lunes 19 de octubre de 2009

Cósmico desorden


“Nadie en su sano juicio ha visto una tortilla francesa transformarse en un huevo crudo, aunque el proceso inverso sucede casi todas las noches antes de la cena”

Aparte de mitigar el dolor de muelas y otros males, una de las contribuciones más importantes de la ciencia ha sido su capacidad para extraer leyes generales relativas al comportamiento de la Naturaleza. Estas leyes nos permiten, a su vez, predecir eventos futuros, en algunos casos con absoluta certeza.

Una de las leyes más importantes de la Naturaleza es la ley de la conservación de la energía, que se puede resumir en el antiguo dicho de que nadie da un duro por cuatro pesetas. Esto quiere decir que, en lo que concierne a la energía, ésta no se puede crear de la nada, y los procesos naturales solo la intercambian (o intercambian energía por materia, que es, en realidad. una forma de energía), pero no la crean ni la destruyen. La energía del Universo es, pues, constante.

Además de la anterior, la ciencia ha revelado otra ley universal: la denominada segunda ley de la termodinámica. Esta ley nos dice que la entropía de un sistema físico o químico aislado y en evolución aumenta.

Entropía y tiempo

Como sabrás, la entropía es una medida del desorden de un sistema. Por ello, básicamente esta ley nos dice que el desorden del Universo, si como parece éste es un sistema aislado que no recibe energía del exterior, aumenta. El aumento del desorden universal constituye por ello lo que se ha denominado “la flecha del tiempo”.

El tiempo en nuestro Universo, y lamentablemente también en nuestra vida, transcurre en una dirección. La vida no puede ser rebobinada como un video. Y es que nadie en su sano juicio ha visto una tortilla francesa transformarse en un huevo crudo, aunque el proceso inverso sucede casi todas las noches antes de la cena. Nadie ha visto tampoco que el agua derramada se introduzca sola de vuelta en el recipiente del que salió. Estos y muchos otros procesos suceden en una sola dirección: la dirección en la que transcurre el tiempo.

Pero detengámonos un poco más en lo que supone el desorden en un sistema físico. ¿Cómo sabemos que algo ha aumentado su desorden? ¿Por qué la tortilla está más desordenada que el huevo?

Una manera intuitiva de estimar el orden o el desorden en un sistema compuesto por moléculas, átomos o partículas elementales, como son los sistemas que encontramos en el Universo, es evaluar de cuántas formas diferentes pueden colocarse sus partículas de manera que siga siendo lo mismo. Es claro que las moléculas que constituyen la tortilla francesa pueden intercambiar su posición de muchas maneras sin que la tortilla deje de serlo. Sin embargo, las moléculas de un huevo no pueden intercambiar sus posiciones de tantas maneras como las moléculas de la tortilla de manera que continúe siendo un huevo. Esta analogía la podemos también extender a objetos más comunes, como una silla, por ejemplo, con sus cuatro patas, su asiento y su respaldo. Es evidente que solo unas pocas de todas las posibles maneras en las que podríamos ensamblar las partes de una silla nos producirán una silla funcional, mientras que el resto solo produciría aberraciones mobiliarias. La relación entre estas dos cantidades de maneras posibles de ensamblar las partes de una silla nos daría una medida del orden que supone su estructura.

Muerte entrópica

Pero ¿qué importancia tiene que el desorden del Universo, como el de mi despacho, siempre aumente?

Muchísima. Tiene mucha importancia para la vida y otros asuntos universales. Los procesos evolutivos en el Universo solo suceden cuando la entropía en su totalidad aumenta, pero no suceden si la entropía disminuye. Todas las reacciones químicas y procesos característicos de la vida ocurren por tanto, porque el Universo se desordena en mayor medida que se ordenan las estructuras propias de los seres vivos. Es decir, cada ser vivo, por su exquisito orden, ha desordenado en una cantidad superior al resto del Universo. Igualmente, las estrellas, como nuestro Sol, en su continuo irradiar de energía necesaria para la vida, aumentan también la entropía del Universo.

Con esta premisa podemos predecir ahora con certeza que el Universo podrá albergar vida y llevar a cabo los procesos físicos y químicos que lo caracterizan siempre que no esté completamente desordenado, es decir, siempre que su entropía no sea la máxima posible. Pero en algún momento el huevo casi crudo que es el Universo hoy se habrá convertido una desordenada tortilla y el orden no será ya posible.

Para estimar si esto va a suceder pronto o tarde, es necesario valorar la entropía actual del Universo y calcular cual podría ser su entropía máxima. Este análisis lo han llevado a cabo recientemente los doctores australianos Chas Egan y Charles Lineweaver. Los resultados han supuesto una pequeña sorpresa, ya que revelan que la entropía actual del Universo es mayor de la que se suponía. La razón reside en los súper agujeros negros que se encuentran en el corazón de las galaxias y que son la forma más desordenada de materia que imaginarse pueda. Las estimaciones de la cantidad y talla de estos súper agujeros negros, gracias a recientes observaciones astronómicas, indican que la entropía del Universo puede ser hasta cien veces mayor de lo supuesto hasta hoy. Como mi despacho, el Universo está más desordenado de lo que yo pensaba.

No obstante, aún nos queda mucho por desordenar. Aunque mi despacho se encuentra cerca de su máxima entropía, la máxima entropía de Universo se estima en un trillón de veces la cantidad actual, así que nos queda “cuerda” para rato. Además, nadie sabe con certeza si procesos insospechados en lejanas partes del Universo podrían disminuir la entropía universal. De acuerdo a lo que sabemos hoy, no parece posible, pero la ciencia ha demostrado que, en ocasiones, lo que sabemos hoy se convierte en lo que creíamos ayer.

lunes 12 de octubre de 2009

Pan y diabetes




“Se ha descubierto recientemente que una dieta libre de trigo disminuye el riesgo de desarrollar diabetes en animales de laboratorio”

Es hoy bien conocido que la diabetes de tipo 1 es una enfermedad autoinmune. El sistema inmunitario de algunos individuos, no se sabe aún a ciencia cierta por qué, se activa de manera inadecuada y ataca a las células beta del páncreas, las únicas capaces de producir insulina, destruyéndolas. Sin insulina, las células del cuerpo no pueden incorporar la glucosa del plasma sanguíneo, proveniente de los alimentos, y su concentración en el plasma sube. Cuando esta concentración alcanza niveles suficientemente elevados, la glucosa comienza a ser secretada por el riñón en la orina. Como consecuencia, los afectados orinan y beben mucho más frecuentemente, lo que constituye claros síntomas de la enfermedad.

La diabetes de tipo 1 es una enfermedad mortal si no se trata médicamente. Sin la capacidad de aprovechar la glucosa, a pesar de su abundancia en la sangre, las células se ven obligadas a utilizar exclusivamente grasas como fuente de energía. Esto es particularmente problemático para el cerebro, que no puede utilizarlas. Así, en ausencia de la capacidad de incorporar la glucosa exterior, se pone en marcha un mecanismo de supervivencia: el hígado metaboliza las grasas y las convierte en los llamados cuerpos cetónicos, que sí pueden ser utilizados por el cerebro como fuente alternativa de energía en ausencia de glucosa.

Sin embargo, este mecanismo no está pensado para mitigar la diabetes, sino para permitirnos sobrevivir en caso de hambre extrema, a la espera de que cuando, por fin, podamos comer algo, el cerebro pueda de nuevo utilizar glucosa, con lo que el hígado dejará de producir cuerpos cetónicos. Desgraciadamente en el caso de los afectados de diabetes, incluso si no pasan hambre, el hígado se comporta como si no hubiera glucosa, ya que sus células no pueden incorporarla, y sigue fabricando cuerpos cetónicos ininterrumpidamente.

El problema es que los cuerpos cetónicos son ácidos, y acidifican la sangre. A pesar de que existen mecanismos fisiológicos para impedir que la sangre se acidifique demasiado, estos mecanismos son sobrepasados si se producen cuerpos cetónicos por largos periodos de tiempo. En este caso la acidificación de la sangre se incrementa y causa serios problemas, ya que todas nuestras proteínas y células necesitan un nivel de acidez óptimo, sin el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando esto sucede, sobreviene la muerte.

Susceptibilidad genética

Afortunadamente, desde que se empezaron a utilizar las inyecciones de insulina para tratar la diabetes de tipo 1, en 1920, los afectados por esta enfermedad pueden continuar viviendo sin excesivos problemas. No obstante, la enfermedad no es curable aún hoy. Lo que es peor: tampoco no puede ser prevenida, ya que como hemos dicho, no se conocen con precisión las causas que desencadenan el ataque de nuestro propio sistema inmune a las células beta del páncreas.

Es sabido que determinadas variantes de genes importantes para el funcionamiento normal del sistema inmune incrementan la susceptibilidad de quienes las han heredado de contraer la diabetes de tipo 1, ya que aumentan la probabilidad de que las células inmunes destruyan a las células beta del páncreas. Sin embargo, poseer esas variantes génicas no es determinante. Hermanos gemelos monocigóticos, y que por serlo han heredado las mismas variantes génicas, no siempre desarrollan ambos la diabetes. Puede suceder que uno la contraiga y el otro, no. Este hecho implica que, además de los genes, otros factores deben contribuir de manera determinante al desarrollo de la enfermedad.

Por esta razón, se ha dedicado cierto esfuerzo a investigar qué factores, además de los genes, determinan el desarrollo de la diabetes de tipo 1. Su conocimiento sería muy importante para intentar prevenir el desarrollo de esta enfermedad en quienes poseen los genes que les convierten en susceptibles para ello.

Los estudios llevados a cabo hasta la fecha no han resultado determinantes, aunque han aportado datos interesantes. Así, parece claro que el sufrir algunas infecciones puede desencadenar la diabetes en los individuos susceptibles. La lucha contra la infección activa el sistema inmune y puede activar colateralmente a las células que acabaran por destruir a las células beta del páncreas.

Dieta y diabetes

Sin embargo, no solo las infecciones constituyen un desafío al sistema inmune. Los alimentos que injerimos cada día constituyen otro desafío continuo, esta vez no para que el sistema inmune los ataque, sino para que los tolere. La intolerancia a algunos alimentos puede desencadenar también enfermedades autoinmunes, como la enfermedad celiaca, causada por una intolerancia al gluten, que origina un ataque del sistema inmune al intestino delgado.

De hecho, se ha descubierto recientemente que una dieta libre de trigo disminuye el riesgo de desarrollar diabetes en animales de laboratorio. Por esta razón, un equipo de investigación del hospital de Ottawa, en Canadá estudió si tal vez los diabéticos de tipo 1 también podían haber desarrollado intolerancia a las proteínas del trigo. Los investigadores, que publican sus resultados en la revista Diabetes, encontraron que alrededor de la mitad de los 42 pacientes diabéticos estudiados mostraba una respuesta inmune anormal a las proteínas del trigo. Por qué en estas personas la intolerancia al trigo ha podido causar la diabetes mientras que en otros casos causa la enfermedad celiaca es desconocido. Es sin duda un tema de investigación extremadamente interesante relacionado con la búsqueda de genes de susceptibilidad a diversas enfermedades autoinmunes.

Son necesarios más estudios para confirmar que en personas con determinados genes comer trigo o sus derivados puede desencadenar la diabetes. De confirmarse, sería posible identificar a los individuos susceptibles y aconsejarles comer dietas libres de trigo para evitar que desarrollen diabetes. Sería un pequeño paso en la importante dirección de prevenir esta enfermedad, en la medida de lo posible.

lunes 5 de octubre de 2009

El destino de la Tierra




“El Sol es, ¿quién lo hubiera pensado? una madre que acabará por asar y devorar a sus hijos”


El desarrollo de la astronomía y sus ramas, como la cosmología, junto con la física de partículas, nos ha permitido descubrir la evolución del Universo desde el Big Bang hasta nuestros días. Pero si responder a la pregunta ¿de dónde venimos? es importante (aunque importante es también responder a las preguntas por qué y para qué hemos venido), más importante es aún responder a la pregunta ¿adónde vamos?, (aunque no lleguemos a ninguna parte).
La observación de las galaxias y estrellas y la determinación de sus brillos, sus masas y otras propiedades ha permitido descubrir que nuestro Sol es una estrella relativamente joven, que cuenta solo con unos 4.500 millones de años de edad. El Sol se encuentra hacia algo más de la mitad de su vida útil, definida esta como el tiempo en que podrá seguir proporcionando energía a la Tierra sin mayores sobresaltos.
No obstante, sabemos hoy que, poco a poco, el Sol se irá calentando hasta entrar en un periodo de expansión que lo conducirá a convertirse en un tipo de estrella denominado gigante roja. El Sol aumentará tanto de tamaño que su superficie llegará hasta la órbita de la Tierra y la engullirá. Antes de que eso suceda, sin embargo, el calentamiento que sufrirá el planeta acabará con todo vestigio de vida tal y como la conocemos.
Este parece ser el destino final de nuestro planeta Tierra: morir abrasado y seco antes de que la estrella que le dio la vida acabe por engullirle. El Sol es, ¿quién lo hubiera pensado? una madre que acabará por asar y devorar a sus hijos.
El futuro del Sistema Solar
Pero si el anterior es un destino seguro, existe la posibilidad de que el destino de la Tierra sea otro. Si la astronomía ha mostrado su poder como ciencia ha sido, sobre todo, gracias a su capacidad de predicción. No solo podemos predecir la muerte de nuestra estrella, o de cualquier otra del universo, con miles de millones de años de antelación, sino que podemos predecir eventos astronómicos, como los eclipses, o las posiciones de los planetas del sistema solar, con una precisión sorprendente. Programas que podemos descargar desde Internet e instalar en un pequeño ordenador portátil ponen el futuro del universo en los próximos miles de años al alcance de nuestras manos.
Hoy, el poder de los supercomputadores puede utilizarse para intentar predecir el futuro del Sistema Solar no ya con miles de años, sino también con miles de millones de años de antelación. ¿En qué posición estará la Tierra en su órbita el uno de enero del año 3.000.000.000? Este es el tipo de pregunta que los astrónomos franceses Jacques Laskar y Michael Gastineau han intentado responder mediante el empleo del superordenador francés más potente, localizado en el Centro Informático Nacional de la Educación Superior, en la ciudad de Montpellier.
Los investigadores integraron en un mismo algoritmo informático las trayectorias de todos los planetas del sistema solar y calcularon sus órbitas y posiciones durante los próximos cinco mil millones de años, es decir, el tiempo que resta al sistema solar antes de que el Sol se convierta en una gigante roja. Estarás de acuerdo en que predecir esto es mucho más difícil que predecir los eclipses durante los próximos diez mil años.
El problema más importante con el que se encontraron los investigadores fue que la precisión del cálculo de las órbitas y posiciones de los planetas en un tiempo tan largo depende dramáticamente de la calidad de los datos iniciales de las posiciones y órbitas actuales. Por esta razón, introdujeron las coordenadas actuales de los planetas calculadas por satélite, pero no contentos con esto, variaron estas condiciones mínimamente hasta introducir nada menos que 2.500 escenarios diferentes en los cuales la posición del planeta Mercurio variaba solo ¡0,38mm!
Inestabilidad catastrófica
Lo que los investigadores descubrieron, publicado recientemente en la revista Nature, es que el sistema solar es intrínsicamente inestable, ya que esta pequeñísima variación en la posición de Mercurio puede conducir a futuros muy diferentes. Esto es un ejemplo del llamado efecto mariposa, propio de los sistemas caóticos, explicados de manera simple por el actor Jeff Goldblum en la película Parque Jurásico.
En el 99% de estos escenarios posibles no sucede nada. Los planetas siguen en sus órbitas y el Sol acaba por engullir a la Tierra. Pero en un 1% de los escenarios estudiados, las órbitas de los planetas varían, se alargan o se comportan como hulla hoops (esos aros que se giran moviendo las caderas) y acaban por cruzarse unas con otras. En este caso, la colisión entre planetas es inevitable. Los cálculos indican que es posible que la Tierra colisione con Marte o con Venus, lo que sin duda conduciría a su completa destrucción.
Puesto que nos es imposible conocer la posición de Mercurio con más de 0,38 mm de precisión no podemos saber con seguridad lo que el futuro depara a nuestro planeta. Pero lo que sí podemos saber es que cualquier perturbación del sistema solar, por pequeña que sea: un asteroide que pase cerca de Mercurio y le haga variar su órbita en menos de 1 mm, o incluso que todos los chinos se pongan de acuerdo y salten a la vez desde un metro de altura, afectando así la órbita de la Tierra aunque solo sea en una ínfima cantidad, podría cambiar de manera dramática el futuro de nuestro planeta. Pequeños cambios iniciales pueden tener un gran efecto final. Es importante tener esto en cuenta cuando pienses que tus acciones son demasiado insignificantes y nunca cambiarán nada. Es falso. Siempre cambiarán algo, aunque sea en un futuro lejano.

lunes 28 de septiembre de 2009

Emociones y la universalidad de la música




“Estudios científicos con etnias perdidas en Camerún demuestran que la música es un lenguaje universal de las emociones”

Quizá alguna vez hayas hecho el experimento de ver una película en la televisión sin sonido. Además de no enterarte de los diálogos, habrás comprobado que sin la música que acompaña a las escenas la emotividad de la película disminuye de manera drástica. Esa escena de terror en la que el asesino le extrae los intestinos a la chica semidesnuda, los mete en la termomix, se hace una sopa con ellos, y se la come, no es lo mismo sin la música que la acompaña. La música transmite emociones que las imágenes solas no pueden.
Muchos compositores, músicos y algunos filósofos han propuesto que la música es un lenguaje universal. El filósofo Emmanuel Kant llegó a afirmar que la música es el lenguaje de las emociones. Sin duda, las emociones son también universales, ya que cualquier ser humano, de cualquier cultura, puede sentir alegría, pena o miedo.
De hecho, la universalidad de las emociones no se limita a la capacidad de sentirlas, sino también a la capacidad que todos tenemos de reconocerlas en las expresiones de los demás. Esto quedó demostrado en los años 60 del pasado siglo por los trabajos del psicólogo Paul Ekman, considerado como uno de los cien psicólogos más eminentes del siglo XX.
Emociones universales
Paul Ekman recorrió el mundo para comprobar si fotografías de las expresiones faciales que mostraban las emociones más básicas, incluidas la alegría, la pena, el miedo, el enfado y la sorpresa, eran reconocidas por miembros de cualquier cultura y condición social, desde las sociedades occidentales a las tribus más remotas jamás visitadas. Los resultados de sus investigaciones demostraron sin lugar a dudas que es así. Los humanos no necesitamos aprender a expresar nuestras emociones en nuestros rostros, ni tampoco necesitamos aprender a reconocerlas. Ambas cosas son innatas a nuestra naturaleza en todas las culturas. Es algo, por tanto, universal, propio de la especie humana.
¿Sucede lo mismo con la música? Aunque eminentes músicos y filósofos mantengan que es un lenguaje emotivo universal, esto no deja de ser solo una opinión hasta que no se compruebe mediante estudios científicos controlados. Y es precisamente lo que ha hecho un equipo de investigadores del Instituto Max Planck, dirigidos por el Dr. Thomas Fritz, que ha publicado sus resultados en la revista Current Biology.
Pero. ¿Cómo comprobar si la música evoca las mismas emociones en todos los seres humanos, si todos hemos ya escuchado música asociada a diversas imágenes o situaciones que han podido “educar” nuestra capacidad de emocionarnos? Para comprobarlo era necesario estudiar la reacción emocional ante la música de personas que, sin ser sordos, no hubieran escuchado música occidental alguna en su vida, literalmente. Pero, ¿es esto aún posible en nuestro mundializado y globalizado planeta Tierra? ¿Puede hoy vivir alguien que no haya oído a Michael Jackson?
Con la música a otra parte
El equipo del Dr Fritz se puso a buscar etnias aisladas que pudieran cumplir este estricto requisito, y ¡encontró una! Se trata del pueblo de los Mafas, establecidos en extremo norte de la cadena montañosa Mandara, en Camerún, África. Cuando el Dr. Fritz contactó con esta etnia, no quisieron colaborar con él, pero poco a poco supo ganarse su confianza. Así, el Dr, Fritz pudo seleccionar a los individuos más idóneos para el estudio, quienes, además de no haber visto nunca la televisión o escuchado la radio, tampoco debían haber visitado jamás una iglesia, donde hubieran podido escuchar música occidental.
Una vez realizada dicha selección, el Dr. Fritz diseñó dos estudios. El primero consistía en hacer escuchar extractos de música occidental, de 9 a 15 segundos de duración, claramente alegres, tristes o que comunicaban miedo a los oyentes occidentales, para comprobar si evocaba igualmente las mismas emociones en los Mafas. La música que se les hacía escuchar era generada y manipulada por ordenador con el fin de poder aislar los fragmentos que idealmente transmitieran emociones más puras.
Para averiguar la emoción que la música evocaba a los Mafas, el Dr. Fritz les pidió que tras escucharla simplemente señalaran una fotografía que mostraba un rostro alegre, triste, o asustado, expresiones que los Mafas, como el resto de los mortales, saben identificar en las fotografías, como antes había demostrado Paul Ekman. Los resultados de este experimento no dejan lugar a dudas y los Mafas son capaces de identificar músicas occidentales como alegres, tristes o asustadizas, con bastante precisión, aunque es menor que la de oyentes alemanes, utilizados como control en el estudio.
El segundo experimento examinó si la manipulación de la música original para hacerla más disonante afectaba a la percepción musical, tanto en oyentes occidentales como en oyentes Mafa. Los resultados mostraron que tanto los occidentales como los Mafa prefieren la música original, no manipulada. Por consiguiente, parece que el ritmo y la coherencia de los sonidos es una cualidad también universal que afecta a lo que todos los seres humanos experimentamos como música.
Estos estudios aportan evidencia sólida a la idea de que la música es, en efecto, un lenguaje universal de las emociones, lo cual no significa que las músicas de diferentes culturas no posean sus características propias y comuniquen mejor ciertas emociones a los miembros de cada cultura que las crea y las disfruta. Al fin y al cabo, no sentirá lo mismo un aragonés al escuchar una alegre jota que al escuchar música tibetana, la cual, como Teruel, también existe.

domingo 20 de septiembre de 2009

La patata, Kennedy y el genoma del mildiu


Existen numerosas conexiones curiosas, causas y efectos insospechados, en el desarrollo y devenir de la historia de la humanidad. Una de estas comienza en la conquista de América y, por el momento, termina en la secuenciación del genoma del microorganismo causante del mildiu de la patata, publicada hace unos días por la revista Nature.

Estudios genéticos han establecido sin lugar a dudas que la patata proviene del Perú, aunque el 99% de las patatas que hoy cultivamos y consumimos son descendientes de una variedad derivada de la anterior y originaria del centro y sur de Chile, que ya se cultivaba hace 10.000 años.

Tras el descubrimiento de América por nuestros ancestros españoles, la patata fue introducida en Europa en 1536. Desde este continente, se expandió por el resto del planeta y hoy constituye la cuarta cosecha del mundo en volumen, solo superada por el arroz, el trigo y el maíz.

Una vez establecida en Europa, la patata se convirtió en un cultivo mayoritario, cuyas cosechas anuales eran importantes para la alimentación de las poblaciones de diversos países. Pero fue en Irlanda donde, hacia el principio del siglo XIX, la dependencia de la patata alcanzó los mayores niveles de Europa, ya que un tercio de la población de este país era enteramente dependiente de la cosecha de patatas para su alimentación.

La patata y la historia de Irlanda

La razón de esta dependencia se encuentra no en que los irlandeses encontraran el sabor de la patata irresistible, sino en factores políticos e históricos. Desde 1801 (y hasta 1921) Irlanda fue gobernada por el Reino Unido. Como consecuencia, las mejores tierras de cultivo irlandesas se dedicaron a pastos para la cría de ganado vacuno, que, dada la tradicional ecuanimidad y justicia inglesas con quienes eran “gobernados”, era consumido en Inglaterra. Las tierras que quedaban no eran lo suficientemente ricas como para cultivar cosechas que no fueran patatas, las cuales no requieren tierras de alta calidad, lo que condujo a la dependencia de este cultivo para alimentar a la población irlandesa más empobrecida por el “desinteresado” gobierno británico.

La pobre población irlandesa tenía otro problema que desconocía, pero que hoy sabemos gracias a la ciencia: la escasa diversidad genética de las patatas europeas, que provenían solo de unas pocas variedades traídas de América. Esta escasa diversidad genética convertía a las patatas europeas en especialmente sensibles a ciertas enfermedades. Era solo cuestión de tiempo que se declarara una epidemia de alguna de ellas.

Y la tragedia, sobre todo para Irlanda, se produjo en 1845 y duró hasta 1852. Durante esos años, los cultivos de patata fueron atacados por el microorganismo que causa el mildiu, y que ataca las hojas y tubérculos afectando gravemente, o matando la planta. Se estima que la epidemia de mildiu de la patata causó una hambruna que acabó con las vidas de más de un millón de personas, solo en Irlanda. La hambruna también causó una emigración masiva de irlandeses a otros países, en particular a Estados Unidos, que originó una reducción de la población de entre un 20 y un 25%. Nunca la patata tuvo tanto poder de destrucción masivo.

La patata y la familia Kennedy

Pero la historia no acaba aquí. Uno de los emigrantes irlandeses a los Estados Unidos no era otro que Patrick Kennedy (1823-1858), bisabuelo de John F Kennedy, el trigésimo quinto presidente de los Estados Unidos, trágicamente asesinado en 1963. Por diversas circunstancias, tanto políticas como familiares y económicas, Patrick Kennedy se vio obligado a emigrar a la edad de 26 años al Nuevo Mundo, donde fundó uno de los clanes familiares más influyentes en la historia de Estados Unidos y del mundo.

La influencia de la familia Kennedy en la historia no se limita al aspecto político o al económico, sino también al científico y tecnológico. El desafío planteado por John F. Kennedy de llevar a un hombre a la Luna y traerlo de regreso sano y seguro a la Tierra espoleó la investigación científica en aquel país y en el mundo, y aumentó la confianza de la humanidad en sus capacidades tecnológicas y científicas.

En parte por esta razón, los avances científicos y tecnológicos de la década de los 60 no se limitaron al campo de la astronomía o la astronáutica, sino que se extendieron también a otras áreas de la ciencia, como la biología molecular. En aquellos años se descubrió el código genético por los científicos Khorana, Holley, y Niremberg, quienes recibieron el premio Nobel por este trabajo en 1968. Estos estudios sentaron las bases para la investigación en las técnicas de secuenciación del ADN, la primera de las cuales fue inventada en 1975 por el científico Frederick Sanger (nacido en 1918) quien ya había sido el primero en determinar la secuencia de aminoácidos de una proteína, por lo que había recibido el premio Nobel de química en 1958. Su invención de la técnica de secuenciación del ADN le valió un segundo premio Nobel de química en 1980. A la edad de 91 años, Frederick Sanger es hoy el único científico vivo que ha ganado dos premios Nobel.

Las nuevas técnicas de secuenciación genómica han permitido secuenciar los genomas de varias especies de microorganismos, animales y plantas. El ultimo de los secuenciados es, como hemos dicho arriba, el genoma del microorganismo causante del mildiu de la patata. Esto ha permitido descubrir que este microorganismo posee un genoma extraordinariamente dinámico, con numerosas secuencias móviles (transposones) que el microorganismo utiliza para reproducirse mejor y luchar contra la resistencia natural que la patata y otras plantes desarrollan contra él. El genoma del mildiu de la patata permitirá tal vez un día desarrollar agentes que limiten o impidan su crecimiento y ya jamás vuelva a producirse una hambruna de la patata, lo que aún hoy podría volver a suceder.

lunes 14 de septiembre de 2009

Evolución Cocinada



“Cocinar los alimentos ha modulado nuestra propia evolución y ha ayudado a convertirnos en los humanos que ahora somos”.

Muchas veces en estas columnas nos hemos preguntado qué característica es la más típicamente humana: que si la risa, el amor, la música, la política. Hasta nos hemos atrevido a proponer la inteligencia. Pero hemos olvidado un comportamiento que, esta vez sí, es exclusivamente humano: cocinar. Ninguna otra especie animal cocina lo que hay que tragarse (bien sea carne o escarnio) o, cuando menos, lo intenta cocinar, como me sucede a mí cada vez que pretendo hacer una tortilla.
¿Con qué evidencias contamos para aseverar de manera categórica que cocinar es una característica exclusivamente humana? En primer lugar, nadie ha visto a un gorila o un chimpancé hacer una barbacoa en la selva; ni siquiera Chita sabía cocinar. Además resulta que, y ahora en serio, el cocinado y asado de los alimentos ha modulado nuestra propia evolución y ha ayudado a convertirnos en los humanos que ahora somos.

Todo asado y bien asado
Resulta que si analizamos nuestras características anatómicas relacionadas con la digestión nos damos cuenta de que son peculiares. Contamos con solo 2/3 de la longitud intestinal de los otros grandes primates. Además, nuestras bocas y dientes son menores. Esto último tiene su importancia porque una menor cavidad bucal deja más espacio en la cabeza para el cerebro, aunque esto no evita que muchos sean unos bocazas.
No se ha podido determinar con exactitud todavía la fecha del nacimiento de la actividad culinaria, pero se cree que nuestro ancestro, el “Homo habilis”, ya asaba los alimentos hace más de un millón de años. La razón de esta innovación gastronómica, preludio de los concursos de cocina, es que preferimos los alimentos cocinados a los alimentos crudos.
Curiosamente, esta preferencia no es exclusivamente humana. Los chimpancés también prefieren los alimentos cocinados, aunque ellos no saben prepararlos. Sin embargo, en África, tras los incendios que a veces ocurren en el hábitat natural de estos animales, los chimpancés salen en busca de semillas que nunca comen crudas, pero que sí comen una vez “cocinadas” en el incendio. Estas preferencias de los chimpancés, la especie más próxima a la nuestra, indican que nuestros ancestros también pudieron apreciar alimentos “cocinados” en un incendio natural, quizá incluso hasta probar carne de algún animal socarrado sorprendido por la rapidez de las llamas. Esto sugiere que tan pronto el fuego pudo ser domesticado y controlado, la cocina debió de nacer con él casi de inmediato.
Las anteriores parecen suposiciones bastante razonables, dado lo que conocemos, por el momento, sobre el nacimiento de la cocina. Pero ¿qué tiene esto que ver con nuestros menores tubos digestivos, dientes y boca?

Cocinado se digiere mejor
Es hoy bien conocido que el cocinado de los alimentos disminuye la cantidad de energía necesaria para digerirlos y, además, incrementa su digestibilidad. Las proteínas cocinadas están desnaturalizadas, han perdido su estructura natural, lo que incrementa su sensibilidad a las enzimas digestivas. Por ejemplo, se ha demostrado que un huevo duro puede ser digerido en su totalidad, pero solo podemos digerir entre el 55% y el 65% de un huevo crudo.
Un experimento interesantísimo efectuado con ratas indica a las claras la importancia del preprocesado de los alimentos para su digestión. Las ratas de laboratorio son normalmente alimentadas con unas galletas de pienso comprimido, bastante duras, que los animales deben roer, masticar y digerir. Para evaluar el impacto de la energía dedicada a estos menesteres, los investigadores estudiaron qué sucedía con ratas alimentadas con la misma cantidad de galletas, pero previamente esponjadas con aire. Este esponjamiento hace más fácil la masticación y, probablemente, la digestión de las galletas. Y bien, lo que se comprobó, ante la sorpresa general, fue que las ratas alimentadas con galletas esponjadas crecían más deprisa y acumulaban hasta un 30% más de grasa corporal, es decir, eran más propensas a la obesidad, que las alimentadas normalmente. Éstas últimas, además, incrementaban más su temperatura corporal después de comer, lo que indicaba un mayor gasto energético.

El guiso de la Evolución
Lo mismo sucede con los alimentos cocinados. La desnaturalización de las proteínas, hace más fácil tanto su masticación, como su digestión. Esto aumenta la eficiencia energética de los alimentos, ya que se necesita invertir menos energía para digerirlos. En estas circunstancias, se hace innecesario mantener grandes dientes para masticar, y poseer de un largo tubo digestivo para digerir y absorber los alimentos. Así pues, nuestros ancestros, cuando comenzaron a cocinar, comenzaron también a “guisar” a la vez un proceso evolutivo hacia lo que hoy somos, un proceso que nos distanció de los otros primates y ayudó a un mayor crecimiento de nuestros cerebros, lo que favoreció el desarrollo de un superior nivel de inteligencia. Por ello, quizá el comienzo de la civilización se encuentre en el nacimiento de la tecnología culinaria.
Por último, desde el punto de vista de la salud, una conclusión interesante de los estudios anteriores es que el contenido calórico útil de los alimentos crudos resulta menor que el de la misma cantidad de alimentos cocinados. Tal vez por esta razón se han puesto de moda las dietas adelgazantes a base de alimentos crudos. Aunque comer crudo pueda parecer la forma natural de alimentarse, no lo es, puesto que nuestra evolución natural ha progresado por más de un millón de años mientras comíamos alimentos cocinados, lo que, como hemos dicho, también prefieren hacer, naturalmente, otras especies próximas, como los chimpancés o los gorilas. Estudios llevados a cabo con dietas a base de alimentos crudos han demostrado que esta alimentación puede llegar hasta impedir la menstruación normal en mujeres jóvenes, debido a la deficiencia energética que una dieta cruda produce. Así que cuidado con este tipo de dietas de adelgazamiento fácil, que no son naturales para nosotros, aunque parezca lo contrario.

lunes 7 de septiembre de 2009

Alzheimer por contagio



La enfermedad de Alzheimer podría ser similar a la de las vacas locas, aunque no seria contagiosa por la alimentación”.

En mi opinión, la enfermedad de Alzheimer es una de las peores que un individuo puede sufrir, porque a medida que progresa, el individuo retrocede. Los pacientes de esta terrible enfermedad cerebral degenerativa, por el momento incurable, van perdiendo poco a poco todo aquello que mantiene la identidad y la personalidad de los seres humanos: los recuerdos, las capacidades mentales y cognitivas, y probablemente, y es quizá lo más terrible, hasta la capacidad de sentir emociones. La vida sin emociones es, de hecho, la muerte.

Actualmente unos 30 millones de personas sufren la enfermedad de Alzheimer en el mundo, número que se estima doblará para el año 2050. Los países más envejecidos para entonces, entre los que se encontrará el nuestro, sufrirán de forma más intensa en su población los efectos de esta enfermedad. Es necesario, por tanto, conocer mejor las causas que la producen para poder desarrollar tratamientos eficaces que, cuando menos, detengan su progresión, si no pueden eliminarla.

El estudio de las causas de la enfermedad de Alzheimer ha sido un vibrante tema de investigación biomédica en las últimas dos décadas. Sobre él los científicos han desarrollado varias teorías que cuentan con evidencias sólidas. Una de ellas mantiene que la causante de esta enfermedad es la llamada proteína beta-amiloide. Esta proteína se encuentra presente en las neuronas normales, pero por razones aún no completamente claras, en algunos casos se modifica y se agrega entre sí, formando placas proteicas insolubles que dañan a las conexiones sinápticas entre las neuronas y. pueden llegar a matar a estas últimas.

Otra teoría que cuenta también con evidencia sólida involucra a otra proteína en el desarrollo de esta enfermedad. En este caso se trata de la proteína llamada tau. Esta proteína, de nuevo, es una proteína normal de las neuronas, que participa en el control del transporte de nutrientes desde el cuerpo de la neurona hasta las prolongaciones sinápticas. Igualmente, por razones aún no claras, la proteína tau puede modificarse, lo cual causa su agregación y formación de microfibrillas insolubles que desorganizan este mecanismo de transporte y acaban por matar a las neuronas. Así pues, tanto la proteína beta-amiloide como la proteína tau anómalas podrían causar Alzheimer.

Alzheimer “vacas locas”

La formación de estas placas y microfibras por agregación proteica sugirió a más de un investigador que quizá la enfermedad de Alzheimer fuera similar en su origen y evolución a la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (¡vaya nombrecito!) más conocida por el nombre de enfermedad de las vacas locas.

Recordemos que esta enfermedad, caracterizada por la degeneración cerebral y la formación de “huecos” en el cerebro que le dan un aspecto de esponja, está causada por una anomalía en la proteína denominada PrP. Como la proteína beta-amiloide, o la proteína tau, la proteína PrP es una proteína normal de nuestras neuronas y de las neuronas de otros animales. Sin embargo, si se produce una determinada mutación en el gen que la produce, la cadena de aminoácidos que la forma se pliega en el espacio de manera errónea. Este plegamiento anómalo tiene la propiedad de ser contagioso, es decir, que cuando una proteína PrP está mal plegada, induce a las demás a plegarse también erróneamente, incluso, y esto es lo más importante y curioso, si éstas son proteínas normales. Es decir, la mutación del gen PrP en una sola neurona puede hacer que las proteínas PrP de las neuronas vecinas, aunque no hayan mutado en éstas células, se comporten también como proteínas anómalas. Es una especie de mutación contagiosa, no para los genes, pero sí para las proteínas, que, en el caso de la PrP, puede transmitirse incluso por la alimentación, ya que la PrP mutada no puede ser destruida por las enzimas digestivas.

Dada la analogía entre las causas de la enfermedad de las vacas locas y las de la enfermedad de Alzheimer, los investigadores han estudiado si acaso el mecanismo de progresión de esta última enfermedad no podría ser similar al encontrado en la primera. Ya desde el año 2000 un grupo de investigadores encontró que la inyección de extractos cerebrales de personas muertas por Alzheimer en cerebros de ratones de laboratorio podía causar la aparición de placas beta-amiloides en estos animales. Sin embargo, por alguna razón, estos estudios no causaron alarma, ni levantaron particular atención en la comunidad científica.

Buenas noticias

Afortunadamente, un estudio reciente, publicado en la revista Nature Cell Biology el pasado mes de julio, viene al rescate de este “olvido”, propio del Alzheimer, curiosamente. En este caso, los investigadores han inyectado en el cerebro de ratones normales de laboratorio la proteína tau mutada, capaz de general la enfermedad de Alzheimer en una raza de ratones que posee esta mutación. Y bien, los ratones normales, que, repito, no tienen mutada esta proteína, desarrollan también la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, y afortunadamente, este contagio no se produce por vía alimenticia, lo cual es, en principio, garantía de que no sufriremos la enfermedad de las “vacas olvidadizas”, o como se diera en llamar la enfermedad equivalente.

Aunque estos descubrimientos pueden parecer malas noticias, en realidad no lo son. Si el Alzheimer se produce por contagio a las proteínas normales de una proteína anómala quizá sea posible inventar estrategias para evitar ese contagio, como se pueden evitar los contagios de otras enfermedades. Esto es siempre más fácil que arreglar un defecto en el genoma de nuestras células, por ejemplo. Los investigadores se encuentran ya estudiando en ratones de laboratorio si anticuerpos contra las proteínas tau o beta amilode son capaces de impedir, o al menos retrasar, el desarrollo de la enfermedad. De tener éxito, estos estudios abrirían la puerta a la generación de una vacuna contra el Alzheimer, la cual podría reducir significativamente la incidencia de esta enfermedad en nuestras envejecidas poblaciones.

lunes 31 de agosto de 2009

Bombardeo de sopa



"La sopa primordial que se cree dio origen a la vida pudo ser “servida” a la Tierra desde el espacio exterior"

Puesto que el 2 de septiembre se cumple el quinto aniversario de la muerte del gran científico español Joan Oró, varias veces candidato al premio Nobel, es oportuno hablar en estas fechas de la importante cuestión del origen de la vida sobre la Tierra, tema de estudio al que el Dr. Oró dedico buena parte de su carrera investigadora.
Si, en 1953, el famoso experimento de Miller y Urey demostró que la atmósfera de la Tierra primitiva contaba con los componentes necesarios para generar aminoácidos, las unidades químicas que forman las proteínas, en experimentos llevados a cabo entre 1959 y 1962, Joan Oró demostró que las condiciones de la Tierra primitiva eran también adecuadas para permitir la síntesis de las moléculas constituyentes de los ácidos nucleicos, ADN y ARN, en particular, de la molécula Adenina, presente también en el ATP, la molécula que funciona como moneda universal de intercambio energético de los procesos bioquímicos: el “Euro de la vida”.
Sobre estos y otros datos se apoya la hipótesis de la llamada “sopa primordial”. Esta hipótesis mantiene que en la Tierra primitiva las moléculas básicas de la vida se fueron acumulando en una “sopa” en la que, tras cientos de millones de años de reacciones químicas, surgió una molécula capaz de replicarse a sí misma. La capacidad de replicación permitió el inicio de la evolución químico-biológica, ya que solo lo que se replica puede evolucionar. Se cree hoy que la primera molécula replicante fue una molécula de ácido ribonucleico, ARN, que sigue siendo fundamental para la vida, puesto que es la molécula mensajera encargada de transferir la información genética desde el ADN a las proteínas, las cuales hacen posible la práctica totalidad de los procesos vitales.

¿Quién ha servido la sopa?
Sin embargo, los experimentos de Miller y Urey y de Joan Oró no acaban de demostrar que se generara una “sopa primordial” en la Tierra primitiva. La principal razón para ello es que no se conoce con certeza la composición atmosférica de la Tierra hace cuatro mil o más millones de años. Esta incertidumbre, aún no resuelta, permite argumentar a los detractores de esta hipótesis que quizá las condiciones utilizadas en esos experimentos no reproducen las circunstancias primigenias. Quizá la formación de moléculas orgánicas presentes en los organismos vivos no fuera posible, después de todo, en la Tierra primitiva.
Pero entonces, ¿de dónde provendrían las primeras moléculas orgánicas?
Algunos científicos mantienen, no sin pocas evidencias, que las primeras moléculas orgánicas podrían haber llegado a la Tierra en colisiones con meteoritos o cometas. De hecho, diversas moléculas orgánicas, en particular aminoácidos, se han encontrado en meteoritos caídos sobre la Tierra, aunque siempre queda la duda de si su origen es realmente extraterrestre, ya que los aminoácidos detectados podrían ser el resultado de una contaminación del meteorito con material terrestre. Pero, hace solo unos días se publicaron los resultados de los análisis químicos e isotópicos efectuados al material de la cola del cometa Wild 2, recogido en 2004 por la nave Stardust. Estos análisis demuestran, sin lugar a dudas, que dicho cometa contiene el aminoácido glicina, el más simple, pero un aminoácido importante. Así pues, la hipótesis del origen extraterreste de las primeras moléculas orgánicas cuenta con evidencias sólidas.
No obstante, uno tiene tendencia a pensar que unas cuantas colisiones aquí o allá con algún cometa no pueden haber causado una acumulación de aminoácidos y otras moléculas orgánicas suficiente como para que éstas originen la primera molécula replicante. Sin embargo, un estudio reciente invalida esta suposición, ya que indica que las colisiones con cometas fueron muy frecuentes en la Tierra primigenia.

Sopa espacial
Resulta que es conocido que la gran mayoría de los cráteres presentes hoy sobre la superficie de la Luna, que se formó prácticamente al mismo tiempo que la Tierra, son debidos a colisiones sucedidas hace unos 3.900 millones de años, colisiones que también sufrió la Tierra. Este periodo de enormes y frecuentes colisiones tiene hasta un nombre: “bombardeo pesado tardío”.
No estaba claro, sin embargo, si estas colisiones sucedieron con cometas, que contienen mucha agua, o con meteoritos, que no contienen prácticamente ninguna. Pero análisis recientes, publicados el pasado mes de julio en la revista Icarus, realizados en las rocas más antiguas de Groenlandia, indican que el bombardeo pesado tardío fue causado por cometas. De ser esto así, los cometas no solo pudieron aportar moléculas orgánicas, sino que se calcula que fueron tantas las colisiones y con cometas tan grandes, que toda el agua que se encuentra hoy sobre la Tierra puede ser de origen cometario. Así, la “sopa primordial” pudo ser “servida” a la Tierra desde el espacio exterior.
No obstante, estos estudios apenas rascan la superficie del problema del origen de la vida. La vida está formada por sistemas muy complejos de moléculas que trabajan en equipo para replicarse y sobrevivir. No solo los ácidos nucleicos acaban siendo replicados en los organismos vivos, las proteínas y otras moléculas de la vida también lo son. Cómo surgió el primer sistema autorreplicante y qué moléculas lo formaban sigue siendo un misterio. Solo conocemos el posible origen de los elementos más simples, pero no conocemos qué sucedió después para que surgiera el primer sistema lo suficientemente complejo como para llamarse vivo. Serán necesarios muchos más años de investigación para desvelar este misterio, uno de los más impenetrables de la ciencia.

lunes 12 de mayo de 2008

Educación, libertad y laicismo


Los encontronazos sucedidos los últimos meses entre la Iglesia y el Gobierno, que posiblemente van a prolongarse tras el anuncio de las intenciones de modificar la ley de libertad religiosa y convertir a España en un país más laico, me han hecho reflexionar. Tras meditarlo un tiempo, he decidido salir en defensa de la Iglesia y nada mejor para lograrlo que intentar explicar las razones de su comportamiento.

Como científico creo que la religión y su atractivo para los seres humanos puede ser explicada por la ciencia, y el comportamiento humano inducido por la religión, también. Es igualmente la convicción de muchos otros científicos, algunos de renombre, como el Dr. Richard Dawkins, autor de “El espejismo de dios”. En todo caso, le ruego que lea lo que sigue sin tomárselo personalmente, ni ofenderse.

Veamos, para encauzarnos por el buen camino hacia el entendimiento de lo que sucede entre Gobierno e Iglesia es necesario comprender que cualquier persona, creyente o no, pero especialmente si es creyente, educada en una sociedad marcada por la religión, ha tenido, o aún tiene, su mente racional secuestrada por la manipulación y el adoctrinamiento emocional que, con la mejor de las intenciones, la religión inflige. Este adoctrinamiento es efectuado normalmente en la infancia; en ese momento de la vida en que confiamos ciegamente en la veracidad de lo que los mayores nos dicen; en ese momento en el que carecemos de las herramientas intelectuales críticas para analizar la coherencia de lo que nos prometen.

¿Cómo puede saber que está usted adoctrinado, aunque no lo crea? Muy sencillo. ¿Siente usted malestar si pone en duda y pretende analizar de forma lógica las ideas y valores religiosos en los que cree? ¿Siente usted angustia existencial si teme que lo que cree pueda ser falso? ¿Cree usted que se convierte en peor persona si deja de creer en la religión en la que cree? Si es así se debe a la manipulación emocional a la que le han sometido, que le impide el análisis racional de las ideas religiosas inculcadas en su infancia. ¿Guía usted sus acciones en lugar de por un análisis razonado, por miedo a un castigo eterno, o motivado por un premio de amor y bondad de igual duración? Esto es signo serio de adoctrinamiento. El miedo que le han enseñado a usted a sentir desde su infancia es una herramienta de manipulación emocional particularmente poderosa. El miedo no le permite analizar si lo que cree tiene o no sentido, es coherente, lógico, y sobre todo, es creído en plena libertad. Jamás hay libertad si se siente miedo. En cuanto a la promesa de amor y bienestar eternos, están utilizando sus naturales deseos de felicidad y necesidad de afecto para manipularle. Sorprendentemente esto funciona una y otra vez con todos nosotros y en todas las religiones y confesiones.

Por esta razón me molesta considerablemente la idea de “libertad religiosa”, tal y como se manifiesta normalmente en este y otros países. No me malinterprete. Por supuesto que creo y defiendo el artículo 18 de la Declaración Universal de los Derechos Humanos, que establece: “Toda persona tiene derecho a la libertad de pensamiento, de conciencia y de religión […]”. Evidentemente, pero siempre que las creencias sean fruto de una educación en el pensamiento crítico, fruto de una educación en la que no se utilicen las emociones primarias de los niños para adoctrinarlos. Siempre que esas creencias sean resultado de un análisis individual en la intimidad y la libertad de cada uno, y como resultado de la madurez personal. Sin embargo, la “libertad de religión” resulta ser la libertad para seguir adoctrinando las indefensas mentes de los niños. Este tipo de “libertad” constituye un ataque frontal a los derechos humanos. No debería enseñarse religión a los niños antes de que éstos alcanzasen una edad mental compatible con el espíritu crítico y el análisis lógico. Lo contrario es, precisamente, no respetar la libertad, y adoctrinar.

No manifiesto lo anterior como resultado de un odio irracional a la religión ni porque me haya convertido en instrumento del “mal”, lo que algunos pueden sugerir, o hasta creer seriamente. Lo manifiesto desde la experiencia personal de quien estuvo muy seriamente adoctrinado pero gracias a la ciencia, a la lógica y a la valentía personal, ha sabido escapar del adoctrinamiento y del síndrome de Estocolmo emocional al que nos someten los adoctrinadores, quienes a su vez son pobres víctimas del mismo adoctrinamiento que infligen a sus semejantes. Afortunadamente, cada vez son más quienes han sabido vencer el adoctrinamiento infligido en su infancia, y más los afortunados educados en una verdadera libertad religiosa sin adoctrinamiento, que han alcanzando sus propias conclusiones sobre el sentido de la vida y la muerte, sobre dios, o sobre el pecado.

En todo caso es el adoctrinamiento que también sufren los adoctrinadores lo que motiva muchas, sino todas, sus acciones, incluidas las manifestaciones contra quienes, como el PSOE y el Gobierno Socialista, defienden mejor o peor el progreso hacia el laicismo, el cual creo debe consistir principalmente en limitar o evitar el adoctrinamiento público en las escuelas del Estado. Como mal menor, que al menos el adoctrinamiento de los niños se limite a una actividad privada realizada en el seno de cada familia y de la que sean responsables los padres. No es que esté bien, pero habrá que aceptarlo ya que no es democrático prohibir la actividad o las creencias religiosas. Si la religión organizada ha de desaparecer en el futuro solo será posible mediante la educación en el pensamiento crítico, mediante la educación en la dignidad de la infancia y de los seres humanos, la educación en la libertad y en la integridad de la identidad intelectual de cada cual. Solo una persona educada en estos valores puede libremente decidir ser ateo. Mientras esto no sea posible, no respetaremos una verdadera educación en libertad. Y no hablamos ya de libertad religiosa sino de libertad y capacidad objetiva para creer o no.

En mi opinión, pues, la mayoría de los seguidores de una religión no son libres. Están adoctrinados y además sufren del síndrome de Estocolmo y aman a sus adoctrinadores. Si esto no justifica sus acciones contrarias a la libertad e integridad intelectual, al menos las explica. Viven esclavos de ideas imposibles que controlan sus mentes. Tengamos piedad de ellos, porque realmente la necesitan.

Deseo expresar mi agradecimiento al Dr. Alberto López Nájera por sus comentarios en la elaboración de este artículo.

lunes 11 de febrero de 2008

Células madre neuronales



Las peores lesiones son las que se producen por dentro. Son difíciles de curar. Me refiero a las lesiones causadas no por accidentes o traumatismos sino por problemas vasculares, o por problemas derivados de la degeneración y muerte celular. Y de entre las lesiones interiores, las peores son las que afectan a nuestro cerebro, y por tanto a nuestra mente.
Las neuronas, mis células favoritas tras los linfocitos, a los que conozco mejor (aunque gracias siempre a mis neuronas), son unas células particularmente difíciles de reponer, si se pierden las siempre demasiado pocas que poseemos. La pérdida de neuronas por diversas causas está generalmente asociada a enfermedades graves y todavía incurables: Alzheimer, Parkinson, Esclerosis Lateral Amiotrófica y la enfermedad de Hungtington son solo unas pocas de entre las más conocidas.
Desgraciadamente, la enfermedad cerebral que conduce a la disolución mental no puede sanarse mediante un transplante. El cerebro es un órgano absolutamente intransplantable. Si se pudiera transplantar un cerebro, en realidad lo que habríamos hecho sería transplantarle un cuerpo al cerebro, es decir, colocar al dueño del cerebro dentro del cuerpo de otra persona. Algunas películas cómicas tratan de este tema desde este u otros puntos de vista más inmateriales.
Todos sabemos que si nos cortamos o nos quemamos un dedo, la herida acaba por sanar. Esto es así porque las células muertas en la lesión son sustituidas por otras, que se reproducen para cerrar la herida. El proceso de cicatrización es un proceso aún no del todo bien comprendido, pero del que se conoce que necesita a numerosas células que colaboran para cerrar las heridas. Es cierto que tras la cicatrización pueden quedar secuelas, pero nunca son éstas mayores que las que quedarían de no poder cerrarse la herida.
Sin embargo, el proceso de división celular y regeneración de los tejidos dañados no sucede en el cerebro, o así se creía hasta no hace mucho tiempo. Porque recientemente se ha descubierto que el cerebro cuenta con células madre neuronales, es decir, con células que residen en nuestros cerebros y que pueden dividirse y luego convertirse en neuronas.
En realidad, no hace falta una lesión para que las células madre neuronales cerebrales repueblen las neuronas perdidas, al menos en dos zonas específicas del cerebro: el bulbo olfativo, implicado en la percepción de los olores, y el hipocampo, implicado en la memoria. Pero ¿por qué nacen aquí neuronas y no en otras partes del cerebro? ¿Sustituyen las nuevas neuronas a las que han muerto? ¿Cuál es su verdadera función? Nadie lo sabe todavía. Lo que sí parece claro es que las células madre neuronales no permiten repoblar las neuronas perdidas en el córtex cerebral, que es la zona normalmente afectada en un ataque cerebral.
Por consiguiente, los investigadores están muy interesados en descubrir alguna manera en que las células madre puedan dividirse y convertirse en neuronas que reemplacen a las que pueden haberse perdido en el córtex. Hace unos meses, un grupo de investigadores de los Institutos Nacionales de la Salud estadounidenses descubrió una posible manera. Es la siguiente:
Era conocido que ciertos tipos de moléculas receptoras en la membrana de las células madre, y también de muchas otras células, participan en la comunicación entre las células, y en el envío de señales químicas entre ellas que les indican si reproducirse, morir, o convertirse en una célula adulta. Una de las moléculas receptoras más importantes es el receptor llamado Notch.
Experimentos con células madre en embriones animales habían demostrado que la estimulación del receptor Notch aumentaba el número de estas células durante la generación del cerebro en desarrollo. Por tanto, los investigadores supusieron que quizá la estimulación de este receptor en las células madres cerebrales adultas podría tener el mismo efecto.
Y así fue. En experimentos con animales de laboratorio a los que se infligía lesiones cerebrales leves en zonas del córtex cerebral que controlan el movimiento voluntario, la estimulación del receptor Notch aumentaba hasta cinco veces la reproducción de las células madre neuronales adultas con respecto a los animales no estimulados. Esto resulta en una mejora significativa de la movilidad en dichos animales.
Mejor aún, estos resultados, publicados en la revista Nature, indican que las células madre neuronales cuyo receptor Notch ha sido estimulado son capaces de migrar desde sus sitios de origen hasta la lesión y ayudar a regenerarla. Sin embargo, nadie sabe aún qué moléculas y señales químicas guían a las células madre hacia allí, y este conocimiento es importante para potenciar el guiado de las células madre neuronales a los lugares donde sean necesarias, según las enfermedades degenerativas que se pretenda tratar, o según el lugar donde se haya producido una lesión cerebrovascular.
No hay duda de que estos estudios son importantes y esperanzadores para acabar con la lacra de las enfermedades neurodegenerativas, y quizá también con las lesiones motoras causadas por los accidentes de tráfico u otros traumatismos. Sin embargo, como todos los tratamientos, puede tener sus efectos secundarios. El receptor Notch no se encuentra solo en el cerebro, sino en muchas otras células de otros tejidos, y también en mis queridos linfocitos. No se conocen los problemas que la estimulación de este receptor en estas células puede causar.
No obstante estos problemas, estas nuevas estrategias terapéuticas son probablemente mejores que las que pretenden utilizar células madre embrionarias, no solo porque plantean menos problemas éticos, sino porque las células madre adultas son propias, y no extrañas. Esto tiene la ventaja de que se evitará el rechazo, siempre posible cuando se intentan implantar células extrañas a nuestros cuerpos, aunque sean embrionarias.

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