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Olas monstruo eléctricas: el fenómeno que explica el riesgo de un gran apagón

Por Antonio Turiel* y Mar Gulis

A lo largo de los tiempos, los marinos han relatado historias de enormes olas que aparecen de la nada en mar abierto, se elevan 10 o 20 metros, recorren uno o dos kilómetros y desaparecen tras arrasar todo lo que encuentran a su paso. Sin embargo, hasta la década de los 90 del siglo pasado, las olas monstruo no fueron objeto de estudio científico. Pertenecían al terreno de las leyendas urbanas… o, mejor dicho, marinas. La mayoría de la gente creía que solo eran fabulaciones de viejos y ebrios lobos de mar, y las compañías de seguros que eran historias inventadas para encubrir negligencias causantes del hundimiento o la desaparición de barcos. Hasta que las imágenes de cámaras instaladas en navíos, plataformas marinas y satélites acabaron por dar la razón a los marinos: las olas monstruo existen.

Las causas del fenómeno son complejas, pero no hay duda de que en algunos casos ocurre simplemente porque es estadísticamente posible. En el mar hay muchas olas. La mayoría están generadas por el viento, aunque en su formación también intervienen otros factores, como tormentas lejanas o el relieve del suelo marino. Normalmente, esas olas se propagan en diferentes direcciones, cada una con una amplitud, una frecuencia y una longitud de onda diferente, algunas más rápido, otras más lento… Pero a veces, por puro azar, durante un pequeño periodo de tiempo se sincronizan, llegan todas a la vez al máximo, y se genera una auténtica pared de agua que se lleva todo por delante.

Algo parecido puede ocurrir en los sistemas eléctricos. Mucha gente piensa que la electricidad es como el agua, que fluye de forma continua por las tuberías. Pero no es así; la corriente de la red eléctrica es alterna: oscila como una onda. Por eso es muy importante que todos los sistemas que vuelcan electricidad en la red estén sincronizados. Por decirlo así, todos tienen que subir y bajar al mismo tiempo. Cuando esto no ocurre, se empiezan a propagar ondas de forma desordenada, como en el mar, que pueden acabar provocando daños graves en la infraestructura eléctrica.

Si la frecuencia no está perfectamente afinada en la red, puede darse el caso de que en determinados sitios la tensión baje a cero de golpe –lo que produce apagones en cascada– y en otros que la potencia se junte por completo, se sincronice y sea 10 o 20 veces mayor de lo que tendría que ser. Cuando esto ocurre, no hay nada que lo resista: literalmente las líneas de alta tensión y las estaciones transformadoras se desintegran.


Los peligros de una gran red interconectada

Obviamente, la formación de este tipo de turbulencias es un riesgo que Red Eléctrica Española y el regulador europeo siempre están vigilando. El problema es que las posibilidades de que ocurran eventos de este tipo han ido en aumento a medida que se han ido instalando más y más sistemas renovables en una red cada vez más grande e interconectada.

Los mecanismos de protección de la red eléctrica europea (en la que la frecuencia es de 50 hercios) están pensados para un modelo de grandes centrales –hidroeléctricas, térmicas, nucleares, de ciclo combinado, etc.– que suministran mucha potencia. Cuando una anomalía supera el umbral de los 0,2 hercios durante más de dos minutos, el sistema desconecta la parte de la red en la que se está produciendo la perturbación. Lo que pasa es que ahora, además de grandes centrales, tenemos un gran número de unidades de producción que generan menos cantidad de energía –paneles solares y turbinas eólicas, fundamentalmente–en una red que se ha integrado a escala europea y que, por tanto, es mucho más grande. En este esquema, las anomalías se producen con mayor frecuencia y se propagan en tiempos mucho más cortos, por lo que el umbral de tolerancia establecido resulta excesivamente relajado. Esto está generando problemas continuamente. De hecho, el 8 de enero de este año hubo un incidente grave: una subfrecuencia en Croacia se combinó con una superfrecuencia en Alemania y no hubo más remedio que separar la red en dos.

Si los problemas suceden sobre todo en Europa Central no es por casualidad. Alemania en 20 años ha pasado de producir un 6% de su electricidad con energías renovables a un 38%. Además, ha integrado su red de alta tensión con la de sus vecinos de forma mucho más intrincada que en otras partes del continente.

Desde el punto de vista económico, resultaba muy interesante integrar todas las redes del continente lo máximo posible para transportar la energía intermitente de las renovables. Si el viento sopla en Polonia, pero no en Galicia, ¿por qué no llevar la energía de un lugar al otro? Lo que pasa es que en Europa Central este planteamiento se ha llevado a cabo sin instalar sistemas adicionales de estabilización, que hubieran encarecido el coste de la implantación de las energías renovables.

Por fortuna, actualmente España está relativamente a salvo de este riesgo. Como nuestra red eléctrica está poco interconectada con la del resto del continente, en caso de que se produzca una ola monstruo eléctrica en Europa, será relativamente sencillo desconectarnos mientras dure el peligro. En cualquier caso, esto debería hacernos reflexionar y ser más previsores a la hora de implantar nuevos sistemas renovables en nuestro territorio.


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Antonio Turiel es investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias del Mar. Su trabajo se centra en la oceanografía por satélite, pero es también un experto en recursos energéticos. En el blog The Oil Crash y el libro Petrocalípsis analiza el agotamiento de los combustibles fósiles y las dificultades de la transición a un modelo ‘eléctrico’ de renovables.

Reciclaje en la farmacia: el 75% de los medicamentos pueden tener nuevos usos terapéuticos

Por Mar Gulis (CSIC)

Crear un nuevo fármaco y ponerlo en las farmacias cuesta una media de 2.600 millones de euros y entre 10 y 15 años de trabajo. Además, este largo y costoso proceso tiene una tasa de éxito bastante baja: de las decenas de miles de compuestos que inician esta carrera de obstáculos, solo el 12% llega a convertirse en medicamento. Ante estas cifras, parece lógico pensar en una alternativa a la estrategia tradicional de búsqueda de nuevas moléculas con potencial terapéutico. El reposicionamiento y la reformulación de fármacos son dos de las opciones más usadas y efectivas para acelerar los plazos y reducir los elevados costes de la producción de nuevos medicamentos.

El reposicionamiento busca nuevas aplicaciones para fármacos ya aprobados y en uso clínico. También puede investigar una nueva indicación para compuestos que no hayan llegado a las fases clínicas. “Se trata de una suerte de reciclaje de aquellos compuestos que se quedaron en alguna etapa del difícil camino hacia la obtención de un medicamento”, explican las investigadoras del CSIC Nuria E. Campillo, Mª del Carmen Fernández y Mercedes Jiménez en el libro Nuevos usos para viejos medicamentos (CSIC-Catarata). Esta técnica permite minimizar el riesgo de fallo, ya que el fármaco reposicionado ha demostrado ser seguro en ensayos clínicos en humanos. Además, se reduce el tiempo de desarrollo, porque los estudios de seguridad e incluso la definición de formulaciones ya están completados. Según las científicas, “se estima que hasta el 75% de los fármacos conocidos pueden tener nuevos usos terapéuticos y que los medicamentos en uso clínico podrían utilizarse hasta en 20 aplicaciones diferentes de aquellas para las que fueron aprobados originalmente”.

Los medicamentos en uso clínico podrían utilizarse hasta en 20 aplicaciones diferentes de aquellas para las que fueron aprobados originalmente.

Nuevas fórmulas para un mismo medicamento

Por su parte, la reformulación de fármacos consiste en la búsqueda de nuevas presentaciones para un mismo medicamento. “La formulación farmacéutica consiste en combinar el principio activo, el fármaco, y los excipientes para producir un medicamento final que sea estable y aceptable para el paciente. Dependiendo de la forma de administración, cambiará su formulación. Por ejemplo, para administrar un medicamento por vía tópica utilizaremos una crema, y para hacerlo por vía oral, un jarabe o una cápsula”, comentan las investigadoras. “Las reformulaciones pueden ser de diferentes tipos: desde cambios en el modo de liberar la sustancia activa en el organismo, hasta modificaciones en los excipientes o en la vía de administración, e incluso en la estructura del principio activo”, añaden.

¿Cómo se reposiciona o se reformula un fármaco? Para darle ‘una nueva vida’ a medicamentos existentes, la comunidad científica puede utilizar estrategias experimentales o computacionales. En el primer caso, se recurre a ensayos masivos de quimiotecas de fármacos. “Se utilizan modelos celulares o animales de enfermedad para identificar compuestos que provocan un cambio en el fenotipo. Por ejemplo, se pueden medir los niveles de diversas proteínas”, afirman las científicas del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC). Para las aproximaciones computacionales, uno de los métodos más utilizados es la técnica de acoplamiento molecular o docking. Con él se pretenden estudiar las interacciones fármaco‑diana para predecir la afinidad entre ambas mediante ecuaciones matemáticas. “Las grandes quimiotecas pueden ser evaluadas frente a una o varias dianas en un tiempo relativamente corto, mediante un screening virtual. Así se identifican aquellos fármacos más prometedores virtualmente”, exponen.

La utilidad del reposicionamiento se ha demostrado en las últimas décadas. No obstante, de acuerdo con las investigadoras, “no hay que olvidar que los medicamentos identificados mediante esta técnica también tienen que pasar los correspondientes ensayos clínicos y ser aprobados por las agencias evaluadoras. Se trata de un proceso costoso, pero imprescindible”.

El compuesto activo de la viagra, el sildenafilo, se probó en los 80 para tratar la angina de pecho. / Tim Reckmann. Flickr

Talidomida y viagra: dos casos de serendipia en farmacología

Aunque en la actualidad el reposicionamiento de fármacos se acomete siguiendo un protocolo específico y métodos bastante sofisticados, también hay ejemplos en la historia de la medicina en los que la serendipia ha hecho posible un nuevo uso de compuestos. Es el caso de la talidomida, conocida por causar en los años 60 deformaciones congénitas en recién nacidos tras ser administrada a embarazadas para mitigar las náuseas. El medicamento se retiró, pero en 1998 fue aprobado en Estados Unidos para el tratamiento de la lepra, y desde 2012 también se utiliza para tratar el mieloma múltiple. No obstante, los pacientes que reciben este fármaco también toman medicación para el control de la natalidad.

La famosa viagra es otro ejemplo de reposicionamiento de fármacos por serendipia. Su compuesto activo, el sildenafilo, se estaba probando en la década de los 80 para tratar la angina de pecho, pero en los ensayos clínicos se demostró que podía ser un fármaco eficiente contra la disfunción eréctil.

Nuevas vías para tratar enfermedades raras y emergentes

Las estrategias de reposicionamiento son la gran esperanza para muchas enfermedades raras. Bajo este término existen cerca de 7.000 patologías diferentes que, aunque afectan a un reducido número de pacientes, en su conjunto aquejan a un 7% de la población mundial. Estas enfermedades carecen de interés para la industria farmacéutica por su menor incidencia en comparación con otras patologías, por lo que según las investigadoras, “la aplicación de técnicas de reposicionamiento es, a veces, la única vía para el desarrollo de terapias para tratarlas”. El reposicionamiento permite disponer de tratamientos con un perfil de seguridad y eficacia conocido, lo que reduce su tiempo de aprobación y sus costes. Un ejemplo es el Orfadin, un fármaco que se utiliza desde hace años para el tratamiento de la tirosinemia tipo 1, una enfermedad rara que afecta a una de cada 100.000 personas en el mundo, que acaba de ser aprobado para tratar una patología aún menos frecuente: la alcaptonuria, que padecen una de cada 250.000 personas.

El proyecto SOLIDARITY es un ejemplo de reposicionamiento de fármacos. / Adobe Stock

Las enfermedades emergentes también pueden hallar posibles soluciones gracias a esta vía de investigación. El ejemplo más cercano lo tenemos en la pandemia causada por el virus SARS-CoV-2. “Las instituciones de investigación y las compañías farmacéuticas disponen de quimiotecas de compuestos farmacológicos ya desarrollados o fabricados para explorar su potencial como tratamiento para diversas enfermedades. Cuando comenzó la pandemia por COVID‑19, muchos laboratorios recuperaron los compuestos de estas colecciones para ver si alguno poseía efectos antivirales contra el SARS‑CoV‑2”. Solo en España, se han iniciado a fecha de abril de 2021 más de 160 ensayos clínicos con este objetivo, de los que aproximadamente 120 se corresponden con reposicionamiento.

En el resto del mundo, más de 100 países se han agrupado en el proyecto Solidarity, coordinado por la OMS, y que ha constituido el mayor esfuerzo de reposicionamiento de la historia de la medicina. Este ensayo contempla el reclutamiento de pacientes y el tratamiento con protocolos unificados utilizando fármacos previamente aprobados contra otras enfermedades infecciosas.

* Este texto está basado en el libro Nuevos usos para viejos medicamentos (CSIC-Catarata) de la colección ‘¿Qué sabemos de?’.

La violencia en la obra de Picasso: ¿una mirada pacifista?

Por Mar Gulis (CSIC)

Una reproducción del Guernica de Pablo Ruiz Picasso ha estado colgada en la Organización de las Naciones Unidas durante 35 años de forma ininterrumpida. Tan solo en una ocasión el lienzo fue cubierto por una lona: cuando en 2003 Estados Unidos anunció la invasión de Irak. Este hecho (no poco significativo) ayuda a comprender la magnitud de la obra como emblema universal del rechazo a la violencia. Una magnitud de tal calibre que la ONU -cuya misión es “preservar a las generaciones venideras del flagelo de la guerra”- evitó declarar la contienda frente a la pintura.

Picasso, P. (1937). Guernica [Óleo sobre lienzo]. Museo Reina Sofía de Madrid.

Si bien el Guernica es la obra de Picasso que refleja de forma más explícita las consecuencias del conflicto bélico, no es la única que habla sobre la violencia asociada a él. Ya en 1944 el mismo pintor reconocía que la violencia nunca había sido “objeto de su pintura”, pero sí estaba presente en ella. El investigador del CSIC Miguel Cabañas Bravo ha analizado en Diccionario de la violencia (Marzano, Michela, 2011) la presencia de lo violento en la producción del artista malagueño. Un tema que parece inevitable en su obra si tenemos en cuenta que Picasso, que vivió de 1881 a 1973, fue testigo de las guerras coloniales de Cuba y Marruecos, la Guerra Civil española, las dos guerras mundiales e, incluso, la Guerra Fría. Conflictos, todos ellos, que cuestionó pictóricamente a lo largo de las diferentes etapas que marcaron su producción.

En 1907 Picasso pinta Las señoritas de Aviñón, cuadro con el que se abre a la corriente cubista que acabará siendo emblema de su obra. Desde entonces y hasta la I Guerra Mundial, trabaja a partir de la deconstrucción de objetos y la ruptura de la perspectiva, técnicas de las que se vale para denunciar la violencia organizada. Al mismo tiempo, hace uso del objet trouvé (objetos sin aparente propósito artístico) que le acercan al mundo del collage. Ejemplo de ello es su obra Vaso y botella de suze (1912), en la que el fondo del cuadro se compone a partir de recortes del periódico El Jounal que hablan de la guerra de los Balcanes.

Picasso, P. (1907). Las señoritas de Avignon [Óleo sobre lienzo]. MoMA de Nueva York.

De 1917 a 1925 Picasso pasa por un periodo clasicista en Italia, donde trata de volver al concepto del orden en medio de la posguerra. Sin embargo, a mediados de los años 20 entra en contacto con el surrealismo. Mediante la agresividad plástica propia del movimiento, retoma su denuncia de la violencia, tal y como recoge el investigador del CSIC en el Instituto de Historia. Esto se traduce en obras como La danse, en la que presenta figuras con un tinte “monstruoso” y de símbolos sexuales enfatizados.

No obstante, no será hasta los años 30, con la Guerra Civil española y posterior II Guerra Mundial, cuando Pablo Picasso afianza su compromiso político, influenciado -al mismo tiempo- por personalidades como la artista plástica Dora Maar o el poeta Paul Éluard, de tendencia republicana. Así, de 1930 a 1945 su producción se divide entre la que toma un tinte trágico y elegíaco, como el aguafuerte Minotauromaquia (1935), donde se habla de alcanzar la grandeza mediante una muerte violenta; o Lysistrata (1933) que, como contrapartida, retoma la idea del esfuerzo colectivo en favor de la paz.

La Guerra Civil y el Guernica como símbolo universal

El Guernica, que a día de hoy se encuentra en el Museo Reina Sofía de Madrid, fue un encargo del Gobierno de La República al pintor malagueño para el pabellón español de la Exposición Internacional de París de 1937. El germen de este cuadro se remonta precisamente al 26 de abril de ese mismo año, fecha en la que la población civil de Guernica (Vizcaya) es masacrada por la aviación alemana de la División Condor.

Picasso escoge inmortalizar las atroces consecuencias del conflicto bélico en lugar del propio ataque, y es así como consigue elevar un hecho acaecido en un pequeño municipio del País Vasco a símbolo intemporal del lado destructor del ser humano. Para ello, el artista hace uso de figuras como el caballo o el toro deformados, o las diversas personas que se ahogan entre gritos y lamentos. También recurre a la austeridad cromática -para captar la oscuridad y brutalidad de la situación- y a la simultaneidad de planos que expresan “contención, serenidad, violencia, obcecación, miedo, razón, desespero, horror y un interrogante radical sobre la condición humana”, en palabras del propio Miguel Cabañas.

Tras la II Guerra Mundial: sus últimas obras

En 1939, Picasso actúa de forma premonitoria a la II Guerra Mundial sacando a la luz cuadros que representan una violencia tan “gratuita” como la de Gato devorando un pájaro. Sin embargo, una vez ha comenzado el conflicto, se queda en un París ocupado por las tropas alemanas en el que se dedica a las naturalezas muertas y los desnudos horizontales, que representa inmóviles como cadáveres. No será hasta la liberación de París en 1944 cuando sus creaciones vuelven a denunciar de forma explícita los horrores del conflicto. Ejemplo de ello es El Osario (1944-1945), una obra inspirada en las fotografías de prensa que reflejan el genocidio perpetrado por los nazis en campos de concentración.

Al final de la II Guerra Mundial, cuando ya es considerado una figura mítica, el pintor malagueño se afilia al Partido Comunista y se traslada al sur de Francia, donde afronta el último periodo de su evolución artística (1945-1973) con una producción que se mueve entre su personal militancia y espiritual pacifismo. Esto queda reflejado en litografías tan emblemáticas como La paloma de la paz (1949), elegida emblema del I Congreso Mundial por la Paz; o El mural Guerra y Paz (1952-1959), en el interior de una capilla románica de Vallauris (Francia).

Picasso, P. (1960). Tres palomas [Óleo sobre lienzo]. Museo Picasso de Málaga. / Erica Delgado

Tras haber presenciado los horrores de la guerra, la pintura de Picasso se torna, poco a poco, en la de un artista apaciguado, cuya obra se puebla progresivamente de ninfas retozando, faunos tocando sus flautas y sátiros.

Tal y como recoge Miguel Cabañas, Picasso rechazó definirse como “la clase de pintor que pinta la guerra como un fotógrafo, que sale buscando algo que retratar”. Sin embargo, esta violencia que orbitaba en torno al conflicto siempre tuvo, de una u otra manera, reflejo en su producción. Y así, a la luz de lo expuesto, podemos concluir que la denuncia de lo violento en la obra del artista responde a su propia óptica pacifista. Picasso escribió: “Encendamos todas las farolas. Lancemos con todas nuestras fuerzas los vuelos de las palomas contra las balas. Y cerremos con llave las casas demolidas por las bombas.” (El deseo atrapado por la cola, 1945). Estas mismas palabras bien pueden definir la estrecha relación que guarda su obra con la violencia.

Cambia el chip: la leche entera es beneficiosa para la salud

Por Javier Fontecha (CSIC)*

El consumo de leche ha supuesto una ventaja evolutiva para la especie humana. Quienes más se han beneficiado de él han sido las poblaciones que lograron, mediante mutación genética, obtener la capacidad de digerir la lactosa. Pero las poblaciones con distintos niveles de intolerancia a la lactosa también encontraron una ventaja adaptativa en el consumo de lácteos fermentados como el yogurt y el queso, con contenido reducido o nulo de este hidrato de carbono.

En la actualidad, la comunidad científica ha llegado al consenso, en contra de muchas ideas, bulos y mensajes erróneos, de que la leche y los productos lácteos aportan prácticamente todos los nutrientes esenciales para las distintas etapas de la vida, especialmente durante la infancia y la adolescencia, pero también en la edad adulta. La leche sigue siendo considerada el alimento más completo desde el punto de vista nutricional, al aportar proteínas con todos los aminoácidos esenciales y de elevada biodisponibilidad, hidratos de carbono como la lactosa –un disacárido que favorece la absorción de calcio y con actividad probiótica–, grasas complejas con una gran variedad de ácidos grasos de cadena corta y media y pequeñas cantidades de ácidos grasos esenciales (Omega 6 y Omega 3), así como una gran contribución de minerales y vitaminas. Todo ello en un conjunto equilibrado y de bajo poder calórico y, lo que quizá sea lo más importante en los tiempos en que vivimos, a un precio reducido: en algunos casos, el litro de leche puede ser más barato que el litro de agua mineral. Aunque el consumo de leche y productos lácteos no es imprescindible para la vida, desde un punto de vista nutricional no es sencillo poder sustituir el aporte de nutrientes que se obtiene de un simple vaso de leche con otros productos alimentarios en una dieta variada y equilibrada.

El debate sobre la grasa láctea y el colesterol

Pero es alrededor de la grasa láctea donde realmente se ha generado un mayor debate científico y social en las últimas décadas. La grasa láctea, al igual que otras grasas de origen animal, es una grasa denominada ‘saturada’ por contener en su composición un elevado porcentaje de ácidos grasos saturados (AGS) y colesterol, lo que se ha relacionado con el incremento del riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares.

La lactosa es un tipo de azúcar que se encuentra en la leche y otros productos lácteos como quesos y yogures.

Esta relación, conocida como el paradigma grasa-salud, fue generada en la década de los 60 por el fisiólogo estadounidense y presidente de la American Heart Association Ancel Keys, quien estableció mediante el famoso estudio de los siete países (hoy en día muy criticado y devaluado) la relación entre la incidencia de la enfermedad coronaria (EC) y la concentración total de colesterol plasmático procedente de la dieta, que luego correlacionó con la energía aportada por los AGS. Esta hipótesis estableció las bases para la “demonización” de las grasas de la dieta (principalmente lácteas) y la aparición de las primeras recomendaciones nutricionales donde se aconsejaba la disminución de la ingesta de grasas de manera indiscriminada a toda la población, que se mantienen hasta nuestros días.

Sin embargo, como es bien sabido, correlación no es causalidad y hoy en día se reconoce la ausencia de efectos negativos derivados del consumo moderado de alimentos ricos en colesterol, como el huevo, y en ácidos grasos saturados de cadena corta y media, presentes en un elevado porcentaje en la leche entera. Además, las conclusiones obtenidas después de más de 50 años de controversia sobre la grasa láctea en estudios epidemiológicos y otros de elevado rigor científico (meta-análisis y revisiones sistemáticas) ponen de manifiesto la ausencia de una evidencia científica clara que relacione el consumo de leche entera y de productos lácteos con un incremento del riesgo de enfermedades cardiovasculares o de la mortalidad. Muy al contrario, estos estudios relacionan el consumo de estos alimentos con un efecto inverso en los biomarcadores asociados con la enfermedad cardiovascular y el riesgo de diabetes.

Información nutricional de un brick de leche entera. / Open Food Facts

A diferencia de otras grasas animales, la grasa láctea es la única grasa alimentaria que contiene ácido butírico (C4:0) y por eso se le llama grasa butírica. Como se ha demostrado, este y otros ácidos grasos de cadena corta y media (aproximadamente el 12-15 % del total de AGS) no tienen efecto sobre los niveles del LDL-colesterol en sangre, ya que son empleados por el organismo principalmente como fuente de energía rápida. De hecho, suelen ser recomendados en programas de control de peso.

Estudios recientes, además, consideran la leche como una de las fuentes más importantes de componentes bioactivos naturales y señalan que sus efectos sobre la promoción de la salud son el resultado de la interacción de todos sus nutrientes. Es decir, que sus efectos van más allá de la simple suma de efectos individuales. Esto es así gracias a su matriz, que incrementa la biodisponibilidad de muchos de sus nutrientes y de sus compuestos bioactivos.

Por último, es importante señalar que toda la corriente que incide en la demonización de las grasas y el colesterol de la dieta, y en particular de la grasa láctea, y su eliminación incluso de las fórmulas infantiles, ha llevado a una entronización de los hidratos de carbono simples que ha generado consecuencias negativas para la salud de la población, como es la creciente incidencia de la diabetes tipo 2 y de la obesidad.

* Javier Fontecha es investigador del CSIC en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación .

Polinizan, limpian el entorno y protegen a otros insectos: el papel de las hormigas en la naturaleza

Por Mar Gulis (CSIC)

Se pueden encontrar en un bote de mermelada mal cerrado, sobre las aguas de la Amazonia flotando a modo de balsas vivientes, o en las copas de los árboles mientras tejen nidos hechos con hojas. Las hay negras, rubias y azules, con mandíbulas en forma de asta de ciervo y de guadaña. Sus cabezas adoptan las formas más inverosímiles para taponar la entrada de extraños a su casa, y son capaces de emitir múltiples señales para avisar de la presencia de alimento o para alertar a su colonia de un peligro inminente. No sabemos cuántas hormigas habitan nuestro planeta, pero es indiscutible la enorme abundancia, ubicuidad y diversidad de estos insectos. Hasta ahora se han descrito más de 13.500 especies conocidas en todo el mundo. Además, constituyen uno de los mejores ejemplos de organización social avanzada dentro del reino animal.

Toda esta información está muy bien para conocer estos insectos, pero ¿qué función cumplen en la naturaleza? Según José Manuel Vidal Cordero, entomólogo del CSIC en la Estación Biológica de Doñana y autor del libro Las hormigas (CSIC-Catarata), “la cantidad total de materia viva de estos individuos es mucho mayor que la de cualquier otro grupo de insectos, mantienen numerosas relaciones con animales y plantas, y su tipo de vida ha propiciado una gran variedad de comportamientos. Sin embargo, las hormigas siguen siendo grandes desconocidas para la ciudadanía, “más allá de que las veamos como organismos agresivos y molestos que entran sin permiso en nuestra despensa”, agrega. Con la ayuda de este especialista, vamos a hacer un repaso del papel clave que la familia Formicidae desempeña en el funcionamiento y la regeneración de los ecosistemas.

Obreras de Messor barbarus transportando semillas al hormiguero. / J. Manuel Vidal-Cordero.

Dispersoras de semillas y polinizadoras

Para empezar, las hormigas se alimentan de semillas. Existen especies que consumen semillas de forma ocasional y otras estrictamente granívoras. En la península ibérica algunas especies del género Messor son fáciles de observar formando largas filas por donde van y vienen, grano a cuestas. “Muchas se pierden por el camino, y con­tribuyen de forma indirecta a su dispersión. Asimismo, buena parte de la dispersión secundaria se produce en las pilas de desecho del hormiguero”, explica Vidal Cordero.

Algunas plantas establecen una relación muy especial con las hormigas, denominada mirmecocoria. Las especies producen unas semillas con una protuberancia carnosa rica en lípidos y muy valorada por las hormigas. Ellas las transportan al hormiguero y así contribuyen a su dispersión y reducen la competencia entre las semillas de una misma planta.

También contribuyen a la polinización. Además de las hacendosas abejas y mariposas que normalmente identificamos con estos menesteres, se han descrito casos de polinización por hormigas en más de 40 especies de plantas. En general, siempre que en el proceso haya implicadas un elevado número de hormigas y las visitas a las flores sean frecuentes, la polinización es efectiva.

Obrera de Cataglyphis hispanica polinizando una flor de Asphodelus sp. / J. Manuel Vidal-Cordero.

‘Escoltas’ infalibles

Además, muchas plantas las quieren cerca por su “tremendo carácter”. Según el investigador del CSIC, “el comportamiento agresivo de las hormigas y el temor que infunden en numero­sos organismos, como muchos insectos que se alimentan de las plantas, ha promovido a lo largo de la evolución la crea­ción de un verdadero ‘club de fans’ de numerosas especies de plantas, denominadas mirmecófilas”. Estas plantas producen néctar rico en azúcares y aminoácidos para atraer a las hormigas. De esta manera, las hormigas permanecen cerca para aprovechar este recurso y las protegen de las incursiones de otros insectos que se alimentan de ellas expulsándolos cuando estos intentan posarse sobre la planta.

Por otro lado, sus hábitos carroñeros las convierten en eficaces sistemas de limpieza de la naturaleza porque retiran los cadáveres de animales de pequeño porte y participan en las primeras etapas de descomposición de seres vivos de mayor tamaño. Así, juegan un importante papel en el equilibrio de las co­munidades de artrópodos detritívoros que viven en el suelo, como lombrices, y de los insectos herbívoros que viven en las plantas.

Obreras de Cataglyphis velox transportando una oruga. / J. Manuel Vidal-Cordero.

También hay depredadoras. “La caza de presas en el suelo y en solitario es el método más común. Muchas especies de hormigas se ayudan de sus mandíbulas y de un aguijón para dar caza a una amplia variedad de presas, fundamental­mente invertebrados, como saltamontes, cochinillas, milpiés o ácaros”, describe José Manuel Vidal.

Ponga hormigas en su menú

En la mayoría de las relaciones de depredación que se dan en la naturaleza se come tanto como se es comido, y las hormigas no son una excepción a esta regla. “Constituyen una rica fuente de proteínas, por lo que un amplio abanico de especies incluye hormigas en su dieta. Desde invertebrados como numerosas especies de artrópodos hasta vertebrados como los conocidos osos hormigueros, pasando por una gran diversidad de sapos, lagartijas, lagartos, pájaros, entre otros, las ponen en su menú”, ilustra el investigador.

Las hormigas forman parte de dietas más am­plias para las especies que las consumen, pero también existen especies mirmecófagas, que se alimentan fundamentalmente de hormigas, entre las que encontramos numerosos tipos de arañas, chin­ches e incluso mamíferos, como los ya mencionados osos y cerdos hormigueros.

Macho de Messor barbarus capturado por una araña saltarina del género Phlegra. / J. Manuel Vidal-Cordero.

También el ser humano ha incluido hormigas en su dieta. El vino de hormigas chino, las hormigas culonas fritas colombianas, las dulces hormigas mieleras mexicanas o las ácidas hormigas del limón de las selvas suda­mericanas son algunos ejemplos bien conocidos.

Una relación muy beneficiosa

No obstante, las relaciones que las hormigas pueden establecer con otros animales no siempre tienen un cruento final. El ejemplo mejor conocido es la trofobiosis, una relación de mutualismo en la que en este caso las hormigas obtienen ali­mento de otros artrópodos sin matarlos.

Pensemos en los pulgones, unos pequeños insectos que se nutren de la savia de la planta, con lo cual tienen un régimen alimenticio muy rico en azúcares y agua. Como producto de su metabolismo, secretan sustancias azucaradas conocidas como mielato, muy aprecia­das por las hormigas, porque las protegen de depredadores y de parasitoides. “Es curioso ver a hormigas de diversas espe­cies dar un golpe con sus antenas a los pulgones y luego absorber las gotas de mielato que expulsan como reacción a ese estímulo, de manera similar a un pastor que ordeña sus cabras”, explica el investigador del CSIC. “Las hormigas pastorean su rebaño de pulgones trans­portándolos a nuevas plantas nutricias cuando escasea el ali­mento y protegiéndolos de mariquitas, crisopas y otros de­predadores que amenazan su seguridad”.

Ingenieras de los ecosistemas

Además, el suelo, el hábitat de muchas de ellas, ve modificadas sus propiedades físicas y químicas por su acción. “El amplio espectro alimenticio de muchas especies de hormigas genera suelos más ricos en sodio, calcio, magnesio, fósforo, zinc, hierro y manganeso”, describe el entomólogo. “Los montículos de desperdicios de las hormigas brindan unas condiciones favorables para las primeras etapas de la descomposición de la materia orgánica por parte de bacterias y hongos. Con sus hormigueros subterráneos, participan en el aireamiento del suelo y en los procesos de descomposición de la materia”, detalla.

Obreras de Cataglyphis hispanica extrayendo tierra del interior del nido. / J. Manuel Vidal-Cordero

Después de haber dado respuesta a la pregunta que nos hacíamos al comienzo, no sorprenderá leer que a las hormigas se les haya otorgado el título de ‘ingenieras de los ecosistemas’. Pero, lo cierto es que no es el único título que ostentan. “Hay hormigas buceadoras, otras que construyen balsas con sus propios cuerpos, y algunas especies guerreras pasan su vida como nómadas. Las hay agricultoras, otras ganaderas, y otras que ejercen como jardineras. Incluso algunas se comportan como verdaderas kamikazes. No hay más que investigar un poco para dejarse sorprender por esta familia”, concluye Vidal Cordero.

Ciencia, poesía y redes. ¡Participa en el concurso #MicropoemasCSIC en Twitter!

Por Mar Gulis (CSIC)

¿Tienes un perfil en Twitter? Si la respuesta es sí, desde hoy hasta el 7 de octubre de 2021 puedes participar en #MicropoemasCSIC, un concurso que mezcla ciencia y poesía. Con este concurso queremos celebrar que 2021 ha sido un año muy especial para @CSICdivulga, el perfil del CSIC en redes sociales (Twitter, Instagram, Facebook, Youtube) en el que difundimos nuestras actividades de divulgación y todo tipo de contenidos relacionados con la cultura científica. ¡Este año hemos cumplido 10 años y superado la cifra de 100.000 seguidores/as en Twitter!

Con estos dos hitos que festejar, y aprovechando la celebración por primera vez del Día de la Cultura Científica (hoy, 28 de septiembre), lanzamos un concurso de micropoemas de inspiración científica. Si un poema es una composición literaria en verso, sujeta o no a pautas de métrica, ritmo y rima, podemos decir que un micropoema es un poema muy breve, capaz de condensar mucho en pocas palabras. En este caso, necesitamos que quepa en un tuit. ¡Queremos ver cómo concibes la ciencia y la tecnología a través de estas microcreaciones poéticas!

Para participar tienes que hacer lo siguiente: seguir a @CSICdivulga, lanzar un tuit con un micropoema en castellano que sea propio, único y original, y que esté relacionado de algún modo con la ciencia, la investigación científica, el oficio de investigador/a, los avances, los dilemas, la importancia de la ciencia, etc. Dentro de los 280 caracteres del tuit debes incluir el texto del micropoema, una mención a @CSICdivulga y el hashtag #MicropoemasCSIC. El texto ha de ser de tu autoría y no haber sido publicado con anterioridad.

La ciencia y la poesía comparten más cosas de las que parece, pues ambas, aun desde aproximaciones muy diferentes, necesitan imaginación para formular preguntas y hallar respuestas, se cuestionan porqués cruciales, buscan comprender el mundo que hay alrededor (¡y más allá!), requieren mucha observación y atención al detalle… Así que ¡deja volar tu imaginación!

Si necesitas un poco de inspiración, te animamos a pasarte por el último concurso que organizamos en Twitter, en 2019, con motivo de la publicación del número 100 de la colección ¿Qué sabemos de? (CSIC-Catarata): #100QSD y ver los tuits que se publicaron. También puedes echar un vistazo a otro concurso que hicimos unos años atrás: #LibroCiencia. Ahora bien, ten en cuenta que aquellos eran concursos de microrrelatos y este es de micropoemas.

Puedes pensártelo, pero no demasiado, pues el plazo para participar es breve, solo 10 días: desde hoy, 28 de septiembre, hasta el 7 de octubre incluido (hora española peninsular). Cada persona puede participar con un máximo de tres tuits, que se valorarán de forma independiente. Un jurado elegirá los 10 mejores micropoemas y tendrá en cuenta la creatividad, la originalidad, la calidad literaria y la adecuación al tema planteado (es decir, que el contenido esté relacionado con la ciencia y la tecnología). Los/as autores/as de los mejores micropoemas recibirán un lote de libros del CSIC (en ningún caso habrá remuneración económica). El CSIC contactará con las personas premiadas a través de MD (mensaje directo en Twitter) para concretar la dirección de envío. ¡Ah! Y pueden participar personas de todo el mundo, pero las que resulten ganadoras deberán aportar una dirección dentro de España para el envío del premio. Consulta las bases completas aquí. ¡Suerte y creatividad!

La enfermedad de la orina negra: un enigma genético que resolvió el CSIC

Por Mar Gulis (CSIC)

A comienzos del siglo XX, el médico inglés Archibald Garrod se interesó por el extraño trastorno que sufrían algunos de sus pacientes, cuya orina se teñía de color oscuro al entrar en contacto con el aire. La alcaptonuria, nombre con el que se lo conocía, era considerada entonces una curiosidad sin mayor trascendencia clínica, pero con el tiempo se hizo patente que las personas afectadas padecían síntomas mucho más graves: a partir de los 20 años, la mayoría comenzaban sufrir dolor de articulaciones, una molestia que solía ir en aumento hasta acabar convirtiéndose en una artrosis incapacitante.

El estudio de estos síntomas llevó a Garrod a aventurar dos audaces hipótesis para su época. La primera fue que el patrón de herencia de la enfermedad respondía a las leyes que Mendel había formulado en sus experimentos con guisantes, en ese tiempo aún poco conocidas. Y la segunda, que su origen era el mal funcionamiento de una enzima, provocado por un defecto en las instrucciones para producirla; lo que supuso una aproximación muy acertada a la función que realizan los genes en los seres vivos.

Gracias a Garrod, esta enfermedad rara que afecta a una de cada 250.000 personas en el mundo pasó a la historia como la primera patología de origen genético descrita. No obstante, las ideas del médico inglés necesitaron casi un siglo de avances genéticos para ser confirmadas: hubo que esperar a 1996 para que el gen responsable del trastorno fuese identificado por un equipo del CSIC liderado por Santiago Rodríguez de Córdoba y Miguel Ángel Peñalva. Este hito, del que se cumplen ahora 25 años, puso fin al enigma de la alcaptonuria y a una trepidante competición internacional por localizar y describir el gen que la producía.

Miguel Ángel Peñalva en su laboratorio del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC) mientras observa una placa del hongo ‘Aspergillus nidulans’ con el gen de la alcaptonuria. / Mónica Fontenla y Erica Delgado (CSIC).

El descubrimiento de los errores congénitos

La historia de este hallazgo comienza en el Hospital de St. Bartholomew en Londres. Allí Garrod no tardó en darse cuenta de que la enfermedad que padecían sus pacientes era congénita, ya que todos habían teñido los pañales de negro desde el nacimiento, mucho antes de que el resto de síntomas comenzaran a aparecer.

El médico inglés observó además que la alcaptonuria solía darse en descendientes de matrimonios entre primos, lo que reforzaba la idea de que tuviera un origen hereditario, y que era relativamente frecuente incluso cuando ambos progenitores estaban sanos. Con ayuda de su amigo William Bateson, advirtió que este tipo de herencia se ajustaba a la de un carácter recesivo mendeliano: es decir, que para que la enfermedad se expresara en un individuo, era necesario que heredara dicho carácter tanto del padre como de la madre. En caso de heredar un carácter ‘normal’ y otro mutado, una persona no sufría la enfermedad, pero sí era portadora y podía transmitirla a su descendencia. Era la primera vez que las leyes de Mendel, por aquel entonces prácticamente desconocido en el mundo angloparlante, se utilizaban para explicar una patología humana.

Esquema de la herencia de un caracter recesivo en el caso de que ambos progenitores sean portadores no afectados.

Sin embargo, la aportación más importante de Garrod fue formular una idea bastante cercana a lo que hoy entendemos por gen. Lo hizo razonando a partir de sus conocimientos de química. Garrod se había dado cuenta de que el motivo por el que la orina se tornaba oscura era el ácido homogenístico, una sustancia que podía ser producto del metabolismo humano. Esto le llevó a pensar que las personas con alcaptonuria no lograban descomponerlo porque, a diferencia de lo que ocurre con las sanas, el catalizador que debía hacerlo no funcionaba correctamente. En el cuerpo humano lo único que podía actuar como un catalizador era una enzima. Y, si una enzima funcionaba mal como consecuencia de la herencia, esto significaba que lo que nos transmiten nuestros antepasados son instrucciones específicas para fabricar esta y el resto de sustancias químicas de nuestro organismo. De manera intuitiva pero acertada, Garrod se había aproximado mucho a la definición de gen que usamos en la actualidad: una unidad de información que codifica una proteína (la mayoría de las enzimas son proteínas).

En la actualidad, hay listados más de 4.000 genes cuyas mutaciones producen enfermedades o “errores congénitos del metabolismo”, la expresión que Garrod utilizó para referirse a la alcaptonuria y también al albinismo y la cistinuria. Esto da una idea del impacto médico y social de sus trabajos, que sin embargo pasaron desapercibidos durante varias décadas.

Un siglo de avances

No fue hasta 1956, casi 20 años después de su fallecimiento, cuando se descubrió la enzima que funciona incorrectamente en la alcaptonuria: la enzima HGO, cuya función es realizar uno de los pasos necesarios para la degradación de dos aminoácidos –la fenilalanina y la tirosina– que obtenemos de los alimentos que contienen proteínas. Cuando esta enzima está ausente, se acumulan en la sangre compuestos que se van depositando en los cartílagos, lo que provoca una degeneración progresiva de las articulaciones.

La identificación del gen responsable de la alcaptonuria tuvo que esperar aún más. A mediados de los 60 ya se conocía la estructura del ADN y a inicios de los 80 comenzaron a secuenciarse los primeros genes. Aun así, la primera secuencia del genoma humano solo pudo completarse en el año 2000. Hasta ese momento las técnicas para identificar los genes de nuestra especie fueron bastante más rudimentarias y costosas que en la actualidad. Esto explica que los primeros esfuerzos en este ámbito se centraron en patologías más graves y frecuentes que la alcaptonuria.

Archibald Garrod.

El hongo que abrió la puerta del descubrimiento

La historia que se había iniciado en Londres a comienzos de siglo iba a cerrarse en Madrid y en Sevilla más de noventa años después. Por aquel entonces, dos investigadores del CSIC, Miguel Ángel Peñalva y José Manuel Fernández Cañón, trabajaban en su laboratorio del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB-CSIC) con el moho Aspergillus nidulans. Su objetivo distaba mucho de descubrir el origen de la alcaptonuria: buscaban un nuevo modo de producir penicilina que generase menos residuos contaminantes. Sin embargo, pronto descubrieron que la ruta de descomposición de la fenilalanina era muy similar en el hongo y en el hígado humano, por lo que se les ocurrió la idea de tratar de identificar genes humanos que interviniesen en este proceso comparándolos con los del hongo.

El primer gen fúngico que lograron caracterizar fue el de una enzima cuyo déficit causa tirosinemia de tipo 1 en el organismo humano, una enfermedad que sufren una de cada 100.000 personas y afecta gravemente al hígado. Llegaron tarde: el gen humano de esta enfermedad había sido caracterizado años antes; pero esto les sirvió para compararlo con el del hongo y constatar su parecido.

El siguiente paso consistió en mutar el gen que suponían que producía la enzima HGO en el hongo. El resultado fue, de nuevo, alentador: los hongos con la mutación acumulaban el pigmento característico de la alcaptonuria, igual que los pacientes humanos y los ratones de laboratorio. A continuación, caracterizaron el gen del hongo, al que denominaron AKU, y tomándolo como referencia empezaron a buscar el gen humano en bases de datos públicas. Con los fragmentos de ARN mensajero del gen que encontraron, publicaron sus primeros resultados.

Muestra del hongo ‘Aspergillus nidulans’ con el gen de la alcaptonuria. / Mónica Fontenla y Erica Delgado (CSIC).

El primer gen humano completamente secuenciado en España

Comenzó entonces una carrera con otros laboratorios del mundo por ser los primeros en caracterizar el gen AKU humano. En ella jugaron un papel decisivo Santiago Rodríguez de Córdoba y Begoña Granadino, también del CIB-CSIC, quienes reconstruyeron el ARN mensajero completo y, a partir de él, consiguieron reconstruir el gen humano. El gen, que se convirtió en el primer gen humano completamente secuenciado en España, estaba formado por 54.000 pares de bases; un número mayor que las aproximadamente 30.000 que contiene todo el genoma del coronavirus SARS-CoV-2.

El avance era importante, pero todavía había que probar la relación del gen con la alcaptonuria. Para ello, el equipo logró demostrar que el gen estaba situado en la misma región del cromosoma tres en la que la causa de la enfermedad había sido cartografiada meses antes. Poco después, con la ayuda de Magdalena Ugarte, directora del Centro de Diagnóstico de Enfermedades Moleculares de la UAM, localizaron en Sevilla a tres hermanos que sufrían la enfermedad y compararon su gen AKU con el de sus familiares sanos. En efecto, los enfermos tenían en ambos cromosomas una mutación del gen que prácticamente anulaba la actividad de la enzima HGO. El resto de integrantes de la familia tenían dos versiones ‘normales’ del gen o bien una versión mutada y otra sana.

Miguel Ángel Peñalva sostiene el número de ‘Nature Genetics’ en el que se publicó el hallazgo. / Mónica Fontenla y Erica Delgado (CSIC).

El CSIC había ganado la carrera. Los resultados se publicaron en la portada de la prestigiosa revista Nature Genetics, que trató el hallazgo como un verdadero acontecimiento. Poco después, el divulgador británico Matt Ridley afirmaría que la historia del hallazgo del gen de la alcaptonuria encerraba “la historia de la genética del siglo XX en miniatura”.

Por desgracia, todavía no existe una cura para esta enfermedad. El tratamiento consiste en controlar sus síntomas por medio de una dieta baja en proteínas y de la terapia física, destinada a fortalecer la musculatura y la flexibilidad. Cuando el dolor articular es muy severo, es necesario recurrir a la cirugía. La buena noticia es que, a principios de este año, la Agencia Europea del Medicamento ha aprobado un fármaco, denominado Orfadin, que mejora notablemente la sintomatología y alivia el progreso de la enfermedad. Garrod y sus pacientes estarían contentos.

Si quieres saber más sobre este hallazgo del CSIC, puedes ver la conferencia virtual ‘Alcaptonuria: 25 años de la clonación molecular del gen responsable de la enfermedad que dio origen a la genética humana’, que Santiago Rodríguez de Córdoba y Miguel Ángel Peñalva ofrecerán el jueves 23 de septiembre, a las 18:30, desde la Librería Científica del CSIC.

Referencias científicas:

Fernández-Cañón, J.M., Granadino, B., De Bernabé, D., Renedo, M., Fernández-Ruiz, E., Peñalva, M.A. & Rodríguez de Córdoba, S. The molecular basis of alkaptonuria. Nat Genet 14, 19–24 (1996). https://doi.org/10.1038/ng0996-19

Fernández-Cañón, J.M. & Peñalva, M.A. Molecular characterization of a gene encoding a homogentisate dioxygenase from Aspergillus nidulans an identification of its human and plants homologues. J. Biol. Chem 270. 21199-21205 (1995).

Fernández-Cañón JM & Peñalva MA (1995) Fungal metabolic model for human type I hereditary tyrosinaemia. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 92: 9132-9136 (1995)

Granadino B, Beltrán-Valero de Bernabé D, Fernández-Cañón JM, Peñalva MA, Rodríguez de Córdoba S (1997) The human homogentisate 1,2-dioxygenase (HGO) gene. Genomics 43: 115-122

La marquesa y el filósofo que imaginaron la vida extraterrestre en el siglo XVII

Por Montserrat Villar (CSIC)*

Otoño de un año indeterminado a finales del siglo XVII. Un filósofo dado a elucubrar sobre la naturaleza de las cosas visita a su querida amiga, la Marquesa de G., en su casa de campo cerca de París. No imaginen fiestas espléndidas ni bailes fastuosos; tampoco partidas de cartas o jornadas de caza. La marquesa, de espíritu vivaz, está deseosa de comprender qué son la Luna, los planetas y las estrellas. El filósofo la complace gustoso, compartiendo con ella sus vastos conocimientos. Dialogan refugiados en la quietud de cinco noches, una detrás de la otra, pues extravagancias como las suyas solo pueden confiarlas a los astros.

Pintura de la serie 'Señales de otros mundos' (2021), de Antonio Calleja

Pintura de la serie ‘Señales de otros mundos’ (2021), de Antonio Calleja

Esas conversaciones conforman el contenido del ensayo Conversaciones sobre la pluralidad de los mundos del francés Bernard Le Bovier de Fontenelle (1657-1757). Publicado en 1686, se convirtió en una obra de divulgación científica en la que el autor trató de explicar las teorías sobre el cosmos con un lenguaje popular e ideas sencillas inspiradas en la lógica: el heliocentrismo, los movimientos y las fases de la Luna, los eclipses… e incluso la teoría de los vórtices de Descartes. En 1796 se imprimió en España una versión en castellano, en la que se basa este artículo. El traductor, desconocido, añadió correcciones y notas teniendo en cuenta los adelantos que el estudio del universo había experimentado en el siglo trascurrido desde que la obra original viera la luz.

Uno de los temas centrales del libro es la multiplicidad de mundos habitados, como indica su título. El autor argumenta en la línea de dos principios: el de mediocridad, que sostiene que el cosmos es básicamente similar a la Tierra en todas sus partes o, dicho de otra manera, que la Tierra no es especial; y el de plenitud, que sugiere que el universo debería ser lo más rico posible. Dado que la mayor riqueza que la naturaleza puede dar es la vida, el firmamento ha de estar rebosante de ella.

Bernard Le Bovier de Fontanelle y la versión en español de su libro 'Conversaciones sobre la pluralidad de los mundos' (1796)

Bernard Le Bovier de Fontenelle y la versión en español de su libro ‘Conversaciones sobre la pluralidad de los mundos’ (1796), más de un siglo después del original (1686)

Ahora regresemos al jardín donde nuestros dos protagonistas conversan en la intimidad que obsequia la noche para las confidencias. ¿Existe vida en la Luna, el Sol y los planetas? Se preguntan. Aunque la marquesa reconoce “no haber oído hablar jamás de habitantes de la Luna, salvo como una quimera y una locura”, poco a poco los razonamientos del filósofo la convencerán de lo contrario. Su compañero afirma que “los sabios que han observado la Luna con sus anteojos” han hecho una descripción tan detallada que, si alguno “se hallase en ella, andaría sin perderse como nosotros en París”.  Dada la “entera semejanza de la Luna y la Tierra”, no hay por qué descartar la posibilidad de que haya seres en ella.

“¿Pues, qué clase de gentes serían?”, pregunta ella. Han de ser muy diferentes a nosotros, señala. Sobre la base de la gran variedad de rostros, figuras, costumbres, incluso de “principios de razonamiento” que hay en la Tierra, más grande ha de ser la diferencia con los habitantes de la Luna.

Mas, dudando el filósofo de sus asertos previos, se pregunta si podrían hallarse seres en nuestro satélite si la inmutabilidad de sus manchas oscuras nos descubre un mundo sin aire y sin agua. La marquesa, habiendo mudado su opinión para creer con entusiasmo que la Luna está habitada, protesta por esta nueva adversidad. Él, que tampoco quiere dejar desierto aquel globo plateado, explica que quizá un aire tenue lo circunda y allí se formen nubes imperceptibles que no caen en forma de lluvia, sino de rocíos sutilísimos. Siendo el aire tan tenue, no habrá arcoíris ni crepúsculos; ni truenos ni relámpagos. Será tan ardiente el calor en la cara iluminada que vivirán quizá en ciudades subterráneas. “¿Pues no aquí mismo en nuestro mundo, fue la Roma subterránea tan grande como la Roma que hubo sobre la Tierra?”, ilustra. La marquesa queda así satisfecha de que el filósofo haya devuelto sus habitantes a la Luna.

Amplias y ricas fueron las imaginaciones de ambos acerca de nuestro satélite, cuando decidieron que era hora de viajar más lejos. ¿Por qué no poblar todos los planetas? “¿Podemos creer que habiendo la naturaleza hecho la Tierra tan fecunda, sea tan estéril para con los otros planetas?”

Bernard Le Bovier de Fontenelle meditando sobre la proliferación de mundos, 1791./ Jean Baptiste Morret

Fontenelle meditando sobre la proliferación de mundos, 1791./ Jean Baptiste Morret

Tanta luz ilumina a los habitantes de Mercurio, el planeta más cercano al Sol, que nuestros más bellos días les parecerían débiles crepúsculos. “Tan intenso será el calor, que en lo más interior de África se helarían sin remedio alguno”. El clima de Venus, piensa la marquesa, “debe ser muy favorable al romance” y sus habitantes “dados a la galantería, siendo Venus la madre de los amores”. En Marte, Júpiter y Saturno, que están tan lejos del Sol, la luz será tan pálida y blanquecina, con un calor tan débil “que si sus habitantes pudieran trasplantarse a Groenlandia o Laponia, los veríamos sudar a mares y ahogarse de calor”. ¡Cómo se alegra la marquesa de que la Tierra sea un planeta tan templado! Él la tranquiliza: “No hay duda de que la naturaleza no pone nunca vivientes, si no es donde pueden vivir”. Aquellas gentes se habrán adaptado a esos climas terribles y “la ignorancia de otra cosa mejor quizá hace que vivan con placer”.

La marquesa, que ya se siente filósofa, está impaciente por averiguar qué ocurre en las estrellas fijas. Él le explica que son otros tantos soles, centros de otros mundos que tienen que alumbrar. Ella razona que “teniendo nuestro Sol planetas a los que enviar su luz, ¿quién ha de oponerse a que los tenga también cada estrella fija?”

La marquesa de G. y el filósofo deben despedirse. “¡Ya tengo en mi cabeza todo el Sistema del Universo! ¡Soy ya una sabia!”. “Sí, señora, ya podéis pasar por tal: teniendo la ventaja de no creer en nada de lo que he dicho en el mismo instante que se os antoje. Y lo único que os pido en recompensa de mi trabajo es que no veáis nunca el Sol, el cielo y las estrellas sin acordaros de mí”.

Montserrat Villar es investigadora del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA).

 

¿Es posible predecir la presencia de medusas en nuestras costas?

Por Laura Prieto (CSIC)*

Las medusas suscitan un gran interés en verano y, por ello, tienen mayor protagonismo en los medios de comunicación que, por ejemplo, sus “compañeros” en los mismos niveles de la cadena trófica: los peces. El interés de la sociedad y la gran cantidad de información sobre estos animales ha llevado a pensar que cada vez hay más medusas en nuestras costas. Pero esta idea no es cierta.

‘Pelagia noctiluca’ es una de las especies más comunes en el Mediterráneo. / Filippo Fratini (CC-BY-SA-4.0)

Los datos que, desde 2014, hemos obtenido en el archipiélago de las Islas Baleares contradicen esta afirmación. En la zona, la especie protagonista por excelencia es Pelagia noctiluca, tanto por su abundancia como por su frecuencia. Este organismo siempre está en la columna de agua (de ahí lo de ‘pelagia’) y brilla por la noche (por eso, se la denomina ‘noctiluca’), cuando emerge a la superficie tras pasar el día a más de 100 metros de profundidad. Pues bien, hay periodos en los que esta especie ha estado presente durante todo el año y, otros, como 2020, en los que no ha habido ningún avistamiento en ninguna zona del Mediterráneo occidental, a pesar de que el sistema de observación de medusas construido por el Govern, el Sistema de Observación y Predicción Costero de las Islas Baleares (SOCIB) y el CSIC ha estado operativo. En otros momentos, esta medusa ha sido muy abundante en forma de ejemplares adultos, como durante la pasada primavera. Según los datos obtenidos, el hecho de que Pelagia noctulica, una especie que se mueve con las corrientes de mar abierto de todo el Mediterráneo, llegue en verano a una costa determinada está más relacionado con la oceanografía y la meteorología de cada zona en particular.

De todas formas, la más peligrosa de las medusas que llegan a las costas baleares es la carabela portuguesa (Physalia physalis), una especie de gran tamaño y largos tentáculos que vive en la superficie y que es conocida por la intensidad del dolor que produce su picadura. Ejemplares aislados de este organismo fueron avistados la pasada primavera. Al igual que la medusa velero (Velella velella), de un tamaño más pequeño e indolora, la distribución de la carabela portugesa está marcada únicamente por las corrientes de superficie y por la dirección y la intensidad de los vientos. Los más de 200.000 datos de medusas recogidos por nuestro sistema de observación nos han permitido conocer los mecanismos que atraen a la carabela portuguesa desde el centro del océano Atlántico, su hábitat natural, hasta las costas ibéricas. Además, con estos datos, hemos construido un modelo predictivo de su distribución en toda la cuenca del mar Mediterráneo una vez que entran por el estrecho de Gibraltar.

La carabela portuguesa es conocida por el intenso dolor que produce su picadura. / Volkan Yuksel (CC-BY-SA-3.0)

La primera conclusión que podemos extraer de estos ejemplos es que para poder estudiar la dinámica de las medusas y cómo se ven afectadas por el medio ambiente en el que viven, es necesario que los científicos y las científicas dispongamos de bases de datos de larga duración, construidas de forma sistemática y sólida. De esta manera, podremos relacionar patrones y construir herramientas de predicción capaces de determinar la probabilidad de que lleguen arribazones de medusas a una costa o a una playa determinada.

El segundo corolario es que la respuesta científica correcta a la pregunta de si es posible predecir la llegada de medusas a nuestras costas es que, a día de hoy, eso depende de la especie y de la zona de estudio. Actualmente, hemos construido y validado herramientas de predicción para dos especies y en dos zonas: Cotylorhiza tuberculata en la laguna del Mar Menor y carabela portuguesa en la cuenca del Mediterráneo. Sin embargo, seguimos trabajando para poder dar respuesta a la presencia de Pelagia noctiluca, Rhizostoma pulmo y Rhizostoma luteum. Esta última es la de mayor tamaño de todas, y de apariciones solitarias desde la cornisa cantábrica hasta el mar de Alborán y en toda la costa atlántica del continente africano.

* Laura Prieto es investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía.

Ácido hialurónico: mucho más que un tratamiento estético

Por Daniel Fernández-Villa (CSIC)*

El tiempo pasa para todos. Donde ayer había un pelo oscuro y fuerte, hoy asoma ya una cana, y donde hoy hay una piel tersa y suave, mañana habrá una arruga. Es así, es ley de vida. Sin embargo, a muchos nos cuesta afrontar esta realidad. Se podría aventurar que esto es debido a la visión que se nos ha inculcado viviendo en sociedad mientras crecíamos, pero lo que es seguro es que hoy en día disponemos de muchos recursos para disimular el paso del tiempo a unos precios bastante accesibles para la mayoría.

¿Quién no ha escuchado alguna vez hablar de todas las maravillas que puede ofrecernos el ácido hialurónico? Es el remedio número uno para combatir el paso del tiempo en nuestra piel. Cada día podemos verlo anunciado en forma de cremas, acondicionadores o inyecciones reafirmantes. Pero, ¿qué otros usos podemos darle? ¿Podría mitigar el paso del tiempo, no solo en el exterior? Por supuesto que sí. De hecho, podría ser un tratamiento eficaz para enfermedades que afectan a millones de personas en todo el mundo.

Osteopenia: una condición, diferentes enfermedades

Nuestra piel no es la única que envejece con el paso del tiempo: la sociedad también lo hace. Debido al aumento de la esperanza de vida en las últimas décadas, las sociedades desarrolladas tienen poblaciones cada vez más envejecidas, y eso ha traído consigo el incremento de la prevalencia de algunas enfermedades crónicas. Las que nos ocupan en esta ocasión son las relacionadas con el esqueleto.

 

 

Seguro que, por desgracia, tienes algún familiar o conoces a alguna persona con osteoporosis, una enfermedad que se caracteriza principalmente porque disminuye la densidad ósea, rasgo conocido como osteopenia. Pero esta no es la única causa por la que aparece dicha condición. Por ejemplo, tras tratamientos prolongados con determinados fármacos antiinflamatorios puede desarrollarse osteopenia, o bien puede ser consecuencia de una mala formación de hueso, como ocurre en los casos de osteogénesis imperfecta. En todas estas circunstancias, aunque por diferentes causas primarias, los huesos son menos densos y, por tanto, tienen una mayor tendencia a la rotura.

La guerra civil ósea: osteoblastos vs. osteoclastos

Cabría preguntarse qué tienen en común todos los procesos que derivan de la osteopenia. En este sentido, podríamos comparar nuestros huesos con la Sagrada Familia de Barcelona, ya que se encuentran en remodelado constante desde que nacemos hasta que morimos. De hecho, se calcula que tardamos unos diez años en renovarlos por completo.

Esto se debe principalmente a la acción de dos tipos celulares residentes en estas zonas que se encuentran en constante disputa. Por un lado, están las células encargadas de formar el hueso, los osteoblastos y, por el otro, las células encargadas de degradarlo, los osteoclastos. Ambos son necesarios para el correcto mantenimiento de nuestros huesos y, en condiciones normales, el balance neto entre formación y destrucción es cero. Sin embargo, cuando alguno de estos actores se desregula empiezan los problemas. Por ejemplo, en muchos casos de osteopenia, lo que se ha comprobado es que los encargados de formar el hueso están más “cansados” que los que lo destruyen, o bien que estos últimos están hiperactivos, lo que en ambos casos produce un desequilibrio hacia la destrucción de hueso.

Teniendo esto en cuenta, actualmente disponemos de tratamientos que pueden estimular a las células formadoras de hueso y otros que inhiben la acción de los osteoclastos. No obstante, dichos tratamientos se toman por vía oral y hay que administrar dosis altas para que después de distribuirse por todo el organismo lleguen a una concentración suficiente a las zonas de interés, lo que causa efectos adversos indeseados.

Formulaciones inyectables: ácido hialurónico y compañía

¿Y qué pinta el ácido hialurónico en todo esto? ¿Cómo podemos usarlo para conseguir regenerar nuestros huesos? El ácido hialurónico no solo se usa con fines estéticos. Actualmente ya hay disponibles muchos tratamientos basados en él. Por ejemplo, desde hace décadas se inyecta en articulaciones de pacientes con artritis para aliviar los dolores del roce entre huesos debido a la inflamación existente, o también se usa como recubrimiento de diferentes dispositivos biomédicos para evitar una posible reacción contra ellos al ser implantados en nuestro cuerpo.

En el caso de las enfermedades osteopénicas, el objetivo es aprovechar la estructura de este compuesto al máximo. Desde el punto de vista funcional, en nuestro laboratorio del CSIC sometemos al ácido hialurónico a un tratamiento químico para que, al ponerlo en contacto con otro compuesto similar (otro polímero) como el quitosano, se produzca una gelificación en apenas unos minutos. De esta forma tendríamos dos soluciones líquidas al principio –el ácido hialurónico y el quitosano-, fáciles de inyectar dentro del hueso a través de técnicas mínimamente invasivas. Una vez dentro, entrarían en contacto y se produciría la gelificación, de manera que el gel quedaría embebido en la estructura ósea.

Este tratamiento regenera los huesos, pero solo en parte. Lo que conseguimos es tener una formulación segura y natural, que puede ser inyectada fácilmente y que se mantiene dentro del hueso durante un periodo de tiempo más o menos largo. De esta manera se podrían aplicar los mismos fármacos que ya estamos usando en clínica, pero con dosis mucho más bajas, porque se administran de forma local, y de un modo mantenido y controlado en el tiempo, lo que reduce al mínimo los efectos secundarios.

En cualquier caso, se puede llegar más lejos con el ácido hialurónico. Estamos explorando una vía que consiste en encapsular células madre dentro de este sistema doble. El campo de las células madre ha supuesto una revolución en los últimos tiempos por los buenos resultados que están mostrando en etapas preclínicas, ya que se ha visto que son capaces de liberar toda una serie de moléculas que promueven la regeneración de los tejidos. Sin embargo, en la mayoría de los ensayos clínicos realizados en humanos se ha comprobado que estos efectos desaparecen enseguida porque nuestro cuerpo elimina rápidamente las células madre que introducimos sin protección. Con nuestro procedimiento, las células no solo quedarían atrapadas dentro del gel y del hueso, liberando todos esos compuestos regenerativos durante mucho más tiempo que si se aplicasen “desnudas”, sino que además podrían acabar transformándose en osteoblastos. Con pequeñas modificaciones podríamos adaptar fácilmente la terapia a cada enfermedad e, incluso, ajustarla atendiendo a la severidad de cada paciente.

Daniel Fernández-Villa (@DanielFdezVilla) es investigador predoctoral en el grupo de Biomateriales del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC). Si quieres conocer más acerca de esta terapia, puedes ver el este vídeo que presentó a la segunda edición del concurso “Yo investigo. Yo soy CSIC” y que fue premiado con la tercera posición.