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FOTCIENCIA llega a su 20 edición. ¡Participa con tus fotografías!

03 de octubre de 2023

Por Mar Gulis (CSIC)

Si te gusta la fotografía, FOTCIENCIA20 te invita conseguir hasta 1.500 euros retratando aspectos de la realidad relacionados con la ciencia. Para participar, solo tienes que coger una cámara o un microscopio, hacer una foto de algún fenómeno que llame tu atención, acompañarla de un breve texto explicativo y enviar la propuesta a través de la web de la iniciativa. Estás a tiempo: el plazo de presentación se abre hoy y se extiende hasta las 13:00 horas del 3 de noviembre de 2023 (hora peninsular).

Anímate y participa en la convocatoria número 20 de esta esta iniciativa organizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) con la colaboración de la Fundación Jesús Serra (Grupo Catalana Occidente) y Leica. Se trata de una edición muy especial en la que un comité seleccionará diez fotografías, que pueden recibir hasta 1500 euros, y que incluye nuevas modalidades de participación.

En concreto, en FOTCIENCIA20 hay dos modalidades básicas:

  • Fotografía General, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea mayor a un milímetro.
  • Fotografía Micro, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea menor o igual a un milímetro o la imagen haya sido obtenida mediante un instrumento de micrografía- Es decir, cuando se trate fotografía ´microscópica`.

Tres modalidades especiales nuevas:

  • Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad), cuando se trate de trabajos fotográficos colaborativos entre dos personas, una que se dedique al arte y otra al ámbito científico.
  • Física de partículas, que admite imágenes sobre esta temática.
  • Año Cajal, dedicada por segundo año consecutivo a imágenes relacionadas con las neurociencias y los estudios del cerebro.

Y tres modalidades específicas habituales:

  • Agricultura sostenible, promovida por el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) y que recoge imágenes relacionadas con este ámbito.
  • Alimentación y nutrición, impulsada desde el Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos (IATA-CSIC) y centrada en estas temáticas.
  • La ciencia en el aula, dirigida a estudiantes de educación secundaria, bachillerato y formación profesional.

Un comité de selección formado por especialistas en el ámbito de la fotografía, la comunicación y la ciencia seleccionará las 10 mejores fotografías: dos en la modalidad General, dos en Micro y una en el resto de modalidades. El comité valorará tanto la imagen –su calidad técnica, originalidad y valor estético– como la claridad de la explicación aportada por el autor o autora.

Si tu fotografía es elegida como una de las mejores en alguna de las categorías de FOTCIENCIA, recibirás una remuneración de 1.500 euros en las modalidades General, Micro o Sinergias. En el caso de las modalidades Física de partículas, Agricultura sostenible, Alimentación y nutrición o La ciencia en el aula, conseguirás 600 euros. Y si tu imagen es seleccionada como la mejor en la modalidad Año Cajal, te llevarás una cámara fotográfica Leica D-Lux 7.

Además, aunque no fuera elegida como una de esas 10 mejores, hay más oportunidades para que tu imagen forme parte de FOTCIENCIA20, pues con una selección más amplia de unas 50 imágenes se elaborará un catálogo y una exposición itinerante que recorrerá distintas salas y centros culturales de toda España (y más allá) a lo largo de 2024 y 2025.

'Collage' con las ocho mejores imágenes de la edición anterior, FOTCIENCIA19

‘Collage’ con las ocho mejores imágenes de la edición anterior, FOTCIENCIA19.

Recuerda que pueden participar personas mayores de edad de cualquier parte del mundo, salvo en La ciencia en el aula, que está dirigida a estudiantes de secundaria y formación profesional.

¡E intenta presentar algo original y diferente! Para inspirarte, aquí puedes descubrir las imágenes seleccionadas en ediciones anteriores. También puedes escuchar los textos que acompañaban a las imágenes de la muestra aquí o consultar el calendario de exposiciones para visitar la exposición física de la pasada edición. En estos momentos, puedes visitar FOTCIENCIA19 en la Casa de la Ciencia del CSIC en Valencia hasta el 31 de octubre.

¿Te animas a participar? FOTCIENCIA20 quiere descubrir la ciencia y la tecnología a través de tu mirada. Consulta las normas completas de participación en www.fotciencia.es.

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El redescubrimiento de las zanahorias moradas

26 de septiembre de 2023

Por Laura Sáez Escudero, Gracia Patricia Blanch Manzano, María Luisa Ruiz del Castillo (CSIC)* y Mar Gulis

Los primeros cultivos de zanahoria datan del año 3.000 a. C. en la zona que hoy ocupa Afganistán. Sin embargo, la variedad más popular en la actualidad, la zanahoria naranja, no apareció hasta el siglo XVII, cuando agricultores holandeses cruzaron de forma deliberada varias zanahorias cultivadas y silvestres para que el color de esta hortaliza coincidiese con el de la casa real holandesa de Orange.

Hasta entonces la variedad dominante había sido la zanahoria morada. Las primeras zanahorias cultivadas eran de un color morado oscuro, casi negro. A medida que los comerciantes árabes fueron llevando su semilla por África y Oriente Próximo, surgieron nuevas variedades blancas, amarillas y rojizas, pero el dominio de la zanahoria naranja tardaría aún varios siglos en llegar.

Sin embargo, el consumo de zanahoria morada está volviendo a adquirir cierta popularidad. Esto se explica por su sabor, similar al de las zanahorias naranjas pero un poco más dulce y con cierto toque picante, y por sus propiedades nutricionales. Al igual que las zanahorias naranjas, las moradas contienen carotenoides, compuestos antioxidantes y precursores de la vitamina A que son responsables del color naranja y amarillo de estas hortalizas. Pero la zanahoria morada, además, contiene antocianinas, unos polifenoles responsables del color rojo, violeta o azul que hace atractivos a muchos vegetales y que tienen también efectos antioxidantes. Hasta el momento, se han descubierto hasta 500 antocianinas diferentes en las plantas.

Tanto a los carotenoides como a las antocianinas se les ha atribuido una acción preventiva frente a ciertos tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares y patologías relacionadas con la edad. Ambos compuestos forman parte de los denominados fitonutrientes: moléculas defensivas que las plantas generan en respuesta al estrés ambiental y que nos aportan sus propiedades protectoras cuando las ingerimos. Se trata de sustancias bioactivas que no nos proporcionan calorías pero que pueden tener muchos efectos positivos para el organismo humano.

Zanahorias hervidas, horneadas o liofilizadas

En el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC hemos estudiado cómo diferentes formas de cocinar la zanahoria morada afectan al contenido de sus compuestos bioactivos (carotenoides y polifenoles, como las antocianinas) y a su capacidad antioxidante.

En concreto, hemos considerado el hervido, la cocción al vapor, el horneado durante diferentes tiempos y la deshidratación mediante liofilización (un proceso que da lugar a zanahoria en polvo, que se emplea como colorante natural). Si comparamos el hervido y la cocción al vapor, ambos procedimientos provocan un aumento de carotenoides, pero en el hervido se observó una disminución drástica de antocianinas por arrastre de estos compuestos al agua de cocción. La liofilización dio lugar a un aumento de antocianinas, pero provocó la pérdida de los carotenoides. El horneado fue el método de cocinado que dio lugar a resultados más equilibrados, ya que no se observó aumento de ninguno de los pigmentos bioactivos estudiados, pero tampoco pérdida.

También es interesante resaltar la correlación directa entre la presencia de antocianinas y la actividad antioxidante de la muestra. Las antocianinas son los antioxidantes que contribuyen en mayor medida a las propiedades biológicas de esta variedad de zanahoria

En conclusión, la zanahoria morada es un alimento muy interesante por sus propiedades promotoras de la salud. Sin embargo, seleccionar su forma de consumo es vital si queremos aprovechar estas propiedades. Aunque cada tipo de cocinado presenta ventajas e inconvenientes, en general, la cocción a vapor y el horneado ofrecen un producto más equilibrado y completo.

 

* Laura Sáez Escudero, María Gracia Blanch Manzano y María Luisa Ruiz del Castillo forman parte del grupo de investigación ENANTIOMET en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC.

 

 

 

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¿Está el útero materno libre de microbios?

12 de septiembre de 2023

Por Alejandro Fernández Llorente* y Mar Gulis

Aunque muchos microorganismos nos hacen enfermar, la gran mayoría no son perjudiciales para los seres humanos y algunos incluso son beneficiosos y necesarios para nuestra salud. Por eso hay bacterias, virus y hongos que nos acompañan a lo largo de toda la vida: forman lo que conocemos como el microbioma humano.

Con ellos mantenemos una estrecha relación mutuamente ventajosa: nuestro cuerpo les proporciona alojamiento, alimento y protección y, a cambio, estos microorganismos se encargan de realizar importantes funciones para nuestro bienestar. Pero, ¿cuándo se alían con nuestro organismo y comienzan a influir en nuestra salud? 

embrión

Imagen de archivo de un embrión. / NATURE – Archivo

Colonización del microbioma

Al nacer nos exponemos a un ambiente lleno de microorganismos. Una gran parte de ellos proceden de la madre si el parto fue natural. Se trata de los principales colonizadores de nuestro cuerpo y ocupan la mayoría de las superficies, tanto externas como internas.

Durante la infancia, tienen un papel esencial en nuestra salud. Por ejemplo, controlan el desarrollo del sistema inmunitario y el de otros órganos, impiden que se asienten otros microorganismos perjudiciales y producen vitaminas y otros compuestos necesarios.

Entonces, ¿comenzamos a interactuar con el mundo microbiológico cuando nacemos? Aunque desde hace tiempo no había duda de que así era, en los últimos años la respuesta a esta pregunta ha dejado de ser tan clara. Recientemente se ha cuestionado si el útero, que nos mantiene alrededor de nueve meses de media antes de nacer, está libre de bacterias o incluso de virus. 

¿Hallazgo revolucionario o contaminación de muestras?

El feto es muy vulnerable a las infecciones, así que el útero debe mantener un ambiente interno sin amenazas de microorganismos invasores. Aun así, para algunos investigadores esto no significa que el interior del útero deba ser estéril necesariamente, a diferencia de lo que se ha asumido hasta la actualidad.

Existen estudios que han detectado ADN de bacterias, hongos y virus en la placenta y el líquido amniótico, dos componentes del útero en estrecho contacto con el feto. Algunas investigaciones han llegado incluso a detectar microorganismos en su intestino. Esto podría sugerir que el feto convive, al menos en algunas de las fases de su desarrollo, con microorganismos que le ayudarían a conformar su sistema inmune antes de que se exponga al mundo exterior, un entorno agresivo al que se tendrá que enfrentar sin la protección inmunitaria de la madre.

Sin embargo, hay estudios que ponen en duda de la fiabilidad de los resultados anteriores, ya que no se puede descartar que lo detectado sencillamente una contaminación de las muestras. Con las técnicas actuales, al intentar detectar poblaciones muy pobres de microorganismos, como las que podría haber en el feto, es complicado demostrar que aquello que se está observando pertenece de verdad al interior del útero materno.

Cuestiones abiertas

No obstante, aunque aún no se pueda probar con claridad la existencia de un microbioma en el feto, algunos patógenos sí logran acceder a él durante ciertas infecciones. De modo que deben de existir mecanismos que eviten la barrera inmunitaria que constituye el útero. Y, si existen, ¿podrían ser utilizadas también por otros microorganismos que sean inofensivos?

Por otra parte, no es de extrañar que algunos microorganismos merodeen por el interior de nuestro cuerpo. En fluidos como la sangre y el líquido cefalorraquídeo, que antiguamente se consideraban estériles cuando no había una infección, se ha llegado a detectar una gran diversidad de virus. Por ello, si se han podido encontrar microorganismos en nuestro interior estando sanos, ¿por qué sería extraño pensar que también los hay durante la gestación?

 

* Alejandro Fernández Llorente es técnico del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, CSIC-UAM).

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Tres buenas razones para creer en extraterrestres

18 de julio de 2023

Por Ester Lázaro* y Mar Gulis (CSIC)

¿Quién no ha fantaseado alguna vez con la existencia de vida más allá de nuestro planeta? Si, como la ciencia ha demostrado, la Tierra no es el centro del universo y los seres humanos no somos el centro de la creación, ¿por qué no puede haber otras tierras habitadas por organismos similares o diferentes a los terrestres?

Es cierto que, hoy por hoy, la única vida que conocemos es la de este planeta, pero hay fuertes argumentos a favor de la existencia de vida extraterrestre. Aquí te presentamos tres de ellos.

Planetas y satélites

1. El universo es enorme y, como dijo Carl Sagan, “si solo estamos nosotros, sería un auténtico desperdicio de espacio”. En nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas. Si ca­da una tuviera un sistema planetario como nuestro sistema solar, el número de planetas podría acercarse al billón. Pero la Vía Láctea es solo una de las aproximadamente 100.000 millones de galaxias que hay en el universo, así que el número de planetas extrasolares podría supe­rar las decenas o los cientos de miles de trillones, una cifra casi imposible de concebir por la mente humana. Si, además, tenemos en cuenta que muchos de esos planetas podrían tener sus propias lunas, el número de escenarios capaces de albergar vida sería aún mayor. Aunque este razonamiento pueda parecer meramente estadístico, con tantos planetas y satélites, ¿cómo es posible que no exista vida en alguno de ellos?

2. Algunos de los ingredientes básicos de la vida son muy comunes en el cosmos. La vida terrestre se ha desarrollado fundamentalmente a partir del carbono y su combinación con el hidrógeno, el nitróge­no, el oxígeno, el fósforo y el azufre, elementos que se agrupan en el acrónimo CHONPS. No parece una casualidad: el hidrógeno, el oxígeno y el carbono se encuentran entre los ocho elementos más abundantes del universo y se combinan en moléculas orgánicas que están presentes en todo el cosmos. De hecho, hasta el momento hemos sido capaces de detectar más de un centenar de tipos distintos de moléculas orgánicas en el espacio; entre ellas, el aminoácido más simple: la glicina.

3. La vida es mucho más robusta de lo que pensábamos hace unas décadas. Durante mucho tiempo se creyó que la vida era un fenómeno muy frágil, que solo podía desa­rrollarse en el rango de condiciones que nos resultan más fa­vorables a los seres humanos. Es decir, temperaturas y presiones moderadas, agua en abundancia y algún tipo de protección frente a la radiación. Todo esto cambió con el descubrimiento de los extremófilos: organismos (microorganismos en su mayor parte) que vi­ven en condiciones fisicoquímicas próximas a los límites compatibles con los procesos biológicos.

Algunos de sus hábitats más ex­tremos son las proximidades de las chimeneas volcánicas submarinas, donde se combinan temperaturas muy elevadas con presiones muy altas; desiertos tan secos y áridos como el de Atacama; el agua ácida y rica en metales pesados de algunos ríos, como río Tinto, en la península ibérica; salinas o las aguas a temperaturas bajísi­mas que existen bajo el hielo de la Antártida.

Conan

‘Deinococcus radiodurans’, también conocida como Conan, la bacteria invencible, puede soportar dosis de radiación gamma hasta 1.500 veces mayores que las que causarían la muerte humana. / Wikipedia.

Desde su hallazgo, el estudio de estos organismos ha sido una pieza esencial de la astro­biología, ya que entender las soluciones que los extremófilos han adoptado para sobrevivir en condiciones aparentemente inhóspitas resulta muy útil a la hora de imaginar la vida en otros lugares del cosmos.

Planetas diferentes, formas de vida distintas

Estos argumentos implican que la búsqueda de vida extraterrestre no debería limitarse a localizar escenarios similares a la Tierra.

Si echamos la vista atrás veremos que nuestro planeta no siempre ha sido como es ahora y, sin embargo, ha albergado vida desde hace más de 3.500 millones de años. En sus inicios, la Tierra estaba cubierta de lava y las elevadas temperaturas no permitían la existencia de agua líquida en su superficie. Pero, poco a poco, se fue enfriando y el vapor de agua pudo condensarse y caer en forma de lluvia para formar los primeros océanos. El oxígeno no estuvo presente en la atmósfera en cantidades apreciables hasta hace unos 2.000 millones de años. Mucho antes de esa fecha, la vida ya había sido capaz de abrirse camino y, aunque no había pasado del estado microscópico, ya poseía todas las propiedades que caracterizan a la vida actual.

Por tanto, la vida podría existir en escenarios muy distintos a la Tierra actual y, si así fuera, lo esperable es que fuese muy diferente de la que conocemos. Por ejemplo, a pesar de su diversidad, la vida terrestre ‘solo’ es capaz de obtener energía de la luz solar (organismos fotótrofos), de las reacciones químicas que ocurren en el ambiente (qumiótrofos) o de otros organismos que la han almacenado en las moléculas que forman sus estructuras corporales (heterótrofos). Sin embargo, nada impide imaginar formas de vida que utilicen otras fuentes de energía, como la energía térmica, la eólica o la gravitatoria.

Planeta y estrella

Tampoco podemos descartar la existencia de organismos simples con una química muy diferente a la de la vida terrestre. Aunque poco probable, en condiciones muy determinadas, podrían existir formas de vida simples basadas en el silicio en lugar del carbono o seres que no utilizaran agua en su metabolismo, sino amoniaco, nitrógeno o metano líquidos, estado en el que estas sustancias se encuentran cuando las temperaturas son muy bajas.

En cualquier caso, estas posibilidades hacen mucho más probable encontrar formas de vida simple que vida inteligente. Esto no quiere decir que la vida inteligente extraterrestre no pueda existir, sino que será menos abundante que otras formas de vida porque la aparición de inteligencia requiere un grado de complejidad biológica que precisa tiempos mucho más largos para surgir.

¿Seríamos capaces de reconocer la vida extraterrestre?

Por último, las diferentes formas que podría tener la vida nos plantean un interrogante muy particular: ¿sabríamos reconocer esa vida que ha surgido y evolucionado en condiciones tan distintas de la vida que conocemos?

Aunque la vida en la Tierra sea enormemente diversa, todos los organismos terrestres compartimos rasgos comunes, como estar organizados en células y estar constituidos por cuatro macromoléculas principales: proteínas, glúcidos, lípidos y ácidos nucleicos. ¿Debemos interpretar nuestros rasgos comunes como propiedades esenciales de la vida o simplemente como la mejor solu­ción para prosperar en el ambiente de nuestro planeta?

Para en­tender qué es lo esencial de la vida, necesitaríamos poder comparar la vida terrestre con otra vida que tuviera un origen diferente. El resultado de esa comparación sería un hallazgo de gran trascendencia para comprender qué es realmente la vida y cuál es su significado en la evolución del universo. Así pues, tendremos que seguir buscando.

* Ester Lázaro Lázaro es investigadora del CSIC en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), donde dirige el grupo de Estudios de evolución experimental con virus y microorganismos, y autora del libro La vida y su búsqueda más allá de la Tierra (CSIC-Catarata), en el que está basado este post.

 

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Proteínas recombinantes: una historia de mutantes zombis al servicio de la ciencia

26 de junio de 2023

Por María Zapata Cruz, Laura Tomás Gallardo y Alejandro Díaz Moscoso (CSIC)*

Las proteínas son las moléculas que más funciones diferentes desempeñan en los seres vivos. Entre muchas otras cosas, forman nuestros órganos y tejidos, como hace el colágeno; refuerzan nuestras defensas en forma de anticuerpos; y realizan el metabolismo, como las enzimas que transforman los nutrientes en energía y en otras moléculas necesarias para la vida.

Además, las proteínas resultan muy útiles fuera del organismo: la prueba PCR (Reacción en cadena de la Polimerasa), que se hizo famosa durante la pandemia de COVID-19, o las herramientas de edición genética CRISPR-Cas, conocidas como ‘tijeras moleculares’, basan su funcionamiento en estos ingredientes básicos de la vida. Y lo mismo ocurre con medicamentos como la insulina y algunas vacunas.

Por todo ello, fabricar proteínas despierta un gran interés científico e industrial. Necesitamos producirlas para hacer funcionar esas aplicaciones y para analizar su comportamiento en condiciones controladas, algo que hacemos en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo con el objetivo de conocer mejor su funcionamiento.

Sin embargo, crear una proteína en el laboratorio enlazando uno a uno los aminoácidos que la componen puede resultar muy lento y laborioso: en cada proteína se suelen unir cientos de estas moléculas formando una cadena. Una solución muy práctica para obtener proteínas es ‘secuestrar’ la maquinaria natural de las células para que hagan el trabajo, es decir, conseguir células que fabriquen las proteínas que nos interesan.

Domesticando bacterias

Vamos a explicar este procedimiento con algo más de detalle. Para ello, necesitamos saber que las instrucciones para fabricar una proteína se encuentran en el ADN. En el código genético, hay un gen con las indicaciones para crear cada proteína uniendo de una forma determinada los veinte tipos de aminoácidos que existen en la naturaleza.

Los aminoácidos se unen unos a otros químicamente mediante un ‘enlace peptídico’. Podríamos plantearnos tener veinte botes en el laboratorio, cada uno con un aminoácido distinto, e ir uniéndolos según nos indique el gen correspondiente para fabricar la proteína que nos interesa. Pero, como veíamos, los seres vivos poseen una maquinaria celular mucho más eficaz para formar estos enlaces.

Se pueden utilizar distintos tipos de células para fabricar proteínas, pero la más popular entre los científicos es, sin duda, Escherichia coli, una bacteria que vive de forma natural en el intestino de los seres humanos y otros animales sanos. En las últimas décadas, hemos aprendido a criar esta bacteria en el laboratorio y ha resultado ser una ‘mascota’ muy agradecida que, además, es muy fácil de cuidar.

Puede vivir en un rango amplio de temperaturas; incluso permanecer congelada durante largos periodos de tiempo y después recuperar su actividad normal como si nada. Además, su alimentación es muy barata y crece muy rápido, tanto que es capaz de duplicarse en apenas veinte minutos, lo que permite tener un ‘ejército’ de millones de bacterias en un solo día.

Pero lo más importante es que también hemos aprendido a introducir genes de otros seres vivos en Escherichia coli de forma muy sencilla (lo que se conoce como ‘ADN recombinante’). Esto permite meter en la bacteria un gen con las instrucciones para fabricar una proteína de cualquier otro ser vivo, es decir, crear un mutante.

Da igual si el gen es de otra bacteria, de un pez, una mosca, un ratón, una planta, un lobo o un ser humano. Como las bases moleculares de la vida, el lenguaje del ADN y la síntesis de proteínas son iguales en todos los seres vivos de este planeta, la maquinaria de las bacterias es capaz de construir cualquier cadena de aminoácidos (proteína) independientemente de su origen genético.

Sin embargo, no todo es tan sencillo. Por muy pequeñas que sean, las bacterias no son tontas y no se van a poner a sintetizar, así por las buenas, una proteína extraña que no les sirve para nada o que incluso podría hacerles daño. Para resolver este problema, los investigadores han conseguido bacterias capaces de leer el gen de interés solo cuando queremos que lo lean.

Añadiendo una sustancia específica al cultivo de bacterias, estas pierden parcialmente el control de sus actos y empiezan a fabricar la proteína que queremos como si en ello les fuese la vida. Y así es como conseguimos tener un ejército de bacterias mutantes y zombis que realiza el duro trabajo de fabricar la proteína que nos interesa.

Placas de cultivo con distintas bacterias mutantes. Cada puntito blanco es una colonia de bacterias compuesta por millones de células que ha crecido a partir de una sola célula.

¿Y qué hay de lo mío?

Finalmente, hay un último problema que resolver. La gran mayoría de las veces, producir una sola proteína extraña no es suficiente para que las bacterias cambien de aspecto. No les salen alas, ni garras, ni ojos, ni nada que nos permita distinguirlas. A simple vista, una bacteria normal y una bacteria mutante son exactamente iguales. Para saber si nuestras bacterias mutantes han fabricado la proteína que queríamos, hay que destruir las bacterias y ver si, entre toda la mezcla de proteínas que normalmente fabrican para vivir, se encuentra la nueva.

Se pueden utilizar distintas características que nos permitan distinguir unas proteínas de otras en esta mezcla. Una de las características más utilizadas es su tamaño. En cualquier célula podemos encontrar proteínas desde muy grandes hasta muy pequeñas, según lo larga que sea la cadena de aminoácidos que las forman. Y como la secuencia de aminoácidos de la proteína que nos interesa la podemos conocer a partir del gen que previamente hemos introducido en las bacterias, podemos calcular el tamaño que tendrá.

Para separar las proteínas por su tamaño, utilizamos una técnica llamada ‘electroforesis’. Etimológicamente, este término proviene de la unión de los vocablos ‘electro-’, que hace referencia al uso de electricidad, y ‘-foresis’, que en griego significa ‘transporte’. La técnica consiste en poner la mezcla de proteínas en un medio que hace que adquieran carga negativa. Después, se aplica una corriente eléctrica a la mezcla que hace que las proteínas cargadas negativamente se desplacen a un polo positivo (ánodo).

En su camino, las obligamos a pasar por un gel que forma una red de microtúneles. Al encontrarse con este obstáculo, las proteínas pequeñas serán capaces de avanzar mucho más rápido que las grandes, que se irán quedando retrasadas. Más retrasadas cuanto más grandes sean. Así, al cortar la corriente eléctrica y ver el resultado de la ‘carrera’, observaremos bandas que corresponden a proteínas de distintos tamaños. Las más pequeñas cerca del polo positivo y las más grandes cerca del punto de partida.

Comparando el patrón de bandas de bacterias naturales con el de bacterias mutantes, deberíamos poder ver una única diferencia. Una proteína que esté en la mezcla de bacterias mutantes, que no esté en las naturales y que tenga el tamaño calculado para la proteína que nos interesa. Si es así, ¡¡premio!!, habremos conseguido que las bacterias mutantes zombies fabriquen la proteína que necesitábamos.

Ejemplos de electroforesis de proteínas. Cada una tiene 3 carriles: uno con una muestra de referencia de tamaños (Ref), otro con la mezcla de bacterias naturales (Nat) y otro con la mezcla de bacterias mutantes (Mut). La proteína nueva se indica con una flecha.

* María Zapata Cruz, Laura Tomás Gallardo y Alejandro Díaz Moscoso son el equipo técnico de la Plataforma de Proteómica y Bioquímica del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, centro mixto del CSIC y la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla.

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Fasciolosis, la enfermedad que afecta al ganado y, cada vez más, a las personas

21 de junio de 2023

Por Marta López García* (CSIC)

Afirmar que los parásitos son fascinantes no solo es atrevido, sino que es poco frecuente. Solemos verlos como seres dañinos y nos produce rechazo escuchar la palabra. Sin embargo, desde un punto de vista científico, los parásitos son seres increíbles porque tienen una gran diversidad de formas de vida y sus adaptaciones les permiten vivir dentro de otros organismos (hospedadores). Y esta asombrosa capacidad de moverse entre los hospedadores para asegurar su supervivencia es lo que les hace fascinantes en términos biológicos.

Desde el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) se trabaja para frenar esta enfermedad

Sin embargo, los parásitos también pueden tener consecuencias muy negativas para la salud y el bienestar del ser humano y los animales. Por eso, conocer su compleja biología supone un gran reto científico en la actualidad. Ante su elevada prevalencia global es necesario desarrollar herramientas de prevención y control frente a ellos.

En este sentido, desde el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC), trabajamos para frenar la fasciolosis. Esta enfermedad, causada por gusanos del género Fasciola, especialmente Fasciola hepatica, afecta principalmente al ganado ovino y bovino. Tiene una alta prevalencia en Castilla y León, al estar presente hasta en el 50% del ganado. Además, puede infectar a los seres humanos y, de hecho, es considerada una enfermedad emergente porque se encuentra en más de 2,5 millones de personas y 17 millones están en riesgo de infección.

La relación entre ‘Fasciola hepatica’ y hospedador

Fasciola hepatica es el protagonista de nuestra investigación. Se trata de un gusano plano, con forma de punta de lanza, que puede medir hasta 5 cm de largo y 1,5 de ancho cuando es adulto. Trabajamos para conocer las bases moleculares que rigen la infección del parásito dentro del hospedador vertebrado.

Tras ingerir el hospedador alimentos o agua contaminados con las formas infectivas de Fasciola hepatica (formas larvales denominadas metacercarias) se inicia la infección. Cuando estas alcanzan el intestino, salen del quiste como gusanos juveniles y son capaces de atravesar la pared del intestino delgado hasta la cavidad peritoneal, donde inician una compleja ruta de migración hasta el hígado. Allí se mantienen durante mucho tiempo creciendo al alimentarse del tejido hepático. Finalmente llegan a la vesícula biliar, donde se convierten en parásitos adultos y liberan huevos al medio ambiente, a través de las heces del animal, para completar su ciclo de vida.

La patología asociada a la enfermedad se relaciona con la presencia de los parásitos en el hígado. A medida que se alimentan del parénquima hepático (el componente del hígado que filtra la sangre para eliminar las toxinas) pueden causar inflamación y daño en el hígado con síntomas como dolor abdominal, diarrea, fiebre, pérdida de peso y, en los casos más graves, hepatitis, fibrosis y cirrosis. Aunque las infecciones en humanos suelen ser menos comunes que en el ganado, pueden ser graves si no se tratan adecuadamente. En cuanto a las perspectivas de tratamiento, existen medicamentos antiparasitarios, como el triclabendazol para tratarla tanto en seres humanos como en ganado. Sin embargo, cada vez se muestran más indicios de resistencia del parásito, por lo que disminuye la eficacia de este fármaco. Por la complejidad del ciclo biológico del parásito y su inminente resistencia a los fármacos necesitamos nuevas herramientas de control como las vacunas. Desde el laboratorio, tratamos de replicar el ciclo de vida de Fasciola hepatica para desentrañar las moléculas clave que utiliza durante su infección. Esto nos permite conocer qué molécula podría ser una buena candidata para desarrollar una vacuna en los animales frente a la fasciolosis.

Fasciola hepatica afecta principalmente al ganado ovino y bovino / Máximo López Sanz

Sin embargo, como en muchas enfermedades infecciosas, la prevención sigue siendo la clave y es necesario promover prácticas adecuadas de higiene (evitar la ingestión de alimentos y agua contaminada) para reducir la exposición a los parásitos y combatir así la enfermedad.

Como hemos visto, los parásitos son organismos fascinantes que han coexistido con el ser humano desde tiempos inmemoriales, en este caso a través de uno de sus principales sustentos: el ganado. Los estudios sobre los parásitos nos ofrecen una valiosa información sobre la biología y la evolución de sus hospedadores. Por ello, aunque los parásitos no son organismos bienvenidos, sin lugar a duda, nos brindan un gran conocimiento sobre las complejidades de la vida en nuestro planeta.

 

*Marta López García es investigadora del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC).  

 

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Siete ilustraciones científicas para descubrir las neuronas, las tumbas neolíticas o las aves más ruidosas del mundo

05 de junio de 2023

Por Mar Gulis (CSIC)

¿Quieres ver las sorprendentes y diferentes formas de las neuronas humanas? ¿Conocer cómo son las cinco especies de lirones que viven en Europa? ¿Descubrir cómo se construyeron algunas tumbas neolíticas para que la luz del solsticio de invierno penetrara en ellas? Estos son solo algunos de los fenómenos que te invitan a explorar las imágenes de Illustraciencia 10, el certamen internacional de ilustración científica y naturalista del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Asociación Catalana de Comunicación Científica (ACCC).

En este post te presentamos las siete obras ganadoras de su décima edición, seleccionadas entre las más de 500 que se presentaron. Infografías, ilustraciones digitales, acuarelas, dibujos a tinta o a lápiz… las propuestas escogidas por el jurado y el público son una muestra clara de que cualquier medio puede resultar útil para transmitir el conocimiento científico. Si después de verlas, te quedas con ganas de más, en la web del certamen puedes ver las cuarenta imágenes que formarán parte de la exposición Illustraciencia 10, que se inaugura el próximo 30 de junio en el Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Neuronas

Diversidad morfológica de las neuronas humanas. / Maddi Astigarraga Bergara (España)

Las formas de las neuronas humanas

Premio Año Cajal

Las neuronas del sistema nervioso humano tienen formas muy variadas. Este dibujo realizado a lápiz y ordenador representa algunas de estas células sin la mielina que las recubre, para que así se las pueda apreciar mejor. Algunas de las neuronas que vemos son multipolares, es decir, que de su cuerpo celular o soma salen múltiples ramificaciones denominadas dendritas. Estas neuronas se diferencian entre sí por la longitud de su axón, la prolongación que conduce el impulso nervioso. Las de axón largo incluyen las neuronas motoras (a) y las piramidales (b); y las de axón corto, las células en cesta (c) y las granulosas (d). También existen las neuronas bipolares como las de la retina (e), con dos prolongaciones: un axón y una dendrita, y las neuronas pseudounipolares, que tienen una única prolongación que se divide en dos a muy corta distancia del cuerpo celular, como la neurona ganglionar (f). Otras neuronas reflejadas en la imagen son los conos (g) y bastones (h), que son unipolares, las células de Purkinge (i) y las células amacrinas (j).

Dormice of Europe (Gliridae). / Denitsa Peneva (Bulgaria)

Los lirones de Europa

Premio Ilustración Naturalista

La imagen representa a las cinco especies de lirones que se encuentran en Europa: el lirón colipelado (Myomimus roachi), el muscardino balcánico (Dryomys nitedula), el lirón gris (Glis glis), el lirón enano (Muscardinus avellanarius) y el lirón careto o común (Eliomys quercinus). Cada uno aparece sobre una planta que es típica de su hábitat o de su dieta. Además, el lirón común, que es carnívoro, se muestra junto a un caracol. La ilustración se realizó en acuarela y carboncillo para la 11ª Conferencia Internacional del Lirón, celebrada el año pasado en Svilengrad, Bulgaria, donde recientemente ha sido redescubierta una gran población endémica de lirón colipelado.

El solsticio de invierno en los dólmenes de Sedano y Las Loras. / Marina Lezcano Herrera (España)

El solsticio de invierno en los dólmenes neolíticos

Premio Ilustración Científica

Esta infografía muestra la incidencia de la luz en los túmulos neolíticos del norte de la provincia de Burgos durante el amanecer del solsticio de invierno, cuando los rayos del sol alcanzan el interior de la cámara funeraria gracias a una orientación precisa del corredor de acceso. Se trata de un fenómeno que se repite en las construcciones megalíticas de otras regiones y que refleja la importancia de los ciclos naturales para las sociedades prehistóricas. La reconstrucción está basada en el dolmen de Las Arnillas, que fue utilizado como lugar de enterramiento y, posiblemente, de rituales desde el Neolítico hasta bien entrada la Edad del Bronce.

Conectomas de un corte coronal. / Daniel Casanova Martínez (Chile)

Un cerebro interconectado

Mención especial Año Cajal

Al cortar el cerebro, las fibras de conexión, denominadas sustancia blanca, no se aprecian de forma definida. Este dibujo realizado con tinta y plumilla sobre papel negro representa de forma “anatomo-artística” cómo las fibras conectan diferentes regiones cerebrales. La técnica elegida recrea la forma en que Ramón y Cajal plasmaba en el papel sus observaciones y teorías. La información en la que se basa la ilustración procede de la tractografía, una de las más recientes técnicas de imagen utilizadas en el estudio de las conexiones cerebrales.

Victoria cruziana

‘Victoria cruziana’. / Juan Luis Castillo Gorroño (España)

Una planta acuática que ‘devora’ escarabajos

Mención especial Ilustración Naturalista

Victoria cruziana es una planta acuática originaria de Sudamérica, donde frecuenta remansos de agua en las cuencas de los ríos Paraná y Paraguay.
Como se refleja en esta imagen digital, tiene grandes hojas circulares de hasta dos metros y medio de diámetro que flotan en el agua. La flor, con un aroma similar a la piña, florece durante la noche y solo durante dos días. La primera noche la flor, femenina y de color blanco, eleva su temperatura mediante una reacción termoquímica que favorece la difusión de su aroma y atrae a polinizadores como el escarabajo Cyclocepahala castanea. Este queda atrapado cuando la flor cierra sus pétalos al amanecer.

Procnias: el género de aves más ruidoso del mundo. / Jaime de la Torre Naharro (España)

Las aves más ruidosas del mundo

Mención especial Ilustración Científica

Cuando ‘cantan’, las procinas emiten un ruido de hasta 125 decibelios, superior al de un concierto de música o al que genera un tren en marcha. Este género de aves es nativo de la América tropical e incluye las cuatro especies retratadas en esta composición digital: Procnias albus (1-2.a), Procnias tricarunculatus (1-2.b), Procnias averano (1-2.c) y Procnias nudicollis (1-2.d). La clave de su potencia sonora es la siringe, un órgano exclusivo de las aves ubicado en el extremo inferior de la tráquea (figura 3) y modulado por una serie de músculos (figura 4) que permiten la variación del sonido y los tonos del canto.

Andreaea nivalis

‘Andreaea nivalis’. / Manuel Sánchez Villegas (España)

Un musgo de alta montaña

Premio especial del público

En la península ibérica habitan las poblaciones más meridionales de Europa de Andreaea nivalis, un musgo acostumbrado a la nieve que crece en la alta montaña. El ejemplar representado en esta lámina proviene de una de las escasas poblaciones de la sierra de Gredos, las únicas conocidas en la península que se reproducen sexualmente. El aumento de las temperaturas y la escasez de agua provocada por el cambio climático amenazan la supervivencia de esta especie en nuestro territorio. En el Libro Rojo de los Briófitos Amenazados de España está catalogada como vulnerable según los criterios de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, por sus siglas en inglés).

La explicación que acompaña a cada imagen ha sido elaborada a partir del texto facilitado por su autor o autora en el momento de inscribirse en el certamen.

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Nueve libros del CSIC para disfrutar de la ciencia, la historia o el arte

26 de mayo de 2023

Por Mar Gulis

¿Sabías que el físico Erwin Schrödinger, el creador de la famosa paradoja del gato, fue también poeta? ¿O que en el Tierra hay ocho millones de especies sin contar a las bacterias? ¿Habías oído hablar de los juicios sumarísimos a los que fueron sometidas las personas represaliadas por el franquismo? Estos son solo algunos de los temas que abordan los nuevos libros publicados por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en 2023.

En este post te presentamos las novedades de Editorial CSIC escritas para un público amplio o no necesariamente especializado: libros en los que podrás descubrir aspectos poco conocidos de la historia de la ciencia, como la contribución de las mujeres a la ilustración botánica; explorar los últimos avances científicos en los ámbitos de la nutrición o la búsqueda de vida extraterrestre; o acercarte a un pasado no tan distante, como el de las expediciones militares españolas en Asia a finales del siglo XVIII.

Caseta del CSIC en la Feria del Libro de Madrid / Álvaro Minguito

En todos los casos se trata de libros escritos por especialistas y revisados por pares que podrás encontrar en librerías, el portal de edición electrónica del CSIC o en la caseta de Editorial CSIC en la Feria del Libro de Madrid. Varios de ellos, los marcados con asterisco, también se presentarán el martes 30 de mayo, a las 19:00, en el Pabellón Europa de la Feria. ¡No te los pierdas!

Historias de ciencia, arte y literatura

Ellas ilustran botánica*. Sorteando infinidad de dificultades, las mujeres han estudiado y difundido la flora a lo largo de la historia. Este libro da cuenta de ello reproduciendo más de 50 de obras botánicas de gran valor realizadas por mujeres entre el siglo XVII y la actualidad. Dibujos, grabados, pinturas y fotografías se entremezclan con ensayos y biografías que revelan “cómo se han ido trazando los caminos de la igualdad” en el ámbito de la ilustración botánica. Toya Legido, profesora de Bellas Artes en la Universidad Complutense de Madrid, coordina esta cuidada monografía, en la que historia, sociología y cultura ayudan a desentrañar las relaciones entre ciencia, arte y género.

Fragmento de ‘Los bosques más antiguos?, ilustración incluida en ‘Ellas ilustran botánica’. / © Aina Bestard

Schrödinger, poeta. Conocido por ser uno de los padres de la física cuántica y el creador de la paradoja más célebre de su disciplina, Erwin Schrödinger tuvo una vida apasionante en la que también cultivó la filosofía y la poesía. En Erwin Schrödinger y el salto espacios-tiempo de Galileo Galilei, la poeta Clara Janés presenta el pensamiento y la obra del Schrödinger humanista. Las relaciones del científico con intelectuales como Ortega y Gasset o Xavier Zubiri o su fascinación con España son otros de los temas tratados por la autora. La obra se ha publicado conjuntamente con ‘Gedichte’ [poemas] y Fragmento de un diálogo inédito de Galileo, una selección de poemas y textos literarios, algunos inéditos, escritos por Schrödinger.

Santiago Ramón y Cajal. Hasta donde quieras llegar. Cajal fue muchas otras cosas además de pionero de las neurociencias y Premio Nobel de Medicina. Esta breve biografía dirigida al público juvenil recorre su trayectoria científica y cuenta aspectos de su vida personal menos conocidos. Los historiadores Elisa Garrido Moreno y Miguel Ángel Puig-Samper reseñan que el prestigioso científico español fue también un niño travieso que trepaba a los árboles, un adolescente rebelde al que le gustaba la pintura o un joven que trabajaba con tesón su musculatura. Publicado por primera vez en 2021, el libro ha sido reeditado este año en acceso abierto con motivo de la celebración del Año Cajal.

Autorretrato de Ramón y Cajal realizado en su juventud.

Erudición sobre hormigas y rositas: acerca de los libros y las mujeres que los escriben*. ¿Qué diferencias hay entre la novela de alguien que se dedica en exclusiva a la escritura y la de alguien que tiene otro trabajo y cuida de su familia? En este ensayo publicado en abierto, la escritora y editora Elena Medel reflexiona acerca de cómo el género y la clase social inciden sobre la escritura. La autora aborda, sin esconder sus “costuras y contradicciones”, cuestiones como si existe o no la literatura femenina; y también dialoga sobre las circunstancias que rodean al hecho de escribir con escritoras de distintas épocas y procedencias, como Virginia Woolf, Gertrude Stein o Carmen Martín Gaite.

Los avances de la ciencia, para todos los públicos

La vida y su búsqueda más allá de la Tierra. ¿La vida extraterrestre será similar o muy distinta a la que conocemos en la Tierra? En este libro de divulgación, Ester Lázaro explica que hay “buenas razones” para creer en la vida extraterrestre, y defiende que probablemente será muy diferente a cómo la imaginamos. La investigadora del CSIC se pregunta qué características tendría que tener un objeto que halláramos fuera de la Tierra para ser considerado un ser vivo, y recorre algunos de los lugares del cosmos más prometedores para encontrar vida: Marte, las lunas de Júpiter o los exoplanetas situados en la zona de habitabilidad de sus respectivas estrellas.

Las moléculas que comemos. Azúcares, hidratos de carbono, fibra, grasas, minerales, proteínas y vitaminas son los componentes básicos de los alimentos, las moléculas que comemos. ¿Qué propiedades tienen? ¿Por qué son importantes para nuestro desarrollo y salud? ¿Cómo proporcionan a los alimentos sus diferentes aromas, colores, sabores y texturas? ¿Qué tipo de reacciones químicas se producen al cocinar? Esta guía didáctica coordinada por las investigadoras del CSIC Inmaculada Yruela e Isabel Varela responde a estas y otras preguntas sobre la alimentación y las moléculas presentes en nuestra dieta. El libro incluye sencillas explicaciones y una amplia variedad de experimentos y talleres que pueden hacerse tanto en la cocina de casa como en el colegio.

Cómo se meten ocho millones de especies en un planeta. ¿Por qué hay monos en Sudamérica? ¿Por qué en el ecuador hay más especies que en los polos? ¿Por qué se dice que hay ocho millones de especies diferentes en el planeta y no solo cien o cien millones? ¿Por qué la especie más competitiva no gana a todas las demás y vive sola dominando el mundo? Para responder estas preguntas, el investigador del CSIC Ignasi Bartomeus realiza un recorrido a través de la historia de la ecología, una disciplina nacida hace apenas 150 años. En este libro de la colección ¿Qué sabemos de? presenta las principales leyes que regulan las comunidades ecológicas y los cuatro mecanismos básicos que determinan los ecosistemas: la evolución, la dispersión, las regulaciones bióticas y abióticas y, por último, la suerte.

Un pasado muy presente

Tragedia en tres actos. Los juicios sumarísimos del franquismo*. Durante la guerra civil y la posguerra, más de medio millón de personas fueron sometidas a juicios sumarísimos: procedimientos regidos por la jurisdicción militar, carentes de garantías y en los que la mayoría de las sentencias supusieron condenas a muerte. El antropólogo de la UNED Alfonso M. Villalta Luna reconstruye la dinámica de estos procesos y las vivencias de sus protagonistas: los presos que desde el interior de la cárcel intentan escapar de la muerte, los militares que sobre el estrado buscan una condena en el consejo de guerra y los familiares y amigos, que realizan viajes y gestiones repletos de incertidumbres y adversidades con el fin de salvar la vida de sus seres queridos.

Consejo de guerra contra los supuestos integrantes de la llamada ‘Checa de Bellas Artes’. / Revista Semana.

La Escuadra de Asia. Entre 1795 y 1803, mientras el mundo entero está en guerra, una pequeña división es enviada a Filipinas para proteger los intereses españoles. Capitaneada por Ignacio María Álava, la Escuadra de Asia tendrá que hacer frente a una misión compleja y lidiar con huracanes, asaltos, incendios, persecuciones, engaños, corruptelas y rivalidades. El historiador Pablo Ortega-del-Cerro relata las hazañas y vicisitudes de la expedición y se adentra en un periodo especialmente convulso, caracterizado por la rivalidad militar y económica entre Gran Bretaña y España. Este episodio excepcional le permite observar el nacimiento de una nueva realidad global.

Cartel del CSIC para la Feria del Libro 2023. / Irene Cuesta

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Autofagia o cómo se elimina la basura de nuestras células

17 de mayo de 2023

Por Laura Baños Carrión* (CSIC)

Desde que nos levantamos hasta que nos acostamos, los seres humanos generamos basura constantemente. Deshacernos de ella es un acto sencillo y cotidiano, y encontramos a pocos pasos de nuestras viviendas y trabajos algún contenedor donde poder tirarla.  Nuestras células también producen basura todo el tiempo, pero ¿cómo se deshacen de ella? El mecanismo que utilizan para mantenerse limpias es conocido como autofagia, un término que proviene del griego y que significa ‘’comerse a uno mismo’’.

La autofagia es la forma que tienen las células de mantenerse en condiciones óptimas y saludables, evitando que se acumulen productos de desecho que puedan afectar a su funcionalidad. Es un sistema de limpieza por el que, como si fueran una aspiradora, las células se tragan la suciedad, que en su caso serían todos aquellos componentes celulares y proteínas dañadas, que no funcionan correctamente o que simplemente ya no necesitan.

Un sistema de limpieza y reciclaje celular

En condiciones normales, este proceso ocurre a niveles basales, es decir, a unos niveles mínimos en los que se garantiza la calidad de la célula. Sin embargo, se ve incrementado ante situaciones de estrés o demanda energética. Sin oxígeno, la célula no tiene forma de obtener energía y por tanto la autofagia se ve incrementada para intentar ahorrar energía reutilizando componentes. Cuando escasean los nutrientes, se activa la autofagia y se forma una vesícula de doble membrana en el interior de la célula llamada autofagosoma. Es una especie de bolsa de basura celular que engloba los residuos (como las proteínas mal plegadas) y los envía a unos orgánulos celulares denominados lisosomas. En este momento, los lisosomas, gracias a su alto contenido en enzimas digestivas, son capaces de descomponer prácticamente cualquier tipo de material biológico en los pequeños elementos que lo forman.

Pero no hay nada que se desaproveche. Estas piezas descompuestas se convierten en nuevos componentes celulares que pueden volver a utilizarse. Por ejemplo, una proteína defectuosa se degradaría en aminoácidos, que pueden reutilizarse para formar una nueva proteína funcional en lugar de tener que ser sintetizados de cero, ahorrando así energía. Por lo tanto, la autofagia, además de ser un sistema de limpieza, también funciona como un sistema de reciclaje celular.

Existe un tipo de autofagia selectiva: la xenofagia. Detecta microorganismos que han entrado dentro de la célula, incluidos los virus y bacterias

Y todavía hay más. Existe un tipo de autofagia selectiva: la xenofagia, que detecta específicamente los microorganismos que han entrado dentro de la célula, incluidos los virus y bacterias, los engulle y los dirige a los autofagosomas para su posterior degradación. Es una forma de defensa frente a infecciones, eliminando los patógenos y activando a las células de nuestro sistema inmune. No obstante, algunos patógenos han aprendido a ‘hackear’ este sistema, utilizando los autofagosomas como sitios de replicación y/o proliferación.

¿Y si falla la autofagia?

Después de saber todo esto, parece que no podemos vivir sin autofagia. Y así es. Cuando este sistema no funciona correctamente, se acumula basura en las células, esto puede afectar a su funcionamiento y resultar muy perjudicial.  De hecho, se ha demostrado que cuando la autofagia está alterada (bien por inactivación o por hiperactivación) da lugar a algunas enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares, autoinmunes, metabólicas e incluso diversos tipos de cáncer.

La enfermedad de Lafora es un ejemplo en el que se produce un fallo en la autofagia, aunque en este caso dicha alteración no es la causa principal.  En el Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) del CSIC, investigamos esta enfermedad ultrarrara que apenas afecta a una persona cada millón de habitantes y que principalmente cursa con crisis epilépticas y neurodegeneración. Aparece en población infantil y juvenil y, desafortunadamente, provoca la muerte de los pacientes en apenas diez años desde la aparición de los primeros síntomas.

Aunque se piensa que la causa principal de la enfermedad es la acumulación de una forma anormal de glucógeno (la molécula donde el cuerpo almacena la glucosa para poder aprovecharla cuando tiene necesidad inmediata de obtener energía) en el cerebro y otros tejidos, existen alteraciones a otros niveles. Se han detectado fallos en la autofagia, pero todavía se desconocen los mecanismos moleculares por los que este proceso está desregulado en esta enfermedad.  La autofagia es un proceso muy controlado, a la vez que complejo, en el que participan muchas proteínas que hacen posible la formación de los autofagosomas y la posterior degradación lisosomal de los residuos celulares. Esto implica que la alteración de la autofagia puede venir por fallos a distintos niveles de control.

Al igual que la mayoría de las enfermedades raras, la enfermedad de Lafora no tiene cura. Existen más de 7.000 enfermedades raras y, a pesar de ser poco frecuentes, alrededor de 3 millones de personas en España padece alguna de ellas. Con la investigación, podremos conocer el mecanismo molecular y lograr tratamientos adecuados que permitan mejorar la calidad de vida de las personas afectadas e incluso ampliar su esperanza de vida y, quién sabe, quizá en un futuro poder curarla.

* Laura Baños Carrión es investigadora en el Instituto de Biomedicina de Valencia del CSIC.

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Los servicios de ‘delivery’ en la Protohistoria: ¿cómo era el comercio sin Internet?

09 de mayo de 2023

Por Guiomar Pulido-González* (CSIC)

Hoy en día, si tenemos dinero para comprar algo, sólo necesitamos coger nuestro móvil, buscarlo y encargarlo por Internet. La posibilidad de hacernos con cualquier objeto procedente del otro extremo del planeta nos parece un avance propio de nuestro tiempo. Sin embargo, es un error pensar que el mundo estrechamente interconectado en el que vivimos es un invento actual. Desde la Prehistoria los grupos humanos de territorios distantes han estado vinculados y han buscado el intercambio de recursos e ideas con otros grupos.

Vaso de cerámica jónica-milesia que representa al dios Aqueloo encontrado en la península ibérica (siglo VI – principios del siglo V a. C). / Museo de Arqueología de Cataluña, Girona.

Seguramente, una de las etapas más tempranas en las que este hecho es evidente es la época romana. En este momento, todo el continente europeo y la cuenca mediterránea quedaron conectados a través de una sofisticada red viaria. Pero esta situación es heredera de las conexiones establecidas a lo largo del periodo previo: la Protohistoria. En esta época anterior a la imposición romana (desde el siglo IX a.C. hasta el siglo III a.C. en la península ibérica) el mar Mediterráneo se convirtió en una autopista por la que circulaban mercancías y personas. Lo que actualmente hacen los servicios de Amazon y AliExpress en su momento lo hacían compañías de comerciantes con contactos en diversos puertos y núcleos interiores relevantes, que llevaban las importaciones allá donde las demandaban.

La península ibérica formó parte de esa tupida red de comunicaciones que la conectaba con los territorios al otro lado del mar: a sus costas llegaban productos procedentes de toda la cuenca mediterránea y, una vez allí, eran redistribuidos por el interior. Pero, teniendo en cuenta las enormes distancias que separaban unos lugares de otros y las dificultades para contactar con las personas que los habitaban, ¿cómo eran posibles estas comunicaciones?

Mapa de las principales rutas mediterráneas y algunas manufacturas representativas de los objetos que se comerciaban durante la Protohistoria

La importancia de tener contactos

En la Antigüedad, el tiempo para el comercio era la época estival, con mejores condiciones. En la movilidad comercial de la Protohistoria podemos diferenciar dos ámbitos: las rutas marítimas y las rutas interiores. Las rutas marinas eran más seguras y rápidas, ya que permitían transportar grandes cantidades de productos desde un punto a cualquier otro de la costa mediterránea. Además, la buena navegabilidad que presenta el Mediterráneo en primavera y verano facilitaba los desplazamientos.

No obstante, la logística se complicaba al descargar las mercancías en los puertos. Hay que tener en cuenta que en esta época las calzadas romanas todavía no se habían construido. Para desplazarse había que usar los pasos naturales de montaña, cruzando terrenos escarpados y transitando caminos de tierra por las llanuras. Y para ello, el mejor medio de transporte eran las mulas y los burros. Los caballos eran muy caros de mantener y los bueyes se empleaban sólo de manera ocasional porque eran mucho más lentos, a pesar de ser más fuertes.

Principales rutas comerciales de la península ibérica y cómo se articulaban a través de núcleos receptores (puntos negros) y redistribuidores (puntos blancos).

La siguiente incógnita es la red humana y comercial que posibilitó el movimiento de los productos por toda la península ibérica y el Mediterráneo. En un momento en el que los servicios de paquetería estaban lejos de ser imaginados, el sistema debía funcionar a través del tradicional “boca a boca”. Los contactos y amistades motivaban el movimiento de la mercancía y los intercambios entre diferentes núcleos.

Esta actividad generaba además una demanda y encargos de ciertos productos o materias. Un pedido no iba de un punto A a un punto B directamente, sino que debía pasar por una compleja red de intermediarios desde el lugar donde se producía la mercancía hasta donde se adquiría. Como reflejan las cartas comerciales de la época, que se han conservado gracias a que se realizaban sobre pequeñas láminas de plomo donde se registraban los intercambios, esta red se articulaba mediante el contacto de comerciantes de diversos núcleos, que establecían acuerdos, pagos a plazos, colaboraciones y recibían y reenviaban los cargamentos. De este modo, las distancias tan grandes que vemos en los mapas se acortaban gracias a la red humana.

Los pueblos de la península ibérica: ‘fashion victims’

Y, ¿qué compraban? Las importaciones mediterráneas que llegaban a la península ibérica procedían de diversos lugares alejados (Egipto, Túnez, Grecia o Italia). Gracias a la información aportada por la arqueología, a través de las cantidades de importaciones y su dispersión, podemos trazar las rutas comerciales que siguieron y saber qué productos estaban más de moda dependiendo del siglo. Así, sabemos que desde el siglo IX a.C. al VI a.C., lo que más se llevaba era lo “orientalizante”, es decir, elementos elaborados o con influencias del Mediterráneo Oriental. Por tanto, los objetos de lujo que se importaban eran joyas, marfiles y vajilla cerámica, que procedían de lo que actualmente es Chipre, Líbano, Siria y Egipto.

En el mundo íbero, la vajilla ática era un símbolo de riqueza y denotaba prestigio social. La crátera de campana era una de las piezas más prestigiosas y, probablemente, más costosas. / Museo de Arqueología de Cataluña, Girona.

Sin embargo, desde el siglo VI a.C. la zona oriental mediterránea entró en un momento de reajuste político y económico que motivó un cambio en los circuitos comerciales de la época. Principalmente Grecia tomó el testigo de foco comercial y productor de exportaciones; como ha ocurrido con China en la actualidad. Sus talleres cerámicos coparon el mercado desde mediados del siglo VI a.C. hasta mediados del siglo IV a.C. La vajilla procedente del Ática se convirtió en una de las importaciones más extendidas por toda la cuenca mediterránea, fenómeno al que la península ibérica no fue ajena.

Pero no todo pasaba de moda y era remplazado, sino que también existía una percepción parecida al actual concepto de “vintage” o “reliquia”. En contextos pertenecientes a esta segunda fase comercial se han encontrado objetos datados entre los siglos VII-VI a.C., como ungüentarios de perfume o elementos de marfil, lo que indica el valor añadido con el que se dotaba a esos objetos.

Placa de marfil perteneciente a la segunda fase comercial en la que se encontraron objetos datados entre los siglos VII-VI a.C

La dispersión de las importaciones nos ayuda a dibujar las rutas que habrían seguido los comerciantes, nos muestra los valles de los ríos y los corredores de las sierras que resultaron verdaderas autopistas por donde fluyeron las personas y las mercancías. Eran lugares muy lejanos unos de otros que quedaban comunicados por itinerarios de cientos de kilómetros y numerosos intermediarios que llevaron objetos e ideas por toda la cuenca mediterránea. Volviendo al punto de partida, esto demuestra que el mundo profundamente interconectado en el que vivimos no es un producto de la sociedad actual: los pedidos que hoy hacemos con el móvil, en época protohistórica podían conseguirse de igual modo, tan sólo con un buen mapa y una buena red de contactos.

*Guiomar Pulido-González es investigadora en el Instituto de Arqueología de Mérida del CSIC.

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