Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Los linfocitos, esos defensores especializados que nos protegen de los agentes patógenos que invaden nuestro organismo, forman un impresionante ejército compuesto por miles de millones de soldados celulares equipados, cada uno de ellos, con un arma diferente. Esto hace a cada linfocito ligeramente diferente a cualquier otro, al menos en cuanto al armamento se refiere ¿Cómo son esas armas? ¿Por qué son distintos entre sí los linfocitos, cuando las cada uno de los tejidos que forma nuestros organos está compuesto de conglomerados de células idénticas? ¿Cómo se forma esa enorme diversidad armamentista? Estas son algunas de las preguntas a las que Jorge Laborda intenta dar respuesta en este noveno programa de la serie dedicada a conocer cómo funciona nuestro sistema inmunitario. Los capítulos anteriores: [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] y [8]

El 19 de septiembre de 2021, en la isla canaria de La Palma, la tierra se abrió en la zona conocida como Cabeza de Vaca y de la fisura emergió una densa nube de humo y cenizas. Fue el nacimiento de un nuevo volcán. Los días anteriores a la erupción, un enjambre de movimientos sísmicos de pequeña magnitud, con epicentros cada vez más cercanos a la superficie, junto a la elevación del terreno y otros signos premonitores, había puesto en alerta a los científicos y éstos a los sistemas de emergencia de la isla. Investigadores expertos en diversas disciplinas se esfuerzan por comprender el volcán con toda una parafernalia de sismómetros, inclinómetros, estaciones GPS, medidores de gases, drones y observaciones con satélites. Nos cuenta su experiencia Carmen López Moreno, investigadora del Instituto Geográfico Nacional.

Las estrellas masivas, que pueden tener decenas o incluso más de un centenar de veces la masa del Sol, llevan una vida violenta y efímera. Las primeras que se formaron, poco tiempo después del Big Bang, tuvieron que alimentarse de hidrógeno y helio, los dos elementos que hasta entonces habían sido creados. Fue en el corazón de esas enormes estrellas donde nacieron las fraguas de fusión nuclear que forjaron el resto de los elementos químicos conocidos. A estos elementos más pesados que el H y el He los astrónomos y astrofísicos los identifican como “metales”. Miriam García, investigadora del CAB, explica hoy que, a medida que el Cosmos se iba enriqueciendo en metales, las nuevas estrellas que se formaban iban aglutinado parte de la materia generada y dispersada por las generaciones anteriores y, como consecuencia, iban teniendo una proporción mayor de elementos pesados. Así, las estrellas pobres en metales abren una ventana al estudio del pasado del Universo ¿Dónde se pueden buscar y observar esas estrellas? Actualmente su estudio se centra en la Pequeña Nube de Magallanes pero Miriam García y sus colegas proponen mirar hacia otros lugares.

Echar la vista atrás para intentar vislumbrar el pasado de nuestra especie es un reto impresionante porque de nuestros antepasados más lejanos apenas se han encontrado unos pocos fósiles, escasos y dispersos. Sin embargo, una criatura que vive en la actualidad, conocida como chimpancé de sabana, se enfrenta en estos momentos a retos similares a los que tuvieron que afrontar nuestros más remotos ancestros. Esa es la razón por la que estos simios se han convertido en modelos vivientes que nos permiten entender la evolución humana. Así se deduce del contenido del trabajo codirigido por nuestra invitada en Hablando con Científicos, Adriana Hernandez Aguilar y publicado en la revista en la revista científica Evolutionary Anthropology.

Desde finales del siglo pasado se están produciendo aumentos esporádicos, y cada vez más frecuentes, de la temperatura en las aguas someras de casi todos los océanos. En esas aguas poco profundas se encuentran los ecosistemas más ricos y bellos del planeta: los arrecifes de coral. El calentamiento del agua provoca estrés en muchas especies de corales que, en el caso más dramático, pierden las algas fotosintéticas con las que viven en simbiosis y se produce un efecto de blanqueamiento que puede acabar con la vida de estas extraordinarias criaturas y con el ecosistema que se beneficia de ellas. Viridiana Avila Magaña, mexicana, investigadora posdoctoral en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Colorado Boulder, estudia cómo cambia la expresión de los genes de los componentes del coral cuando se eleva la temperatura del agua y el papel de las bacterias en la adaptación al medio.

Algo cotidiano como consumir unas pipas de girasol, cacahuetes o un melocotón puede tener efectos nocivos en algunas personas. Unas sufren síntomas leves, como inflamación o picores, otras, tras la ingesta del alimento, sufren cólicos o diarreas y, en algunos casos, la reacción puede tener consecuencias graves y potencialmente mortales. Así pueden manifestarse las llamadas alergias alimentarias. Las personas que padecen esas reacciones alérgicas tienen su sistema inmunitario que identifica a algunas de las moléculas existentes en los alimentos como enemigos y, ante la ingesta, reacciona con todas las armas disponibles como si se tratara de la invasión de un microorganismo patógeno. Descubrir cuáles son las sustancias que provocan la reacción alérgica a los alimentos vegetales y desentrañar los mecanismos moleculares que tienen lugar durante el proceso es el campo de investigación de nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos. Araceli Díaz Perales, Catedrática del Departamento de Biotecnología y Biología vegetal e Investigadora principal del Laboratorio de Alergenos en el Centro para la biotecnología y genómica de plantas (UPM-INIA).

La historia que hoy nos cuenta Jorge Laborda en este capitulo octavo sobre el Sistema Inmunitario tiene un protagonista de excepción: el linfocito T. Podríamos pensar que se trata de células de defensa iguales entre sí, pero la realidad es muchísimo más compleja y, a la vez, maravillosa. Los linfocitos T existen por millones y todos ellos son diferentes. A lo largo de su vida, cada uno de ellos pasa por una fase de formación en la que lo primero que aprenden es a reconocer lo propio, es decir, aquellas moléculas que pertenecen a nuestras propias células. Una vez superada esta fase de aprendizaje para evitar daños colaterales que serían peligrosos, se preparan para reconocer lo “ajeno” es decir, aquellas moléculas o antígenos que pueden identificar a un invasor. Otras células del sistema inmunitario presentan esos antígenos a los linfocitos T en los ganglios linfáticos y, cuando uno de ellos conecta con una molécula, se activa y comienza una cascada de cambios que desembocan en estrategias de extraordinaria complejidad y eficacia contra el enemigo.

A estas alturas de la pandemia, a muchos de nosotros nos han hecho un test de antígenos o de anticuerpos. Estas pruebas diagnósticas necesitan utilizar componentes del virus que hay que generar y las plantas son posibles fábricas de las proteínas del coronavirus, por supuesto modificadas adecuadamente mediante técnicas de biotecnología vegetal. Eso es lo que ha hecho nuestro invitado, Fernando Ponz Ascaso, y su equipo del INIA junto con otros grupos de investigación. La planta utilizada se llama Nicotiana benthamiana, es de origen australiano y ha sido modificada para que genere una proteína del coronavirus SARS-Cov-2, la proteína N. Esta no es la proteína utilizada habitualmente en los test actuales pero tiene, entre otras, la ventaja de que podría distinguir entre las personas que han sido vacunadas de las que sí han sido infectadas por el virus.

En algunos lugares de la superficie marciana, las naves que orbitan el planeta han tomado imágenes que muestran accidentes geográficos de pequeño tamaño que han llamado la atención de científicos. Se trata de unos círculos oscuros, de dimensiones entre cien y doscientos metros de diámetro, conocidos como cráteres de pozo o tragaluces de túneles de lava, que pueden ser las puertas de entrada hacia cuevas o pozos que se extienden bajo la superficie del planeta. Daniel Viúdez, investigador del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) e invitado en Hablando con Científicos, ha publicado en la revista Icarus un estudio que indica que esos lugares pueden contener espacios protegidos de la dañina radiación ultravioleta que llega hasta la superficie del Planeta Rojo, unos lugares donde se podrían dar condiciones aptas para la existencia de ciertas formas de vida.

Más allá de la visión cercana de los planetas y el Sol, más allá de las estrellas y galaxias se extiende un Universo inmensamente grande que revela estructuras enormes en las que grandes supercúmulos se reparten entre inmensos espacios vacíos conectados por filamentos de galaxias. Comprender esa estructura a gran escala del Universo es un reto impresionante en el que participan personas como Julia Ferrer Ereza, estudiante de doctorado con un contrato Predoctoral de Formación de Doctores FPI en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). Julia Ferrer utiliza para su estudio los resultados que proporciona Uchuu, la simulación más completa del Universo, hasta ahora. Uchuu recrea un universo virtual con 2,1 billones de partículas que se mueven a lo largo del tiempo en un cubo de 9.630 millones de años luz de lado.