Así se comunican nuestros huesos con el cerebro

Según ha concluido un estudio del Centro Médico de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) y publicado en la revista Nature, nuestros huesos se pueden comunicar con nuestro cerebro, entre otros órganos.

Para lograrlo, los huesos producen hormonas, en concreto, tres hormonas óseas actúan como mensajeras, aunque no se descarta que haya más.

Hormonas óseas

Aunque todavía se sabe poco a propósito de la naturaleza de este tipo de comunicación, se supone que el cuerpo regula el azúcar, la energía y la grasa, entre otras cosas, gracias a ella.

De la lista de hormonas mensajeras de los huesos, osteocalcina, esclerostina y lipocalina 2, esta última llama particularmente la atención. Esta hormona secretada por las células óseas puede suprimir el apetito. Por ejemplo, si bien se creía que las células de grasa eran las responsables de la producción de lipocalina 2, o LCN2, se comprobó que los huesos producían hasta diez veces más de esta hormona que las células de grasa.

El estudio, cabe mencionarlo, no se ha realizado en humanos, sino en ratones. Pero, si bien nos queda mucho por saber, parece claro que el hueso es un órgano endocrino y produce hormonas que afectan al desarrollo del cerebro, el equilibrio de la glucosa, la función renal y la fertilidad masculina.

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La importancia del bazo en la lucha contra la candidiasis

Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) ha descrito en detalle la estrategia de defensa que implementa el sistema inmunitario ante un ataque sistémico provocado por cualquiera de las especies fúngicas de las especies de Candida. El estudio, publicado en Immunity, propone un escenario en el que el bazo funciona como un cuartel general donde las defensas se ponen a punto para acabar con una infección que afecta a todo el cuerpo.

 

El bazo, ese gran desconocido

El bazo, un órgano presente en casi todos los vertebrados, cumple una función importantísima en la destrucción de células sanguíneas rojas viejas, producir algunas nuevas y mantener una reserva de sangre. Forma parte del sistema linfático y es el centro de actividad del sistema inmune.

Vía Wikipedia

Tiene el tamaño de un puño y se encuentra en el lado izquierdo del abdomen, justo debajo de las costillas. Aunque algunas personas pueden vivir sin él, porque se le ha extirpado ya sea por accidente o enfermedades, las personas que viven sin él son más proclive a infecciones y determinadas enfermedades inmunitarias, debido a su actividad en el sistema inmunológico.

¿Qué es la candidiasis?

La candidiasis es una infección fúngica (micosis) producida por cualquiera de las especies fúngicas del género Candida (todas ellas levaduras), siendo Candida albicans la especie más común. La candidiasis, incluye infecciones superficiales (oral o la vaginitis), hasta sistémicas y mucho más graves, como la candidemias, generalmente en personas inmunocomprometidas, como pacientes con cáncer, trasplantes o SIDA.

 

La investigación contra la candidiasis

La investigación pone de manifiesto el papel central de la IL-15 en esta lucha. Esta molécula, hasta ahora no relacionada con las infecciones fúngicas, activa el sistema inmune innato a través de un mecanismo mediado por Interferon tipo I (IFN-1). “La incorporación de estos dos nuevos actores presenta un escenario prometedor para el desarrollo de nuevas terapias frente a la candidiasis sistémica”, explica Carlos Ardavín, investigador del CNB-CSIC y autor principal del trabajo.

Estrategia de defensa del sistema inmunitario innato contra cándida. / Carlos Ardavín, CNB-CSIC

 

Una defensa coordinada entre el riñón y el bazo

La investigación, llevada a cabo en roedores, indica que los monocitos del bazo, al detectar la infección, comienzan a producir IFN-1. Este a su vez induce la liberación de IL-15, la encargada de activar a las células NK. Finalmente, son los neutrófilos, activados por las células NK, los encargados de viajar hasta donde está la infección y acabar con el hongo.

Las infecciones fúngicas suponen una amenaza de primer orden, sin embargo, su impacto en la salud humana no es tan reconocido como el de otras enfermedades. Se calcula que la candidiasis sistémica afecta cada año a medio millón de individuos. Supone un problema de especial importancia para pacientes inmunodeprimidos, entre los que causa hasta un 40% de mortalidad.

Según los investigadores están apareciendo especies de cándida multiresistentes que causan infecciones cada vez más severas, por lo que es urgente explorar nuevas estrategias terapéuticas antifúngicas. Además, los tratamientos clásicos presentan una baja eficiencia en los pacientes sometidos a fármacos inmunosupresores. “Los resultados de nuestra investigación sugieren que nuevas terapias basadas en IL-15 pueden ser muy prometedoras como estrategia contra estas infecciones”, concluye Ardavín.

 

 

Más en: Jorge Domínguez-Andrés, Lidia Feo-Lucas, María Minguito de la Escalera, Leticia González, María López-Bravo and Carlos Ardavín. Inflammatory Ly6Chigh monocytes protect against candidiasis through IL-15-driven NK cell/neutrophil activation. Immunity 2017 Immunity 2017; DOI: http://ift.tt/2rMLv5q

Tagged: antropología, biología, bioquímica, ciencia, divulgación, educación, fisiología animal, inmunología, medicamentos, medicina

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Las parejas que se tocan se sincronizan y alivian el dolor

El contacto físico es fundamental en el desarrollo temprano de nuestro cerebro, a pesar de que hace no tanto los psicólogos recomendasen no abrazan a los hijos. De igual modo, el contacto entre amantes también parece fundamental a la hora de sincronizar el organismo e, incluso, aliviar dolores.

El poder del contacto

El estudio, que analizó a 22 parejas heterosexuales de larga duración, de 23 a 32 años, ha sido publicado en la revista Scientific Reports, y es pionero en explorar la sincronización interpersonal en el contexto del dolor y el tacto.

Concretamente, a los hombres se les asignó el papel de observador, y a las mujeres se las sometió a un leve dolor por calor en su antebrazo durante dos minutos. Entonces se midió su ritmo cardíaco y respiratorio mientras se presentaban diferentes escenarios: sentados juntos sin tocar, sentados juntos tomados de la mano o sentados en habitaciones separadas.

El investigador del dolor postdoctoral en el Laboratorio de Neurociencias Cognitivas y Afectivas de CU Boulder, Pavel Goldstein, descubrió que las parejas se sincronizaban ligeramentee si se sentaban juntas (sus patrones cardiorrespiratorios y de ondas cerebrales se sincronizan). Pero cuando ella fue sometida a dolor y él no podía tocarla, esa sincronización fue eliminada. Cuando se les permitió juntar las manos, sus tasas volvieron a sincronizarse y el dolor disminuyó.
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Éste láser, desarrollado en China, es el primero para derribar drones

Primero en su clase a nivel mundial, este sistema láser ha sido desarrollado por investigadores de la Academia China de Física de Ingeniería (CAEP) y está diseñado específicamente para derribar aviones no tripulados, popularmente conocidos como drones, que vuelven a baja altura.

El sistema puede destruir objetivos en cinco segundos, sin causar daños colaterales.

Láser anti-dron

El arma, que puede coordinarse con un radar, inhabilita los drones después de disparar láseres que queman y erosionan la superficie del objetivo y las partes funcionales. Un sistema de defensa de un solo sistema puede cubrir un área de 12 kilómetros cuadrados.

Esta clase de denfesa empieza ser necesaria para evitar situaciones como la que se produjo en abril de este año, cuando 19 drones que volaban ilegalmente sobre varios aeropuertos chinos obligaron a muchos vuelos a ser cancelados.

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Éste es el nuevo superordenador que inaugurará China en 2018

Para junio de 2018 tendremos un nuevo superordenador (prototipo de máquina de cálculo exaescale), el Sunway.

Este prototipo está siendo desarrollado por el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería y Tecnología de Computación Paralela (NRCPC) y el Centro Nacional de Supercomputación en Jinan, provincia de Shandong, al este de China.

Sunway

El NRCPC lideró el equipo que desarrolló el Sunway TaihuLight, que ha sido reconocido como la computadora más rápida del mundo dos años consecutivos. Su potencia de cálculo es de 93 petaflops.

Sin embargo, una computadora exaescala es capaz de ejecutar un quintillón de cálculos por segundo, alrededor de ocho veces más rápido que Sunway TaihuLight. De acuerdo con Zhang Ting, uno de los ingenieros del centro de supercomputación del país asiático, "será 200 veces más rápido que el primer ordenador petaflop de China, el Tianhe-1, reconocido como el más rápido del mundo en 2010". Además, Ting señala que la velocidad de cálculo no lo es todo, y que esta nueva generación de superordenador exascale destacará también por la eficacia de la transmisión de datos.

El aumento de la velocidad computacional hará avanzar la investigación en cambio climático, ciencia espacial, medicina y oceanología, entre otros.

Actualmente, son China y los Estados Unidos los que están liderando el desarrollo de computadoras de exascala, que alcanzan velocidad de cálculo de 1 exaflop, equivalente a 1.000 petaflops.

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Estas misteriosas estructuras han sido descubiertas en una bacteria

El mundo de lo más pequeño todavía está lleno de sorpresas, y la microbiología, lejos de ser una disciplina aburrida, nos enseña que todavía hay mucho que explorar.

Ahora, nuevas imágenes revelan misteriosas estructuras dentro de los microbios, incluyendo mini-torres, anzuelos, pistas de tren y herraduras.

El interior de una bacteria

Los investigadores han descubierto estructuras misteriosas, como estos compartimentos en forma de burbujas llamados vesículas que se sitúan entre la membrana celular (cyan) y la pared celular (púrpura) de la bacteria Halothiobacillus neapolitanus (criotomograma, parte superior, reconstrucción tridimensional, parte inferior).

Durante muchos años, se creía que las bacterias no tenían estructuras internas y eran básicamente bolsas de enzimas.

Ahora, un grupo de investigadores ha descrito una rica colección de misteriosas estructuras y compartimentos dentro de las bacterias. Nadie sabe la función de los constructos, como señalan en el estudio publicado en Journal of Bacteriology, pero deben ser importantes para que las bacterias gasten tanta energía en su construcción.

Paralelamente, otro estudio ha presentado la primera mirada a escala atómica en un microcompartimento bacteriano completo. Los microcompartimentos son depósitos de proteínas que las bacterias usan para mantener ciertas reacciones químicas separadas del resto de la célula. Muchos investigadores han trabajado duramente para crear estos microcompartimentos para fabricar fármacos, productos químicos industriales o biocombustibles, pero ello ha sido frustrante porque los científicos no entendían completamente la construcción de las estructuras.

"Es como jugar con bloques de construcción de Lego, pero no entender cómo los ladrillos encajan juntos", ha explica Danielle Tullman-Ercek, una bióloga sintética en la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois.

Ahora, en este segundo trabajo publicado en Science, los investigadores dirigidos por la bióloga estructural Cheryl Kerfeld han utilizado una combinación de cristalografía de rayos X y microscopía cryoelectrónica para examinar los microcompartimientos de la bacteria Haliangium ochraceum y responder a esas preguntas.

Los dos trabajos, pues, muestran la complejidad interna de las bacterias. Con todo, hay más estructuras misteriosas. Durante la última década, el biólogo celular estructural Grant Jensen de Caltech y sus colegas han utilizado la criotomografía electrónica para producir más de 15.000 imágenes de 88 especies de bacterias. La técnica consiste en congelar rápidamente las células, tan rápidamente que las moléculas de agua no pueden formar cristales. Las células se conservan como estaban en su ambiente, lo que permite a los investigadores ver lo que realmente hay en su interior.

El equipo de Jensen encontró estructuras parecidas a la Torre Eiffel, anzuelos, herraduras, vías férreas, filamentos y mallas. También se hicieron evidentes muchos compartimentos diferentes dentro de las células bacterianas o entre la membrana celular y la pared celular de la bacteria.

Se ignora tanto sobre todas estas estructuras, que el equipo decidió hacer públicas las imágenes para que, entre todos, tratemos de descubrir sus funciones. Concretamente, a través del crowdsourcing, es como se espera resolver los misterios sobre lo que son estas estructuras y, sobre todo, cuáles son sus funciones.

Una bacteria de agua dulce llamada Prosthecobacter debontii pinza su superficie con apéndices que se asemejan a las mini torres Eiffel. Los científicos no saben cómo se utilizan los complejos apéndices.

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¿Construir una batería Tesla es tan contaminante como el coche de gasolina?

Hay una idea cada vez más difundida, sobre todo por quienes le tienen cierta inquina a los coches eléctricos, de que la producción de la batería de Tesla produce emisiones de carbono equivalentes a la conducción de un vehículo de combustión interna durante ocho años.

Pero ¿eso es cierto?

La batería Tesla

Vamos a intentar demostrar que la afirmación anterior, que procede de los datos de un estudio sueco, no tiene sentido.

En el estudio se postula que la producción de una batería de 100 kWh (la mayor de Tesla) produce 17,5 toneladas de dióxido de carbono. La pregunta sería entonces cuánto deberíamos conducir un vehículo de combustión interna para emitir esa cantidad de dióxido de carbono.

Según el estudio, son 8,2 años. Sin embargo, para llegar a esta cifra se han obviado algunos parámetros. El primero, que la gasolina aparece mágicamente en el tanque del vehículo, pues solo se tiene en cuenta el impacto que produce que use en el vehículo. El segundo, que el coche no debe conducirse demasiados kilómetros por año.

Supongamos que el coche de gasolina es un modelo similar a un Tesla Modelo S P100D, que utilizaría la batería en cuestión. Supongamos que estamos hablando del Audi A8 4.0. Según la EPA, ese coche emite 6.2 toneladas métricas de CO2 por año, a 15.000 millas de conducción anual (casi 25.000 kilómetros).

Pero la gasolina no aparece mágicamente en el tanque de combustible. A esa cifra hay que sumar 1,1 toneladas adicionales de carbono ascendente de resultas de conseguir el combustible.

De momento, tenemos lo siguiente: 17,5 (producción de batería) frente a 7,3 (emisiones anuales totales de A8): la huella de carbono de la batería equivale a menos de tres años de emisiones del motor.

Finalmente, como explican en Popular Mechanics, está el hecho de que podemos alimentar nuestro Tesla con un techo solar, y reponer las baterías anteriores del coche para el almacenaje de energía casera.

En otras palabras, si no ceñimos al impacto medioambiental, un coche eléctrico resulta mucho más interesante. E incluso podríamos afirmar que lo mejor que le puede pasar al medioambiente es que la gasolina no deje de subir de precio.

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