda su carga emocional, se recuperaba a través de los estímulos primarios de los sentidos. Como el sabor de la magdalena y el té.

Imagen de Dennis Wong / Flickr / Creative Commons.

Imagen de Dennis Wong / Flickr / Creative Commons.

El tiempo ha dado la razón a Bergson en algunos aspectos, aunque tal vez Proust debería haberse referido más bien al olor de la magdalena, y no a su sabor. El olfato y el gusto son dos sentidos que entran en juego al mismo tiempo cuando comemos o bebemos, pero es sobre todo el primero el más rico en matices. Solo percibimos cinco tipos de sabores (puede que seis), mientras que el repertorio olfativo es inmenso incluso para una especie de nariz torpe como los humanos. El número de olores diferentes que podemos detectar prácticamente no tiene límite, y ni siquiera tenemos nombres específicos para ellos: los llamamos por aquello que los produce.

Lo poco que todavía conocemos el olfato se revela en algo sorprendente que hemos sabido en los últimos años: los receptores de olor no solo están presentes en la nariz, sino también en otros órganos y tejidos como el tubo digestivo, músculo, corazón, páncreas, hígado, pulmón y piel. Incluso, al menos en los ratones, hay receptores de olor en los testículos. ¿Para qué? Aún no está muy claro. Pero lo que sí conocemos es la capacidad evocadora de los olores, como ya intuyó Bergson. Como al narrador de Proust, son capaces de traernos a la memoria recuerdos muy remotos junto con los sentimientos que los acompañan, y sin la interferencia de un relato verbal.

Esto último se apoya también en otro rasgo único del olfato: mientras que la información de los demás sentidos pasa por una especie de estación intermedia, el tálamo, antes de dirigirse hacia las sedes del cerebro donde se procesa, los olores entran directamente y sin escalas desde el epitelio de la nariz hacia su destino, el bulbo olfatorio. A nivel práctico, esto se traduce para nosotros en que el olfato tiene ese carácter intuitivo y primario, algo que se refleja también en el lenguaje: me da en la nariz…

La relación entre olfato y memoria ha sido explotada por los científicos para estudiar cómo se forman nuestros recuerdos, cómo se reactivan y cómo se almacenan a largo plazo. Hoy sabemos que las memorias se forman en el hipotálamo, y que durante el sueño se trasladan a la corteza cerebral donde se consolidan como recuerdos a largo plazo. Y los olores ayudan a esta consolidación, como demuestra un nuevo estudio de la Universidad de Montreal (Canadá).

Otras investigaciones han explorado el papel de los estímulos durante el sueño en la formación de la memoria. Aunque aquel mito del aprendizaje de conocimientos escuchando durante el sueño que planteaba Huxley en Un mundo feliz hoy no parece factible, sí es cierto que la reactivación de los recuerdos durante el sueño a través de ciertos estímulos puede ayudar a reforzar el aprendizaje en algunos casos.

Y en esto el olfato tiene una ventaja: “El tálamo sirve en parte como una puerta de acceso de información que se cierra parcialmente durante el sueño, para que podamos dormir sin interferencias de los estímulos que nos rodean”, me cuenta el primer autor del estudio, Samuel Laventure. Pero como ya hemos dicho, el olfato no pasa por el tálamo. “Esto sugiere que la estimulación olfativa durante el sueño puede ser particularmente eficaz en comparación con la auditiva”.

Los investigadores sometieron a un grupo de voluntarios al aprendizaje de ciertas tareas motoras al mismo tiempo que se les presentaba un estímulo olfativo, olor a rosas. A continuación comprobaron cómo los sujetos recordaban lo aprendido al día siguiente, después de una noche de sueño. Los resultados muestran que el aprendizaje se reforzaba cuando a los voluntarios se les presentaba durante el sueño el mismo olor a rosas que estaba presente durante el experimento. Se supone que la presentación del estímulo reactiva el recuerdo, ayudando en el proceso de consolidación de la memoria transitoria en el hipotálamo como memoria a largo plazo en el córtex.

Además, los investigadores comprobaron que esta estimulación olfativa durante el sueño funcionaba cuando se aplicaba en la fase 2 del sueño no-REM/MOR (NREM2), que se ha asociado previamente a esta consolidación de la memoria. Laventure precisa que “los procesos de consolidación de la memoria motora se producen en gran medida, pero no exclusivamente, durante el sueño NREM2”. El estudio, publicado en la revista PLOS Biology, muestra además que la estimulación olfativa deja en el encefalograma una firma típica de la consolidación de la memoria, un patrón de ondas cerebrales llamado husos del sueño (sleep spindles). “Solo la estimulación durante NREM2 produjo cambios significativos en los husos del sueño”, aclara el coautor del estudio.

El trabajo de Laventure y sus colaboradores se refiere solo a la memoria motora, no a la declarativa, la que asociamos con los recuerdos. Pero otros estudios sugieren que también es posible reactivar este tipo de memorias mediante estímulos recibidos durante el sueño, mientras el olfato permanece activo, siempre dispuesto a llevarnos de viaje al pasado en busca del tiempo perdido.

Este es el bicho que vive en nuestras caras… desde que somos humanos

Les presento a Demodex folliculorum, un ser que vive en los poros y los folículos pilosos de la cara de ustedes, la mía y la del 100% de los humanos adultos. Lo siento, modelos que aparecéis en los anuncios de la tele proclamando jovialmente lo limpias que os sentís tras (presuntamente) eliminar vuestras toxinas bebiendo nosequé. En vuestras cejas, pestañas, frente, pómulos, orejas, nariz, y prefiero no continuar hacia más abajo, viven estos diminutos y adorables animalitos de ocho patas con garras, primitos de las arañas. Y no hay bebida que os libre de ellos.

Un 'Demodex folliculorum'. Imagen de California Academy of Sciences.

Un ‘Demodex folliculorum’. Imagen de California Academy of Sciences.

Somos auténticos ecosistemas andantes. En nuestro cuerpo habitan diez veces más bacterias que células nuestras. Tal vez solemos pensar que, cuando uno de nosotros muere, nuestros restos mortales se convierten en pasto de infinidad de criaturas. Pero lo cierto es que ya somos un universo en miniatura mientras estamos vivos. Lo que sucede más bien es que, cuando morimos, esa pacífica sociedad de miles de millones de seres que hasta entonces vivían tranquilamente a sus cosas dentro de nosotros se ve de repente invadida por inmensas hordas de bárbaros agresivos que exterminarán su pequeño mundo tal como lo conocían. En lo que se refiere a nuestros microbios, el llamado microbioma humano es un campo de la biología que está en pleno auge, y que cada vez está demostrando más relevancia en determinar lo que realmente somos, no solo a nivel fisiológico, sino incluso psicológico.

Últimamente he estado trabajando bastante sobre el tema de la simbiosis. Muchos biólogos piensan que ya no puede considerarse la evolución tomando cada especie aislada, por ejemplo los humanos, sino que a efectos evolutivos debe pensarse en el todo formado por un organismo y todos los que le acompañan en su viaje, lo que se conoce como el holosimbionte. Cada uno de nosotros es un holosimbionte compuesto por el yo biológico más todo el resto de organismos que llevamos encima y dentro. Qué bonita manera de aplicar a la biología aquella famosa idea de Ortega: “yo soy yo y mi circunstancia”.

Regresando a nuestro amigo el Demodex folliculorum, es uno de los dos ácaros que viven en los orificios de nuestra piel, junto con su primo D. brevis, que prefiere las glándulas sebáceas. La biología no los considera simbiontes, ya que por el momento no se conoce que nos aporten ningún beneficio. Tampoco lo contrario, salvo en casos de infestación grave, y por ello los clasificamos como comensales.

El gusano espacial que trataba de tragarse el 'Halcón Milenario' en 'El imperio contraataca'. Imagen de 20th Century Fox.

El gusano espacial que trataba de tragarse el ‘Halcón Milenario’ en ‘El imperio contraataca’. Imagen de 20th Century Fox.

Pero si traigo aquí a este animalito precisamente hoy, día del estreno de El despertar de la Fuerza, no es por el parecido razonable entre el gusanito que vive en las cuevas de nuestra piel y el gusanazo que vivía en la caverna de un asteroide en El imperio contraataca. El motivo es que el Demodex es el protagonista de un estudio recién publicado en la revista PNAS y que nos descubre una fascinante conclusión sobre hasta qué punto nuestro destino y el de nuestros inquilinos están vinculados.

Científicos de la Academia de Ciencias de California y otras instituciones (incluyendo a una investigadora de la Universidad de Vigo, Iria Fernández-Silva) tomaron muestras de la cara de 70 personas en distintos lugares del mundo, bien arrastrando por la frente la parte curvada de una horquilla, o bien raspando la piel de la mejilla o del exterior de la nariz con una espátula. Lo primero que comprobaron al analizar las muestras fue que absolutamente todos los sujetos llevaban el Demodex en su piel, confirmando lo que otro estudio del mismo equipo ya mostró el año pasado: todos los humanos mayores de 18 años compartimos este inquilino.

Curiosamente, de las personas que tenían 18 años en el momento del estudio, el Demodex estaba presente solo en el 70% de los casos, indicando que lo adquirimos a lo largo del tiempo. ¿Y de quién? Pues según los análisis de ADN mitocondrial practicados por los investigadores, no de cualquiera a quien saludamos con un par de besos, sino de nuestra gente más próxima: del mismo modo que nosotros y nuestros familiares más cercanos compartimos ADN, también nuestros Demodex y los de nuestros familiares más cercanos comparten su ADN.

Un 'Demodex folliculorum'. Imagen de California Academy of Sciences.

Un ‘Demodex folliculorum’. Imagen de California Academy of Sciences.

Según la directora del estudio, Michelle Trautwein, “el continente de donde procede la ascendencia de una persona tiende a predecir los tipos de ácaros de sus caras”. Pásmense: los investigadores descubrieron que algunas personas afroamericanas cuyas familias llevan varias generaciones viviendo en EEUU aún llevan Demodex africanos. “Es alucinante que solo estemos empezando a descubrir cómo nosotros y los ácaros de nuestro cuerpo compartimos profundamente la misma historia”, dice Trautwein.

Pero aún más, el estudio de ADN ha permitido a Trautwein y sus colaboradores rastrear la evolución de los Demodex a lo largo del tiempo y su dispersión por el mundo en sus hospedadores humanos. Y resulta que estos animalitos reflejan en su evolución genética la famosa hipótesis llamada Out of Africa, según la cual los humanos modernos surgieron en África y desde allí emigraron hasta colonizar el mundo originando poblaciones distintas. Sin embargo, cuando nosotros aparecimos, los Demodex ya estaban allí: el ADN sugiere que su especie es anterior a la nuestra, pero es posible incluso que su linaje se remonte a más de 3 millones de años atrás, lo que indicaría que nos han acompañado desde el nacimiento del género Homo.

Así que el minúsculo Demodex, que normalmente no nos molesta demasiado, se merece un pequeño homenaje. Hoy rompo mi línea habitual: que entre Sinatra. I’ve got you under my skin (te llevo bajo mi piel).

¿Se adapta la mosca negra al cálido verano?

En el mundo tocamos a 200 millones de insectos por cabeza, según una estimación del entomólogo y parasitólogo Mike Lehane, de la Escuela de Medicina Tropical de Liverpool (Reino Unido). De cada dos especies que hoy habitan la Tierra, una es un insecto. Del millón largo de especies de insectos descritas, unas 14.000 se alimentan de sangre, repartidas en cinco grupos (órdenes) distintos: ftirápteros (piojos), hemípteros (chinches), sifonápteros (pulgas), lepidópteros (las llamadas polillas vampiro del sureste asiático) y, sobre todo, dípteros (moscas y mosquitos).

La web Tree of Life calcula en al menos 150.000 las especies de dípteros descritas. De las miles de ellas que beben sangre, las conocidas por todo el mundo incluyen tábanos y mosquitos (NO las típulas, esos bichos voladores patilargos que entran en casa en las noches de verano y que parecen gigantescos mosquitos; son completamente inofensivas). Pero hay otro grupo más desconocido por el público en general que se está ganando la popularidad a picotazos.

Una mosca negra. Imagen de Fritz Geller-Grimm / Wikipedia.

Una mosca negra. Imagen de Fritz Geller-Grimm / Wikipedia.

Los simúlidos (familia Simuliidae), o moscas negras, comprenden más de 2.170 especies. No todas ellas pican; pero algunas fuenten apuntan que sí lo hace el 90%, por lo que podemos suponer que hay al menos unas 1.900 especies de moscas negras chupadoras de sangre. Están extendidas por todo el mundo y reciben nombres diferentes según la región. En general su aspecto es el de pequeñas moscas oscuras de unos cinco milímetros de longitud, con un perfil jorobado. En nuestras latitudes no son vectores directos de enfermedades infecciosas, pero en los trópicos transmiten un parásito que provoca la oncocercosis o “ceguera de los ríos”, además de otros posibles patógenos.

Las moscas negras crían sus larvas en las corrientes de agua, y los adultos suelen encontrarse cerca de las zonas húmedas y con vegetación. Atacan durante el día y normalmente al aire libre; al contrario que los mosquitos, no suelen entrar en las casas. Las distintas especies chupadoras de sangre se alimentan de diferentes tipos de animales, y muchas de ellas pican a los humanos. Curiosamente y según las especies, muestran preferencia por partes del cuerpo específicas, ya sean piernas, brazos, cuello u orejas.

Como ocurre con los mosquitos, son las hembras quienes se alimentan de sangre, ya que necesitan algunos de sus componentes para la maduración de sus huevos. Pero mientras que los mosquitos son cirujanos de precisión que perforan la piel con un fino estilete, las moscas negras son diminutos aprendices de Jason Voorhees, provocando minúsculas masacres: primero estiran la piel para después sajarla de lado a lado con sus mandíbulas en forma de cizallas serradas y beberse el charquito de sangre que brota de la herida.

Cuando muerden, las moscas negras introducen en la herida un complejo cóctel de sustancias que en algunas especies incluye hasta 164 proteínas distintas, muchas de ellas de función desconocida. Entre estos compuestos se han encontrado enzimas que impiden la agregación de las plaquetas, como la apirasa; anticoagulantes que inhiben la gelificación del plasma y vasodilatadores que aumentan el flujo sanguíneo hacia los capilares rotos por la mordedura, además de una proteína causante de eritema denominada SVEP, factores antimicrobianos como defensina y lisozima, hialuronidasa que digiere la matriz extracelular, glucosidasas que rompen los carbohidratos, o histamina, implicada en la respuesta inflamatoria. Actualmente está en marcha el Proyecto Genoma de la Mosca Negra, que ayudará a conocer el arsenal químico de estos animalitos.

Muchas fuentes parecen dar por hecho que la saliva tiene también un efecto anestésico local, dado que, dicen, las picaduras no suelen doler. Esta estrategia de adormecer su campo de operaciones para alimentarse a gusto se cita a menudo en el caso de los insectos chupadores de sangre. Pero parece que el mecanismo no está tan claro como podría parecer; según explica Mike Lehane en su libro The biology of blood sucking in insects (2ª ed., 2005), lo más probable es una acción indirecta mediada por enzimas que degradan los mensajeros encargados de disparar la señal de dolor en las terminaciones nerviosas de la herida.

Lo cierto, al menos en mi experiencia personal, es que la mordedura se siente como un leve pinchazo con un alfiler. Pero aunque la picadura no sea muy dolorosa, lo peor viene después: normalmente el lugar de la mordedura se hincha, duele y pica durante varios días. La herida sangra, tarda en cicatrizar y a menudo deja marca permanente. Los síntomas suelen cesar después de una semana, pero muchas víctimas de la mosca negra buscan tratamiento médico cuando notan que su pierna se inflama y duele, sobre todo cuando no saben, literalmente, qué mosca les ha picado. En casos muy esporádicos puede haber complicaciones: “En unas pocas situaciones, la saliva de algunas especies de Simulium se ha asociado con extensiva patología en tejidos y órganos, incluyendo choque hemorrágico y la muerte”, decía un estudio de 1997.

El inventario global de especies de mosca negra, actualizado en 2015, cita casi 50 en la España peninsular. Desde hace varios años, todos los veranos se oye hablar de las molestias y trastornos que provocan, pero muchas informaciones restringen el problema al valle del Ebro y otras cuencas del este de la Península. Este año también he leído alguna noticia relativa al sureste de Madrid. Por mi parte, puedo asegurar que en la Sierra de Madrid, zona de Torrelodones, cuenca del Guadarrama, están presentes desde hace varios veranos. Las que tenemos por aquí atacan a mansalva al atardecer (al amanecer no suelo estar ahí para comprobarlo), y sobre todo en pantorrillas y tobillos, especialmente en la cara trasera. Una mosca negra tarda varios minutos en llenarse el buche de sangre, y tal vez por eso busca zonas menos visibles, pero el pinchazo la delata.

De hecho, este verano he notado algo bastante curioso que dejo aquí como observación anecdótica, for the record. A nadie se le escapa que en 2015 nos está cayendo un verano de temperaturas anormalmente altas. He observado (o más bien he sentido los picotazos antes de observar) que, en los días de menos calor, las moscas negras están atacando en las horas centrales en lugar de esperar al atardecer, algo que nunca antes había ocurrido en mis años de incómoda relación con estos insectos.

Suelen aportarse varias razones para que las moscas negras piquen con preferencia en las horas de sol bajo: evitan la noche porque necesitan la luz del día para guiarse por la vista (además, siguen señales químicas como el CO2), aprovechan el aire calmado del amanecer y el atardecer para no ser arrastradas por el viento, y además tienen rangos óptimos de temperatura para su actividad. El libro Medical and Veterinary Entomology (2ª ed., 2009), editado por Gary Mullen y Lance Durden, indica que “la actividad picadora ocurre dentro de ciertos rangos óptimos de temperatura, intensidad de la luz, velocidad del viento y humedad, con óptimos diferentes para cada especie”.

Pero suponiendo ciertas condiciones de contorno de luz y viento, la temperatura parece ser determinante. En el volumen 6, parte 6 de Dípteros de la Colección Fauna de la URSS, dedicado a los simúlidos (1989), el autor Ivan Antonovich Rubtsov destacaba la temperatura como factor clave en los ciclos diarios de actividad de las moscas negras. “En el norte, donde las temperaturas moderadas del verano no suprimen la actividad, y en presencia de otras condiciones favorables, las moscas negras atacan a lo largo del día desde la mañana temprano hasta el atardecer, o en el caso de luz continua, a lo largo del período de 24 horas”, escribía Rubtsov.

El autor añadía que había dos picos de actividad, alba y ocaso, y dos valles, la noche y el día. “En la mañana, el vuelo y el ataque dependen no solo de la luz, sino también de la temperatura correspondiente (óptima para cada especie)”. Pero dado que las franjas de temperaturas son diferentes según la latitud, y que en el territorio de la antigua URSS había una amplia variación climática de norte a sur, Rubtsov pudo observar que las especies de mosca negra adaptaban su rango óptimo de temperaturas en función del clima de la región. Es decir, que en el sur atacaban a temperaturas más calurosas, “con el óptimo en un rango de temperaturas más altas en comparación con el norte”.

Además, Rubtsov comprobó que esto no solo sucedía en regiones diferentes, sino que en la misma zona los insectos podían adaptarse en función de la estacionalidad, o incluso dependiendo de las temperaturas medias de cada año: “El rango de temperaturas para la óptima actividad vital se desplaza dependiendo de las temperaturas en una estación o un año”. “En años más cálidos […] el rango se desplaza a temperaturas más altas”, escribía.

¿Será algo parecido lo que está ocurriendo este verano especialmente caluroso? Rubtsov sugiere que las moscas negras pueden adaptar dinámicamente su rango óptimo de temperaturas a las condiciones concretas de una estación. Dado que este año están atacando a temperaturas tan altas al amanecer y al atardecer, ¿podría ocurrir que un descenso brusco de las máximas y las mínimas les permitiera ampliar su franja horaria de actividad hacia las horas centrales del día, para picar impunemente a las dos de la tarde?