EL MICROBIOMA PODRÍA CONVERTIRSE EN LA NUEVA "HUELLA DACTILAR"

 En nuestro organismo habitan de forma natural billones de bacterias y otros microorganismos,  imprescindibles para vivir, que son conocidos como microbioma y que podrían ser la causa de las diferencias entre los individuos en cuestiones de salud, mortalidad y esperanza de vida.

Los genes, el iris o las huellas dactilares son únicas para cada persona. Sin embargo, estudios recientes hablan del microbioma como forma de identificación infalible, ya que cada persona tiene su propio ecosistema de microorganismos, que permite dar información sobre nuestra dieta, nuestra edad, el lugar donde vivimos o las enfermedades que padecemos, y eso incluso después de pasado un tiempo.

El microbioma, por tanto, es característico de cada persona y situación. Su composición puede verse alterada según la alimentación, la edad, el estado de salud, etc., pero, aunque cambie el número de bacterias, la composición genética de este ecosistema siempre permanece. De esta forma, diversas investigaciones hablan del microbioma como un nuevo "carnet de identidad", ya que, aunque existen numerosos aspectos que se repiten entre individuos, las diferencias existentes son suficientes para caracterizar a cada persona. 

Por tanto, se puede afirmar que cada persona tiene una composición microbiana única, y que esta se puede ver influida por diversos factores.

En primer lugar, la información genética que heredamos de nuestros padres y abuelos determina el fenotipo inmunológico o la presencia de diversos compuestos en las mucosas, que condicionan qué tipo de microorganismos podrán vivir en nuestro organismo y cuáles no.

Otro elemento que va a determinar qué especies proliferarán en nuestro cuerpo y cuáles no, es el entorno donde vivimos, que incluye factores como la alimentación, el nivel de actividad física, la exposición a microbios ambientales o el uso de antibióticos.

Además, el microbioma puede experimentar cambios significativos o desequilibrios, según las condiciones de salud y enfermedad del individuo, que pueden afectar a la diversidad y a la abundancia de estos microorganismos.

Por todo ello, las investigaciones recientes sobre este tema han sugerido utilizar la huella microbiana como forma de identificación, biológicamente hablando. Sin embargo, aún estamos lejos de que esto ocurra, ya que se plantean algunos retos. 

Uno de ellos es la variabilidad del microbioma de cada individuo. Al estar influidos por múltiples factores, aún no se ha podido establecer un patrón que permita la identificación.

Del mismo modo, aún no se ha podido establecer un método universalmente aceptado para analizar el microbioma, lo cual complica la tarea de reproducir y comparar los resultados.

Lo que sí está claro es que el microbioma interviene en la digestión y el metabolismo, tiene funciones defensivas, producen antibióticos naturales, generan sustancias anticancerígenas e intervienen en el envejecimiento de las personas.

Quizás, en un futuro no muy lejano, seamos capaces de identificar personas, predecir enfermedades y definir tratamientos a medida basándonos en este nuevo "carnet de identidad" microbiano.

Fuentes: The Conversation, Gut Microbiota For Health

¡LOS TOPOS HEMBRA TIENEN GENITALES MASCULINOS!

 La anatomía genital de los topos ibéricos hembra tienen muchas características de los genitales masculinos. A diferencia de la mayoría de los mamíferos hembra, que solo tienen ovarios, las hembras del topo ibérico, además de ovarios, tienen tejido testicular similar a los testículos de un macho, además producen testosterona, aunque no espermatozoides. Estos órganos sexuales compuestos por ovarios y testículos se conocen como ovotestis que, en el caso de estas hembras de topo, se sitúan en el lugar del cuerpo donde habitualmente están los ovarios.

Otra característica peculiar de su anatomía es que las hembras de topo tienen el clítoris cubierto por prepucio que tiene un aspecto alargado que lo hace parecerse a un pene, por donde orinan. 

Por si esto fuera poco, además, durante su etapa juvenil, las hembras tienen el orificio vaginal cerrado.

Por todas estas características de su anatomía, se puede decir que estos animales son hembras desde el punto de vista reproductivo, pero sus genitales externos son masculinos.

La presencia de características sexuales masculinas y femeninas en un solo organismo se da de forma muy aislada en los mamíferos; sin embargo, en el caso de las hembras de topo ibérico, esto es lo habitual, ya que todas presentan ovotestis.

Lo extraordinario de la presencia de ovotestis en estas hembras es su producción de testosterona, que es la principal hormona sexual de los machos. Esta producción varía dependiendo de la época del año. Desde finales del otoño, durante el invierno y parte de la primavera, la vida es más fácil para los topos y, por ello, el tamaño de su tejido testicular es más pequeño. Además, este periodo coincide con su época de apareamiento. Sin embargo, en verano, la época más dura para estos animales, ya que el alimento es escaso y la tierra está dura y seca para excavar sus galerías, la parte testicular se agranda y la producción de testosterona se incrementa, llegando a alcanzar los mismos niveles que los de los machos.

Esta variación en la producción de testosterona coincidiendo con distintas épocas del año es algo que aún se está investigando. 

De hecho, un equipo de científicos ha realizado un estudio sobre el genoma del topo ibérico y del topo de nariz estrellada, cuyas hembras también desarrollan ovotestis, que ha permitido descubrir que los genomas de ambas especies tienen alteraciones que afectan a la actividad de algunos genes relacionados con la producción de testosterona y con el desarrollo de los testículos, lo que provoca que modifiquen cuándo y cuánto “se encienden y se apagan” esos genes en los órganos sexuales de las hembras. 

A pesar de esta masculinización, los topos hembra pueden ser madres sin problema. De hecho, suelen tener alrededor de cuatro crías al año, a las que cuidan y además amamantan durante un mes.

Los biólogos creen que esta alteración genética podría estar relacionada con su evolución, ya que estos animales han desarrollado una estructura social muy peculiar, en la que una hembra dominante se reproduce con varios machos. Esto podría haber llevado a que algunas hembras desarrollen genitales masculinos para poder competir con los machos por el acceso a dicha hembra dominante.

De esta forma, los topos hembra dejan claro que no hay una sola forma de ser hembra, biológicamente hablando y que, en casos excepcionales, el desarrollo de rasgos masculinos podría estar relacionado con la necesidad de adaptarse a ambientes extremos y poco amigables.

Fuentes: Knowable, La Razón

UNA RANA CON EL SUPERPODER DE HACERSE CASI INVISIBLE

Existe en la naturaleza una rana diminuta que tiene la capacidad de volverse prácticamente invisible cuando duerme, concentrando su sangre en un lugar específico de su cuerpo sin que éste se vea afectado por coágulos que pudieran resultar perjudiciales para ella.

Se trata de las "ranas de cristal" (Hyalinobatrachium fleischmanni), llamadas así porque su piel y sus músculos se vuelven translúcidos y permiten que sus huesos y órganos sean visibles.

La transparencia es una forma común de camuflaje entre los animales que viven en el agua, sin embargo, es muy poco común entre aquellos que son terrestres. Para muchos vertebrados es casi imposible utilizar esta forma de camuflaje, ya que los glóbulos rojos que circulan por el cuerpo oscurecen y hacen opacos incluso los tejidos más transparentes.

Las "ranas de cristal" son animales nocturnos que pasan el día durmiendo en hojas, de forma que, para escapar de la atención de sus posibles depredadores, pueden volver su cuerpo transparente en hasta un 61%, confundiéndose así con las hojas sobre las que duermen.

Se han realizado numerosos estudios sobre este anfibio, ya que, hasta ahora, no se sabía cómo se volvía transparente. Recientemente, un grupo de científicos ha conseguido desvelar el misterio de esta rana utilizando imágenes fotoacústicas que permiten rastrear el movimiento de los glóbulos rojos.

¿Cómo consiguen esta transparencia? Básicamente, "ocultando los glóbulos rojos de la vista".  Curiosamente, cuando estos anfibios duermen, extraen aproximadamente un 90% de los glóbulos rojos de su sistema circulatorio y los concentran en el hígado, que puede llegar casi a duplicar su tamaño. El plasma sanguíneo continúa circulando por el cuerpo de las ranas, pero sin glóbulos rojos, que están concentrados en el hígado, así la mayor parte de su cuerpo se vuelve transparente. 

La "rana de cristal" permanece despierta durante la noche para cazar, reproducirse o cantar. Para activarse, lo que hace es liberar los glóbulos rojos del hígado y devolverlos al sistema circulatorio, lo que les da la capacidad para moverse, desactivando así el fenómeno de la transparencia y, de esta forma, el hígado vuelve nuevamente a su tamaño normal.

Los científicos autores del estudio que ha permitido descubrir este misterio, afirman que esta rana es capaz de tener un proceso de coagulación normal ante heridas y, sin embargo, no genera coágulos que puedan tener un efecto perjudicial para ella. 

En la mayoría de los animales, una acumulación tan alta de glóbulos rojos ocasiona coágulos que pueden llegar a ser mortales. En el caso de las personas, para evitar los coágulos, utilizamos medicamentos específicos para ello. 

Sin embargo, estas ranas cuentan con algún anticoagulante o algún mecanismo bioquímico que les permite acumular la sangre en el hígado sin que se produzca ningún coágulo.

Pero el superpoder de esta rana va más allá, porque no solo es capaz de disminuir y agregar glóbulos rojos en partes específicas de su cuerpo, siendo capaz de no usar su sistema circulatorio durante muchas horas del día, sino que también es capaz de sobrevivir con una cantidad muy baja de oxígeno cuando duerme, ya que reduce considerablemente su metabolismo permaneciendo completamente inmóviles durante muchas horas.  

Los resultados de este estudio sobre la anticoagulación de estos anfibios pueden servir para entender mejor el flujo sanguíneo y desarrollar nuevos anticoagulantes u otros fármacos que permitan mejorar las enfermedades vasculares.

Fuentes: BBC, National Geographic

DURANTE MIL MILLONES DE AÑOS LA TIERRA SE PARÓ

Durante un periodo de tiempo tremendamente largo, la Tierra se estancó. Los científicos llaman a esta etapa "The boring billion", es decir, "los aburridos mil millones". Se trata de un larguísimo periodo en la historia de la Tierra que va desde hace unos 2.000 millones de años hasta hace poco menos de 1.000. Durante este tiempo la actividad geológica prácticamente se desvaneció, la tectónica de placas se detuvo, el clima se estancó en una primavera interminable, los días eran más cortos, tenían 19 horas, y la vida apenas evolucionó. 

¿Qué sucedió?

El misterio de este periodo ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. Sin embargo, nuevos estudios realizados por varios investigadores desvelan que la Luna parece ser la responsable de este largo periodo de inactividad de la Tierra.

  

Normalmente la Luna se aleja de la Tierra a un ritmo constante de 3,82 centímetros al año y, a medida que se aleja, va "robando" energía de rotación a nuestro planeta, lo que hace que gire cada vez más despacio y los días se alarguen. Pero, durante este periodo de mil millones de años, la Luna se mantuvo a una distancia constante de la Tierra, fijando la duración del día en 19 horas durante todo ese tiempo. Posteriormente la Luna comenzó gradualmente a alejarse de nuevo, permitiendo así que los días se prolongaran.

Para llegar a estas conclusiones el equipo de científicos usó un método geológico llamado "cicloestratigrafía", que utiliza la estratificación sedimentaria que detecta los ciclos astronómicos de "Milankovitch" (que reflejan como afectan al clima los cambios en la órbita y rotación de la Tierra), para investigar cambios en el clima de la Tierra impulsados por fuerzas astronómicas.

Pero, ¿por qué la Luna permaneció tan cerca de la Tierra durante tanto tiempo?

Según los investigadores, la respuesta podría estar en las mareas y su influencia sobre la rotación terrestre. 

La fuerza de gravedad de la Luna provoca las mareas oceánicas que ralentizan la rotación de la Tierra. Por otro lado, el Sol también ejerce una atracción gravitacional en forma de mareas atmosféricas solares, relacionadas con el calentamiento de la atmósfera durante el día, pero su efecto es contrario al de la Luna. Cuando la luz del sol calienta la superficie terrestre, acelera la rotación. En la actualidad, las mareas lunares tienen mucha más fuerza que las solares, lo que significa que tienen una mayor influencia en la velocidad de rotación de la Tierra. Es decir, la ralentización causada por la Luna supera la aceleración causada por el Sol.

Pues bien, durante los "aburridos mil millones", la Tierra giraba más rápido, lo que sugiere que las mareas solares eran más intensas que ahora. De hecho, según los investigadores, igualaban en intensidad a las mareas lunares. Esto provocó que las mareas lunares y solares se anularan mutuamente, manteniendo así fija la duración del día en 19 horas.

Además, los científicos también afirman que esos mil millones de años coinciden con una desaceleración en el aumento de oxígeno en la atmósfera, lo que probablemente contribuyó al estancamiento de la vida en la Tierra durante ese periodo.

De esta forma, todos estos acontecimientos juntos podrían haber provocado el final de la vida en nuestro planeta. El peculiar comportamiento de la Luna, que mantuvo la duración del día constante, y las mareas solares, que anularon las mareas lunares, contribuyeron a crear un periodo de gran estabilidad geológica y evolutiva que, aparentemente, finalizó por un cambio climático repentino.

Fuentes: METEORED, ABC Ciencia

¿ES POSIBLE REVERTIR EL ENVEJECIMIENTO?

Un grupo de científicos de Harvard han demostrado que pueden revertir los efectos del envejecimiento en ratones y devolver a los animales algunos de los signos biológicos de la juventud. 

Estos científicos consideran que los principales factores del envejecimiento no son mutaciones del ADN, sino errores en las instrucciones "epigenéticas", que provocan un desajuste.

Sus hallazgos arrojan luz sobre el proceso de envejecimiento ya que, hasta ahora se creía que el envejecimiento celular obedecía a las mutaciones del ADN - que alteran las células y, en última instancia, provocan la muerte celular -. Sin embargo, no todas las células de las personas mayores presentan mutaciones, ni tampoco los animales o las personas que tienen una mayor carga de células mutadas envejecen prematuramente.

Por ello, los científicos se centraron en otra parte del genoma, el "epigenoma". Los "epigenomas" son proteínas y sustancias químicas que se sitúan sobre cada gen para decirle qué tiene que hacer, dónde tiene que hacerlo y cuándo tiene que hacerlo. El "epigenoma" da instrucciones diferentes a cada célula sobre qué genes deben activarse y cuáles deben silenciarse.

Los científicos que han realizado esta investigación afirman que el envejecimiento se debe a la pérdida de instrucciones que la células necesitan para seguir funcionando. Las células pierden la capacidad de leer su ADN, de forma que "olvidan" cómo funcionar. Es lo que estos científicos denominan "Teoría de la Información del Envejecimiento".

Lo que estos estudiosos proponen es retrasar el "reloj" de la células adultas para que recuperen su identidad. En los experimentos que realizaron, estos científicos introdujeron roturas en el ADN de ratones jóvenes para envejecerlos y éstos empezaron a mostrar signos de vejez, como pelaje gris, menor actividad, mayor fragilidad, etc... A partir de ahí, revirtieron el proceso y lo que hicieron fue utilizar en las células renales y cutáneas los conocidos como "factores de Yamanaka", que son secuencias especificas del ADN que, al ser activadas externamente mediante proteínas asociadas, son capaces de rejuvenecer la célula. 

De esta forma, no se borró la historia "epigenética" de estas células, sino que lo que hicieron fue usar tres de los cuatro conjuntos de "genes de Yamanaka" y consiguieron hacer retroceder el "reloj del envejecimiento" en un 57%, consiguiendo así que los ratones volvieran a ser jóvenes. 

Este descubrimiento respalda la hipótesis de que las células mantienen una especie de "copia de seguridad del software epigenético" de forma que, cuando se accede a ella, puede permitir que una célula envejecida se "reinicie" y vuelva a un estado saludable y juvenil. 

Los científicos responsables de esta investigación están probándolo en primates, activando y desactivando el "reloj del envejecimiento", mediante un antibiótico, la doxiciclina. Al tomar este antibiótico  el "reloj" empieza a invertirse y, si se deja de administrar, el proceso se detiene. Este sistema también se está  probando con neuronas humanas, células de la piel y fibroblastos.

Estos investigadores tienen la esperanza de que sus hallazgos transformen la forma de ver el proceso de envejecimiento y de abordar las enfermedades asociadas a él. 

No hay ninguna ley en biología que diga que debemos envejecer. Hoy día no se sabe cómo detener este proceso, pero el estudio de estos investigadores supone un avance para reducir la velocidad a la que envejecemos. 

Fuentes: CNN, Business Insider

LUCA, EL PRIMER ORGANISMO VIVO EN LA TIERRA

Todas las especies que existen provienen de otras. Esto nos permite construir un árbol genealógico que nos llevaría, en algún momento, al ser del cual derivaron todos los demás. A ese organismo los científicos le han llamado LUCA, el Ultimo Ancestro Común Universal (Last Universal Common Ancestor, por sus siglas en inglés).

LUCA fue un organismo unicelular primitivo, pero autosuficiente, y se estima que apareció hace por los menos 3.900 millones de años. Los científicos afirman que, casi con total seguridad, LUCA no estaba sólo en la tierra, pero sí que parece que a partir de él surgieron todos los demás seres vivos.

Las primeras formas de vida que derivaron de LUCA fueron halladas hace 3.760 millones de años. Se trata de dos grupos, las arqueas y las bacterias, que aún hoy están presentes en nuestro planeta. No se sabe cómo se originaron esos organismos, pero sí se considera que LUCA fue el precursor de ellos.

No existe ningún registro o prueba de cómo era este primer organismo vivo, ni de dónde surgió, aunque existen dos teorías. 

La primera dice que LUCA surgió en algún lugar con temperaturas superiores a los 50 grados centígrados, como en los estanques geotérmicos o en fuentes hidrotermales submarinas, es decir, sería un organismo termófilo (aquellos organismos que pueden vivir en ambientes con temperaturas por encima de 50 grados).

La segunda teoría afirma que LUCA surgió en algún ambiente no tan caliente, sino mucho más fresco, lo que Darwin llamó "el pequeño y cálido estanque".

En lo que sí están de acuerdo los científicos es que no nació en el océano, sino en alguna charca, ya que la energía necesaria para que se produzcan las reacciones químicas que llevaron a la vida provienen de la luz del sol, y ésta llega mejor a las aguas superficiales.

En la actualidad los científicos siguen intentando determinar cómo surgió LUCA, ya que, evidentemente, no existen restos orgánicos de hace 4.000 millones de años que se puedan analizar. Existen varios estudios, y todos ellos se basan en análisis genéticos comparativos entre los distintos reinos de seres vivos y sus especies.

Recientemente un equipo del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo ha publicado un estudio dónde afirman conocer la identidad de este primer organismo, considerado como el padre de la vida. Según estos científicos, LUCA era una bacteria del filo Planctomycetes, que empezó a divergir y desarrolló características que no se suelen ver en una bacteria.

Esta hipótesis es muy distinta a lo que se pensaba hasta ahora. Si sus conclusiones son ciertas, supondrán una auténtica revolución en el estudio de la evolución de la vida.

Fuentes: Dciencia, BBC