El astrolabio de Azarquiel

El astrolabio de Azarquiel

sábado, 26 de noviembre de 2011

Lynn Margulis: la bióloga que revolucionó la evolución.

Hace unos días (el pasado martes 22), fallecía a los 73 años una de las más brillantes científicas que ha habido en la historia: la bióloga evolucionista Lynn Margulis.

Margulis, que estuvo casada con el famoso astrofísico y divulgador científico Carl Sagan, no tenía nada que envidiar de su marido. Revolucionó toda la Teoría de la Evolución de Darwin, para espanto de la comunidad científica (comunidad que, en mi opinión, debería ser mucho más abierta a los cambios y a las nuevas teorías, de lo que realmente es), rompiendo dogmas e ideas preconcebidas y anquilosadas.

Lynn Margulis en una reciente visita a España (Fuente: http://www.agenciasinc.es Autor: Adeline Marcos)


Sus aportaciones a las ciencias biológicas son extraordinarias. Recibió casi todos los premios científicos habidos y por haber, excepto el Nobel, que inexplicablemente, siempre se le escurrió de las manos.

Hagamos un resumen de sus logros. Para empezar, sacó a los pobres hongos de su posición subordinada a las plantas, y los incluyó en un nuevo reino: Fungi. Así, a partir de ese momento, de cuatro reinos se pasaba a cinco: animales, vegetales, moneras, protistas y hongos. Estos cinco reinos se podían, a su vez, dividir en dos grandes grupos: bacterias (o procariotas) y eucariotas.

Las setas tienen su propio reino: el de los hongos (Fuente: fotografía del autor)


Pero sería con su Teoría de la Endosimbiosis Seriada (SET) con la que conseguiría su mayor logro científico. Según esta teoría, las células eucariotas (las nuestras, vamos) habrían aparecido en el tiempo mediante diversas incorporaciones endosimbióticas de células procariotas (bacterias). ¿Qué quiere decir esto?

Sencillamente, quiere decir que, células bacterianas de vida libre, se unieron sinérgicamente (en otras palabras, se fusionaron) para cooperar en un ente mayor: la célula eucariota. Según Margulis, orgánulos citoplasmáticos como las mitocondrias en las células animales y los cloroplastos en las vegetales, serían vestigios de bacterias que entraron a formar parte de la célula eucarionte. Una evidencia de ello sería el propio ADN mitocondrial (muy usado en el análisis forense, ya que se transmite únicamente de madre a hijo), totalmente independiente del ADN nuclear. Este ADN mitocondrial sería el antiguo genoma de la bacteria que tan ricamente entró a vivir en el citoplasma celular y allí se quedó hasta hoy. Además, tanto el ADN mitocondrial como el cloroplástico es circular, cerrado y bicatenario, como el de las bacterias.

Esquema del proceso de endosimbiosis seriada (Fuente: Wikipedia Autor: Polyhedron)


Tras enormes dificultades, Margulis consiguió publicar en 1967 su teoría en un artículo titulado "Origins of mitosing cells" ("Orígenes de las células mitóticas") en la revista Journal of Theoretical Biology (una especie de último recurso para científicos desesperados, como apuntó Javier Sampedro en su libro Deconstruyendo a Darwin).

A pesar de que Margulis apoyó su teoría en numerosos datos bioquímicos, morfológicos y paleontológicos, la comunidad científica fue demasiado excéptica con ella. El neodarwinismo reinaba por aquel entonces casi como dogma de fe, y todo lo que se saliera del tiesto era considerado herejía. Es lamentable y sorprendente que ocurran estas cosas en la ciencia, pero es que el ser humano (incluido el científico) siempre tiene un cierto reparo mental en todo lo que sean cambios. Algún día hablaré de los herejes de la ciencia, que son muchos y variados y me parece un tema muy interesante.



Hoy en día sigue habiendo controversias con esta teoría, aunque prácticamente es aceptada.

Otra teoría también de Margulis es la Teoría de la Simbiogénesis. Digamos que esta teoría es una versión extendida de la anterior: los animales, plantas y protozoos (y hongos, que es otro reino) han evolucionado a partir de seres tan simples (a simple vista) como son las bacterias.

Para Margulis, estos seres de gran complejidad, son el resultado de la unión de individuos menos complejos y que eran capaces de sobrevivir por sí mismos. Sería la Teoría de la Evolución de Darwin llevada a las últimas consecuencias. Todas las células eucariotas (protistas, hongos, plantas y animales) provienen de la fusión de múltiples bacterias a lo largo de millones de años, y de su especialización en la nueva célula. Así, por ejemplo, las mitocondrías se habrían especializado en proporcionar energía a la célula y los cloroplastos en realizar la fotosíntesis.

Cloroplasto visto al microscopio electrónico de transmisión (TEM). Obsérvese su similitud a una bacteria (Fuente: Wikipedia Autor: Atmka)


La simbiogénesis, no sólo no complementa al neodarwinismo, sino que lo llega a contradecir. Así, para Darwin, la evolución fue gradual y al mismo ritmo (gradualismo), aunque el registro fósil (por incompleto) no nos lo muestre así, mientras que para la Teoría de la Simbiogénesis, fue realmente a saltos (es la llamada Teoría del Equilibrio Puntuado del recordado evolucionista y divulgador científico Stephen Jay Gould). Para Margulis, es la simbiosis y no las mutaciones genéticas, el verdadero motor que da lugar a la evolución.

¿Qué pensaría ahora Darwin de todo esto? Fotografía de Darwin tomada en 1869 (Fuente: Wikipedia Autor: J. Cameron)


Por si todo esto fuera poco, Lynn Margulis también es la madre de la Teoría Gaia (el padre es el famoso biólogo James Lovelock), según la cual, el planeta Tierra actúa y realmente es un gigantesco ser vivo, que se autorregula, se alimenta, respira y en general tiene las mismas funciones que caracterizan la vida. Para Margulis, como no podía ser de otra forma, son las bacterias las que configuran las propiedades de la biosfera, siendo responsables de sus transformaciones químicas.

Hemos perdido a una excelente científica y a una extraordinaria persona, pero sigue viva para siempre en sus obras. Sin duda, un ejemplo a seguir.

domingo, 13 de noviembre de 2011

Software contra el cáncer de mama.

Nadie puede negar lo mucho que ha avanzado la biología y la medicina en las últimas décadas. Sin embargo, y aunque parezca extraño, hay un campo de la medicina que apenas ha variado en los últimos 70 años: el diagnóstico del cáncer.

Mamografía de una mama sana (izquierda) y otra con cáncer (derecha) (Fuente: National Cancer Institute )


Resulta sorprendente que en pleno siglo XXI se sigan utilizando los mismos protocolos de detección del cáncer que se usaban en los años 20 del siglo pasado. Los patólogos siguen analizando al microscopio las muestras de tejido sospechoso y siguen buscando los mismos indicadores de antaño, a partir de los cuales y mediante una antigua escala, predicen la progresión de la enfermedad. Con estos datos, se calcula y desarrolla un tratamiento específico para el paciente.

Afortunadamente, todo esto puede cambiar en poco tiempo. Investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han desarrollado un software, llamado Computational Pathologist (o C-Path para los amigos) capaz de analizar las muestras de un tumor y predecir su progresión y malignidad, con mayor fiabilidad que el mejor de los patólogos, según sus inventores.

La descripción más antigua del cáncer se encuentra en el papiro egipcio Edwin Smith (hacia el 1600 AC) (Fuente: Wikipedia Autor: Jeff Dahl)


De momento se está probando en cánceres de mama, pero en un futuro podría aplicarse en cualquier tipo de tumor. El software escanea una muestra del tejido afectado y analiza más de 6.000 indicadores, a partir de los cuales da una predicción muy ajustada de la progresión del tumor. Esto es algo que no podría hacer un patólogo en un tiempo razonable, porque estamos hablando nada más y nada menos que de más 6.000 características de este tipo de cáncer (concretamente 6.642), muchas de ellas nuevas y que jamás se habían utilizado en el protocolo clásico de diagnóstico.

Célula de cáncer de mama vista al microscopio electrónico de barrido (Fuente: National Cancer Institute)


Según el doctor Andrew Beck, principal autor del estudio, que ha sido publicado en la revista Science Translational Medicine, algunos tumores contienen características clínicas y morfológicas muy importantes que hasta ahora no habían sido tenido en cuenta.

Unas de estas características esenciales son las células que rodean al tumor (llamado estroma, que no es más que tejido conjuntivo reticular), mucho más importantes de lo que hasta ahora se había creído, para calcular la supervivencia de un tumor. Para el doctor Beck, los tumores tienen su propio ecosistema (a lo que contribuye el estroma que lo rodea), en el que puede haber muchos más indicadores que ayuden en el diagnóstico.


Pero no nos confundamos. Este software no es más que una herramienta, muy valiosa eso sí, pero una herramienta al fin y al cabo. El patólogo sigue siendo imprescindible y jamás podrá ser sustituido por una máquina, por muy buena que ésta sea, porque tiene cosas que no tiene este software: cerebro, corazón, ingenio e intuición basada en la experiencia.

Creo que este interesante avance será de gran ayuda en nuestra secular lucha contra el cáncer. Lo que está claro es que en los países del Tercer Mundo, donde hay una escasez permanente de especialistas y de laboratorios, este sofware puede llegar a salvar miles de vidas. Esperemos que esta maravilla llegue pronto allí.

miércoles, 9 de noviembre de 2011

La memoria de los olores.

Siempre pensamos que la memoria estaba relacionada con hechos que recordamos: acontecimientos históricos, fechas de cumpleaños, anécdotas que nos han pasado, relatos que nos han contado, experiencias irrepetibles, etc., pero siempre nos olvidamos de un tipo especial de memoria (a la que desdeñamos cuando nos hablan de ella): la memoria de los olores. Pues lo más curioso es que realmente, esta memoria es la más potente en el ser humano.

Recientemente, un estudio patrocinado por la marca Ambipur (al que se ha llamado "Los olores y la emociones") y realizado por la psicóloga española Silvia Alava, demuestra que el ser humano recuerda hasta el 35% de lo que huele frente a un 5% de lo que ve. A mí me parece sorprendente.

En este estudio han participado 1000 hombres y mujeres, con edades comprendidas entre los 25 y los 45 años.

Según Silvia Alava, podemos retener en nuestra memoria hasta 10.000 aromas distintos, que ya es decir. La gran mayoría de las personas entrevistadas en este estudio (un 83%) asocian un determinado olor a una emoción positiva, recordando así momentos concretos en el que fueron felices.

Por poner un ejemplo, el 67,3% de los encuestados asociaron automáticamente el olor del material escolar a la infancia. Este hecho ya lo comenté hace unos años en mi anterior blog, cuando hablaba del aroma a cedro (ojo, he dicho cedro, no cerdo).

El olor también influye en el estado de ánimo de la persona. Así, la mayoría se animaba con los olores de la naturaleza (flores, bosques, heno, etc.), mientras que otros lo hacían con los olores marinos o incluso con los dulces (los más golosones).

Corte del sistema olfativo con detalle de las células receptoras (Fuente: Wikipedia Autor: Chabacano)


Los olores de las casas también se analizaron en este estudio (creo que con este tema habría para un monográfico). Está claro que el olor de una casa define la personalidad del inquilino y cada casa tiene su propias señas de identidad. Los olores de nuestras propias casas nos pasan desapercibidos (excepto en ciertos momentos, claro), pero los que nos visitan, al no estar acostumbrados a ellos, los detectan rápidamente.

¿Podría influir el olor de una casa a la hora de poder conciliar el sueño? La mayoría de los entrevistados piensan que sí, pero aún no está demostrado científicamente. De cualquier manera, ya existen en el mercado aromas especiales que, esparcidos en el dormitorio, aparte de dejar una sensación agradable, se supone que ayudan a conciliar el sueño (y no es cloroformo, que os conozco). Será cuestión de probarlos.

Pero no todo va a ser bueno y agradable. También tenemos memoria para los olores desagradables. Según el estudio, los participantes manifestaron que el más desagradable era el olor a basura, seguido del olor a tabaco. En los lugares públicos lo que más molesta es el olor a sudor (¿cómo es posible que en el Metro o en el autobús huela a sudor incluso a primera hora de la mañana?) y el de la comida en mal estado. Yo añadiría otros olores, como el olor a fritanga que a veces nos da en toda la nariz cuando entramos en un restaurante (creo que los dueños de estos establecimientos todavía no son conscientes de la cantidad de clientes potenciales que pueden perder en un cuarto de segundo, por este simple hecho).

Según Silvia Alava, la conexión entre el olor y las emociones se realiza en el sistema límbico, donde reside todo lo relacionado con la memoria, la atención, los instintos sexuales, las propias emociones, la personalidad y la conducta.

Diagrama del cerebro con el sistema límbico en rojo (Fuente: Gobierno Federal de los Estados Unidos)


Viendo todo lo que sentimos cuando olemos algo, yo ahora me pregunto ¿y qué sentirá entonces un perro, con sus más de 200 millones de receptores olfativos, cuando huele algo?

Podríamos alucinar si supiéramos lo que sienten los perros cuando huelen algo. La cara de felicidad de nuestra amiga Campiña nos puede dar una idea (Fuente: fotografía del autor)


En mi opinión, para un perro el oler cualquier cosa debe ser una experiencia extraordinaria, que nosotros los humanos no llegaremos nunca a comprender. Si se pudiera estudiar la memoria aromática de los canes, seguro que nos volveríamos a bajar de nuestro pedestal de especie "superior".