17 de diciembre de 2011

Bacterias no tan extraterrestres

Todas las formas de vida que conocemos se basan en 5 elementos principales que destacan en cantidad por encima del resto de elementos de la tabla: el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el fósforo (C,H,O,N,P). Es decir, si hacemos un recuento de los átomos que componen nuestras células veremos que estos elementos son los mayoritarios con diferencia.

Al no conocer ningún organismo que se basara en otra combinación, se creía que ésta era la única forma de constituir vida. Pero hace un año un estudio encabezado por Wolfe-Simon, del instituto de astrobiología de la NASA anunció que habían descubierto una bacteria en el lago Mono (California) que era capaz de crecer usando arsénico (As) en lugar de fósforo (P).

El P está presente en muchas estructuras, por ejemplo, las membranas celulares. Éstas se componen de fosfolípidos, un tipo de lípido, que presentan un extremo hidrofóbico (el del lípido, que repele el agua) y otro, donde se encuentra el P, hidrofílico. Esta propiedad hace que los fosfolípidos se organicen en forma de bicapa, escondiendo dentro la parte hidrofóbica y mostrando la hidrofílica. Esta estructura es la base de las membranas celulares y es clave en el transporte celular.

También encontramos P en los ácidos nucleicos, es decir, en el ADN y en el ARN. Este P hace de puente entre un nucleótido y otro. Este enlace es muy estable pero a la vez puede ser cortado cuando se necesita replicar el ADN, etc. Y el P es esencial en las proteínas, ya que muchas se activan o inactivan a través de la adición de P en su estructura.

Teniendo un papel tan clave en la vida sorprendió el hecho de encontrar una bacteria que fuera capaz de crecer sin él: La estabilidad del P en agua es superior al del As. Teóricamente, sustituirlo en la estructura de ADN daría unos enlaces muy frágiles y por tanto un ADN inestable y de corta vida. Por otro lado hay que pensar que las enzimas que disponemos son específicas para cortar enlaces de P, cuesta creer que haya una adaptación a nivel de todas las proteínas implicadas en el metabolismo del P para adaptarse al As.

El hecho de no encontrar esta bacteria en Marte, sino aquí mismo, y saber que pertenecía a una familia de bacterias ya conocidas puso en cuestión la veracidad del hallazgo. Al poco de presentar los resultados, se hicieron públicos estudios en los que se cuestionaba que el As pudiera realmente sustituir el P. Se planteó que el medio libre de P debía contener trazas de P suficientes para la bacteria y se sugirió la posibilidad de que la alta presencia de As retuviera el P presente en el interior celular de manera que la bacteria, de algún modo, no dependiera tanto del P del medio. En definitiva, que la bacteria pudiera tolerar altas concentraciones de As e incorporar una parte no significaba que pudiera prescindir del P.

A mediados de 2011 Wolfe-Simon publicó una respuesta a estos comentarios que ponían en duda los hallazgos de su equipo demostrando la precisión de sus experimentos.

El debate continúa abierto. De ser cierto, implicaría una revisión de la química relativa al As y al P del último siglo y una revisión a lo que conocemos del metabolismo y a la adaptación bacteriana. Esto no invalida las conclusiones del trabajo de Wolfe-Simon. Pero sin dejar de ser críticos ni dejarse embargar por la euforia, debemos tener la mente abierta a que de vez en cuando nos lleguen giros inesperados que rompan con décadas de afirmaciones. Bien pensado, ¿por qué habría de ser una sola combinación la que diera lugar a la vida?

La cepa GFAJ-1, encontrada en el lago Mono, CA. por Casandra

6 de diciembre de 2011

Pulmón del Mediterráneo

La Posidonia oceanica es nuestra planta acuática por excelencia. Es endémica del mar Mediterráneo y clave para su salud tanto dentro como fuera del mar.

Empezando por los fondos, las praderas de Posidonia proveen de oxígeno y producen biomasa para ecosistemas próximos y alimento a muchos organismos, además de ser un nicho en el que viven y se reproducen multitud de especies.

Desde la costa, las praderas de Posidonia hacen de barrera natural frente a las corrientes, y los residuos de hojas muertas que llegan a las playas previenen de la erosión costera, especialmente en invierno. Aunque estéticamente no guste, esa capa vegetal garantiza el buen estado de la playa.

A pesar de todo esto desde hace décadas la extensión que ocupan va disminuyendo y con ella todo el ecosistema que sustentan: flora y fauna marinas, y de forma indirecta, flora y fauna terrestres. Si los peces disminuyen, disminuyen las aves que se alimentan de ellos, disminuye la pesca, las playas se erosionan, y la calidad del agua empeora. Se trata de una planta sumamente beneficiosa para su entorno pero muy frágil.

Varias causas están amenazando esta especie, todas de forma más o menos ligada a la acción humana.

Por un lado la agresión directa que suponen la pesca de arrastre en zonas de praderas, los daños por anclas, por vertidos de hidrocarburos, detergentes y pinturas. En segundo lugar las construcciones costeras que actúan de barrera de las corrientes naturales y modifican la sedimentación. La instalación de desagües que liberan las aguas residuales al mar contaminan el agua, la eutrofizan, la enturbian y dificultan la fotosíntesis de estas plantas.

Por otro lado la Posidonia sufre la competencia de especies invasoras de algas liberadas accidentalmente en estas aguas. Estas algas, del género Caulerpa, son originarias del trópico donde su crecimiento es mucho más moderado debido a un hábitat en el que otras especies mantienen a raya su expansión.

Hacia los años 80 se popularizó la importación de especies de algas tropicales a oceanográficos de Europa para su estudio y exposición. Según la ISSG* se cree que un fue gesto irresponsable del Oceanográfico de Mónaco al abocar desechos procedentes de la limpieza de algunos de sus acuarios que habían sufrido una infestación por algas, lo que desencadenó la expansión de la Caulerpa. Ésta se adaptó rápidamente a las aguas más frías y está resultando una plaga allá donde se establece, ahogando hábitats enteros.

A pesar de la declaración de Patrimonio de la Humanidad que recibió la pradera que se encuentra en la zona de Es Freus, ésta y otras continúan minando. Hacen falta aproximaciones desde todos los flancos: plagas, fondeos, pesca, etc.

De poco sirven los papeles escritos si no hay conciencia de esta lenta pero inexorable asfixia.


Posidonia, por Casandra
* Invasive Species Specialist Group

3 de diciembre de 2011

Ctrl+X

No todo el genoma son genes. Siguiendo el hilo del post anterior, no sólo es que la densidad de genes sea baja, sino que además no todo el gen se aprovecha para construir la proteína, hay zonas entremedio en las que no hay nada "escrito". 

Por ejemplo, en vez de tener algo así: 

aqswxcdfrgthybnhyujnmkjstoboganestejjhkhajkjhgjhdgfjseoikhdgkfuyvcpñlokijmunhytrewqazxcvbnm 

donde toboganes está todo seguido, tenemos: 

aqswxcdfrgthybnhyujnmktobteidfkjsogantejfdsdfkjsesteilljjhkhajkjhgjhdgfjseoikhdgkfuyvcpñlokijmunhytre 

es decir: tob-teidfkjs-ogan-tejfdsdfkjs-es. 

Cuando se fabrica el intermediario en RNA se copia todo, y antes de pasar a la construcción de la proteína (llamada traducción) se cortan los trozos que no dan información y se unen tob- con -ogan- con -es. Esos trozos "en blanco" -yo me los imagino blancos- se llaman intrones. Los demás, exones (ej. tob-). Que sean exones o intrones lo indica una combinación de nucleótidos concretos en una posición concreta, en el ejemplo de arriba, se ve que los intrones de toboganes empiezan por te y terminan por js. En la mayoría de los casos se puede comprobar qué corresponde a un exón mediante la traducción inversa. ¿Qué? Si intentamos recorrer el camino a la inversa y en vez de pasar de nucleótidos a aminoácidos traducimos los aminoácidos a nucleótidos y localizamos estas regiones sobre el gen podemos hacernos una idea de qué partes del gen son exones y qué partes  intrones. 

Y ¿los intrones?¿se tiran? Parece que no siempre. Por un lado son un repertorio de potenciales exones. En el fondo los intrones son también ATGTCGTTTAAAGCT… La elección de que sean intrones o exones no viene de hace unos días, son millones de años de evolución en los que estas regiones apenas han cambiado. Esto hace que la traducción (el paso a aminoácidos) dé como resultado una proteína que funciona muy bien mientras que, seguramente, si ahora añadimos un trozo de intrón a la región que se traduce obtengamos una proteína inestable o con menos actividad. O puede que no. También puede pasar que por una mutación, una región que antes era exón quede transformada a intrón y se elimine con el corte. A la proteína resultante le faltará una parte. 

Este corta y pega se complica un poco con el hecho de que no siempre todos los exones se añaden y los intrones se eliminan. A veces, bien sea porque se trata de una proteína que tiene que expresarse diferente en un órgano u otro, o porque se exprese más durante la fase de crecimiento y menos llegado a la edad adulta, etc, cualquiera sea la situación, este corta y pega, llamado splicing, sirve como regulador. A veces se incluye un intrón "adrede" que bloquea la construcción de la proteína: es una manera de reducir la cantidad de proteína. A veces se incluye un exón y a veces otro: siguiendo el ejemplo de antes, a veces obtenemos "toboganes" a veces "tobes" a veces "oganes". 

Esta multiplicidad de alternativas tiene una apariencia bastante azarosa, pero nada más lejos. Está finamente regulada y cuando algo falla - por ejemplo, donde antes teníamos te- al inicio del intrón, muta y pasa a ser ta- es posible que la célula deje de entender eso como inicio de intrón y lo incluya como una continuación del exón. Seguramente la proteína resultante no funcionará correctamente y aparecerá alguna alteración, como sucede en muchísimas enfermedades, en las que una de las causas es la desregulación del proceso de splicing

Visto desde una perspectiva tan "breve" como es la nuestra, cualquier mutación es negativa: si ahora funcionamos bien, a la mínima que toquemos algo, se estropeará. Pero es gracias a esta susceptibilidad a cambiar que hemos llegado donde estamos. La capacidad de sufrir mutaciones y que estas perduren ha sido uno de los principales motores de la evolución. La diferencia con nosotros es que hasta ahora nadie metía la mano en el genoma para retocarlo. Ahora estamos aprendiendo a hacerlo, aún un poco a ciegas, pero poco a poco se comprenden mejor las consecuencias, directas e indirectas de estos cambios. Si uno es enfermo de tal porque la proteína cual no le funciona bien, con medicamentos se compensa esa deficiencia. Ahora el objetivo es arreglar el problema de raíz, cambiar los planos originales, para que desde ese momento todas las copias sean correctas. Creemos en solucionarlo de raíz. Ahora basta definir qué "problemas" necesitarán solución.

Splicing, por Casandra

24 de noviembre de 2011

ADN inútil


Nuestro ADN esta formado por una sucesión de nucleótidos (A,T,G,C) formando una cadena. Esta cadena se empareja con otra complementaria (A complementa con T, y C con G) y juntas forman una espiral que se va empaquetando para caber en el núcleo de la célula, de cada una de las células. Desde fuera, todo el ADN tiene la misma pinta, es decir, algo así:

TGTGGTCCCAGCTACTTGGGAGGCTGAGGCAGGAGAATCGCTTGAACCCGGGAGGTGGAGCTTGCAGTGAGCCAAGATGGTGCCATTGCACTCCAGCCTGAGTGACAGAGCAAGACTCTGTTTAAAAAAAAAAAAGAAAATAAATCAAGGCTGGGCGCAATGGCTCACGCCTGTAATCCCAGCACTTTGAGAGGCTGAGGAGGATGGATCACTTGAGGTCAGGAGTTCAAGACCAACCTGGCCAACACGGTGAAACCCCGTCTTTACGAAAAATACAAAAATTATTCTGGCGTGCTGGCAGGTGACTGTAATCCCAGCTACTTGGGAGGCTAAGGCGGGAGAACTGCTTGAACCTGGGAGGTGGAGGTTGCAGTGAGCCAAGATCGTGCCACTGCCCTCCAGCCTGGGTGACAGGGTGAGACTCCATCTCAAAAAAAAAAAAATCAAGTCTTTTACTTAAAAGTAAAATTTTCACTAAAAAAAAAA

pero dentro de toda esta sopa en fila hay genes. Quizá se entiende mejor con una imagen así:

SDKLJFAKFOETOBOGANESRIMEFCADJFLKMCXMOSOISDUUDSDJJFKHDJFHAEYRIUABSXBCAQWWPOLIKUJHYTGVFDCXSZEAFWRTSDKLJFAKFOERIMECADJFLKMCXMOSOISTURBULENCIASDUUDSDJJFKHDJFHAEYRIUABSXBCAQWWPOLIKUJHYTGVFDCXSZEAFWRTEGFHYTUJHNMJKIUOLIPÑKOLHKGJFHFGBCQWERTYUIOPÑLKJHGFDSAZXCVBNMMJUNHYBGTVFRCESPIRALESDEXSWZAQAWZSEXDRCFTVGYBHUNJIMKOLPEGFHYTUJHNMJKIUOLIPÑKOLHKGJFHFGBCQWERTYUIOPÑLKJHGFDCARTONESSAZXCVBNMMJUNHYBGTVFRCDEXSWZAQAWZSEXDRCFTVGYBHUNJIMKOLP

Aunque a priori parezca una combinación aleatoria de 27 letras, si conoces el idioma, cada tanto detectas palabras (p.ej: toboganes). El genoma es similar: si sabes qué buscar, encuentras genes. 

La utilidad de los genes típicamente es la de dar la información para construir proteínas. Si el código del ADN es una combinación de 4 nucleótidos, el de las proteínas es una combinación de 20 aminoácidos. En qué orden tienen que ir estos aminoácidos lo indica el gen: por cada tres nucleótidos, un aminoácido. Así, por ejemplo:

ACC = Tirosina
TGG = Triptofano
GCG = Alanina

De manera que un ADN ACCGCGTGGACCACC daría una proteína así: Tirosina-Alanina-Triptofano-Tirosina-Tirosina.

Pero como las proteínas no se pueden construir dentro del núcleo porque ahí no cabe nada más y el DNA no puede salir de él, hay que buscar un intermediario que se pueda sintetizar en el núcleo pero pueda salir para construir la proteína. Este intermediario es el ARN. Es como una fotocopia del ADN pero que puede viajar por la célula.

Primero se creía que todos los intermediarios ARN servían como base para construir proteínas - lo que se conoce como ARN codificante- pero luego se vio que hay ARN que se sintetitza y que no da lugar a proteína, sino que tiene funciones propias. 

Si parecía que lo más importante era el producto final, la proteína, el descubrir que los ARN también tienen funciones independientes fue una sorpresa. Pero lo fue aun más descubrir que a pesar de que el genoma parece ser solo genes, poco más del 2% del genoma lo son. ¿Y el resto? Hasta hace unos años el resto del genoma-no-genes se le llamaba junk DNA (ADN basura) pero obviamente era raro que tanto ADN fuera basura. Se han ido conociendo nuevas funciones y parece ser que tiene un papel importantísimo en la regulación del genoma. 

Así, la explicación típica de que "el genoma está constituido por genes y los genes dan lugar a proteínas" va reduciendo su tamaño, cada vez explicando un % menor del genoma. Casi, casi, la excepción aunque eso sí, excepción importantísima y vital. 

Es esencial extender la explicación de para qué sirve el resto del genoma y darle su peso relativo en el asunto, que no es poco. De lo que se va conociendo vemos que su papel principal es el de regular la expresión de los genes a diferentes niveles, por ejemplo: (1) este ADN contiene información sobre como se tiene que empaquetar el genoma dentro del núcleo. De que algunas regiones queden más o menos empaquetadas dependerá en parte su capacidad de activar genes. (2) el ADN que no contiene genes sirve para señalizar donde encontrar uno. Los genes tienen determinadas marcas identificativas. Algunas de ellas sirven para interaccionar con otros elementos de la célula y activar o bloquear la síntesis de proteínas. Si estas marcas no aparecen correctamente (por ej. en vez de AATGATGCCTGA hay TTTGATGCCTGA) es posible que ese gen ya no funcione correctamente. 

Llamarlo basura simplemente por no entenderlo.

Millones de cosas se nos escapan y sobre ellas tratamos de ir construyendo, agarrando con fuerza las piezas que vamos descubriendo para hacerlas encajar en el puzzle.

Pequeña cadena de ADN, por Casandra

19 de noviembre de 2011

Contaminados

Contaminación genética. 

Una definición rápida nos diría que contaminación genética es la transferencia de genes de un organismo a otro, generalmente de uno modificado genéticamente a otro salvaje. En vez de "contaminación" -término con demasiado color- podríamos utilizar el término "flujo". Y si nos centramos en las plantas, podríamos llamarlo "polinización cruzada", ya que esta transferencia se da por los mismos mecanismos que se han dado siempre en la naturaleza. El paso de genes de una planta a otra, esta "contaminación", es algo que ha sucedido siempre. El hecho de añadir genes puntuales extras como los de resistencia a herbicida no altera el hecho que ese polen pueda polinizar plantas, las mismas, de hecho, que polinizaría si fuera salvaje. ¿Dónde está el problema, entonces? Unos comentarios al respecto:

Primero, aunque no alteremos los mecanismos naturales de difusión estamos dispersando en el entorno unos genes que no estaban presentes de forma natural. Si estos genes nuevos pueden viajar contenidos en el polen largas distancias, a otros entornos, perdemos la capacidad de controlar y delimitar qué cultivo es transgénico y cual no. Y si parte de ese cultivo transgénico va a parar a uno que no lo es, lo estaremos introduciendo en el mercado sin estar debidamente etiquetados y controlados. En principio estos genes extras no deberían afectar a nuestra salud por el hecho de que se encuentren en algunos de los alimentos que ingerimos, pero siguiendo un principio de precaución y para una correcta trazabilidad en caso de que se diera algún problema, lo mejor es saber qué alimentos contienen ingredientes transgénicos.

Las semillas de plantas transgénicas, al obtenerse en el laboratorio y haber supuesto una investigación, hay interés por parte de quien las desarrolla de que se vendan. Si se dispersan de forma incontrolada no son tal negocio. Penalizar a quienes "usan" semillas transgénicas sin haberlas comprado (aunque en realidad hablemos simplemente de un polen que se escapó del terreno del agricultor) tampoco es una opción. La alternativa que estos mismos productores de semillas transgénicas ofrecen es hacerlas estériles. Así, por mucho que el polen o las semillas fruto de la planta se dispersaran, no darían lugar a una nueva planta. Lo malo de esta opción es la relación de dependencia que año tras año se da del agricultor hacia el productor y por tanto, el control que ejerce éste último sobre alimentos básicos como el maíz, la soja o el arroz.

Por último, al tratarse a menudo de una especie "mejorada" (generalmente contienen resistencias a herbicidas) si llegan a otros entornos podrían constituir especies invasoras de ese nuevo entorno, especies más capaces de sobrevivir que las propias especies autóctonas. Pero la amenaza real a la diversidad que estas "fugas genéticas" puedan suponer es seguramente inferior al daño que provoca la tala descontrolada, la quema de bosques y la destrucción de múltiples hábitats para generar grandes extensiones de tierras dedicadas a la agricultura intensiva.

El hecho que otros asuntos merezcan una atención más urgente por su inminente amenaza no puede hacer olvidar que este flujo de nuevos genes también lo pueden llegar ser. Ya ha sucedido en multiples casos con especies de animales y plantas introducidos en un nuevo ecosistema donde al no tener depredador ni competidor se han convertido en especies invasoras alterando sensiblemente dicho sistema. Seguro que se puede aprender de esos casos para hacer más precisa la estimación de los riesgos que este tipo de modificaciones genéticas pueden suponer en la biodiversidad, sin entorpecer en exceso los avances de esta fascinante tecnología.

Cultivo de células vegetales transgénicas, por Casandra

12 de noviembre de 2011

Ser KO

En boxeo uno puede estar KO (knock-out) pero en ciencia uno puede ser KO

Cuando hablamos de KO generalmente nos referimos a ratones, aunque puede tratarse de otros organismos. Un organismo KO es aquel al que se le ha eliminado uno o más genes en el laboratorio para ver qué consecuencias tiene y poder así deducir qué papel tiene ese gen.

Si hacemos un ratón KO para un gen A, y éste presenta ceguera es probable que el gen en cuestión tenga un papel en la visión (sea un receptor, o permita transmitir la señal, etc) o si presenta debilidad muscular probablemente la proteína resultante del gen A forma parte del músculo o permite la regulación del movimiento o otras funciones relacionadas.

Esta técnica ha sido de gran utilidad a la hora de determinar la función de algunos genes. Y es una herramienta útil cuando se quieren crear ratones que sirvan de modelos de enfermedades humanas en las que se conoce que el origen es la inactivación de un gen. 

El problema es que no siempre el efecto es visible o fácilmente atribuible  a un órgano. Por un lado existen genes que son esenciales, es decir, que si no están, el embrión ya no es viable y el nacimiento no se produce. Hacer un KO de un gen esencial no nos da información sobre la función de ese gen porque directamente no obtenemos ni el ratón. Existen genes que son esenciales durante el desarrollo del embrión y que una vez formado éste, los genes se desactivan de por vida o pasan a activarse de forma distinta. Si su papel durante el desarrollo embrionario es esencial, no nos queda más que "dejarlo funcionar" durante esta etapa, y convertirlo en KO una vez el ratón nazca, y observar entonces si el hecho de desactivar el gen de forma post-embrionaria tiene algún efecto en el ratón y este efecto nos pueda ayudar a determinar también qué función realiza durante el desarrollo embrionario.

Por otro lado existen genes que si se eliminan no tienen una consecuencia tan visible. Bien sea porque existan otros genes que hagan una función similar y que la complementen o bien porque los cambios sean poco perceptibles a simple vista y sea necesario someter al ratón a distintas pruebas para ver si en alguna de ellas presenta un resultado anómalo que pueda relacionarse con el gen eliminado.

Finalmente, por muy buen modelo animal que sea el ratón, no se puede olvidar que iguales, iguales, no somos. A veces el resultado de un KO no es extrapolable en humanos, aspecto a tener muy en cuenta cuando los ratones KO se utilizan como modelos de enfermedad. A pesar de sus limitaciones, se trata de una herramienta de mucha utilidad en algunos casos y es por ello por lo que existen numerosas empresas que se dedican a generar KO "a la carta" para otros laboratorios que los requieran para sus investigaciones. 

Ratón KO, por Casandra

5 de noviembre de 2011

La cosa más dulce

Una de las estrategias para perder peso es sustituir el azúcar por otros edulcorantes. Y aunque nuestro propósito no sea el de perder peso y evitemos consumirlos, están en productos tan variados como pasta de dientes, refrescos, yogures, pasteles o chicles. No necesariamente porque se busque un alimento bajo en calorías sino simplemente porque es más barato usar determinados edulcorantes que el azúcar común.

Si miramos las etiquetas veremos que hay mucha variedad de edulcorantes. La razón es que no hay un único edulcorante que pueda ser utilizado para todo. Por ejemplo, aquellos que necesitan horneado no pueden llevar aspartamo como edulcorante ya que se degrada.

¿Porqué son dulces? El sabor dulce no es resultado únicamente de la presencia de azúcar. Existen aminoácidos como la alanina o la glicina, proteínas como la taumatina, alcoholes como el xilitol o el manitol y edulcorantes artificiales como la sacarina, el ciclamato o el aspartamo que también nos dan sensación de dulzor, algunos muy superior al del azúcar. Percibimos estos compuestos como dulces por unos receptores en la lengua que son capaces de reconocerlos. Del sabor dulce se encargan principalmente las papilas gustativas fungiformes, predominantes en la punta de la lengua. Más concretamente se ha descrito una familia de proteínas, la T1R que actúa formando dímeros (parejas) para reconocer estas moléculas y transducir la señal al cerebro, percibiéndolo así como dulce. Según el tipo de interacción lo percibimos como más o menos dulce.

Y una cosa es la sensación de dulzor en la lengua y otra el paso por el tubo digestivo. Que el edulcorante, natural o artificial, sea calórico depende de si el organismo es capaz de digerirlo y asimilarlo. Algunos edulcorantes, sobre todo los artificiales, son compuestos para los que nuestras enzimas digestivas no están preparadas, por lo que pasan por el intestino sin ser absorbidos y sin aportar calorías. Un ejemplo es la stevia, un edulcorante natural que se obtiene de una planta de Brasil. Su poder edulcorante es 300 veces superior al del azúcar y no es absorbido por el organismo ni altera los niveles de azúcar en sangre, aspecto interesante para los diabéticos. Los hay engañosos como los alcoholes (xilitol y sorbitol) usados como edulcorantes artificiales en chicles y helados, que aunque no alteran los niveles de azúcar en sangre ni provocan caries, tienen casi las mismas calorías que el azúcar. 

Otras veces se trata de compuestos que sí que aportan calorías pero, debido a su alto poder edulcorante, la cantidad que se usa es tan pequeña que se consideran edulcorantes low-calorie o no-calorie.

Estos compuestos que no se digieren de forma habitual a menudo levantan interrogantes sobre sus efectos en la salud. Se ha buscado asociar su consumo con muchas enfermedades, pero la mayoría de estudios realizados no permiten establecer una relación clara entre su consumo y dichas enfermedades. Es probable que otros factores relacionados con el consumo de edulcorantes (por ejemplo, ser diabético u obeso) puedan favorecer su propensión. 

Existen también estudios que apuntan que el consumo de edulcorantes no promueve la pérdida de peso ya que éstos interfieren con la capacidad de "contar" calorías que tiene nuestro cuerpo, habilidad parcialmente basada en cuan dulce es un alimento. Esta desregulación provocaría alteraciones en la sensación de saciedad. Eso si nos dejamos llevar por la sensación de saciedad para determinar cuándo (y cuánto) es suficiente, pero si medimos cantidades justas previamente, no tiene porqué afectar.

Los edulcorantes no sustituyen una dieta equilibrada y un estilo de vida saludable pero pueden ayudar, en aquellos casos en los que exista una patología asociada al consumo de azúcar, a hacer el tratamiento más llevadero. 

Azúcar, por Casandra

29 de octubre de 2011

¿Vida sintética?


Nace la vida artificial

Titulares así acompañaban hace ya un año la noticia de la creación del primer genoma sintético a cargo del equipo de investigación de Craig Venter, conocido también por su papel en el proyecto de secuenciación del genoma humano, concretamente como cabecilla del consorcio privado, que tenía intención de patentar la secuencia para lucrarse de su uso. Pero bueno, dejando a un lado a Venter, ¿crearon vida artificial? No exactamente.

A día de hoy, y dejando en la frontera el tema de los virus, todo organismo vivo está compuesto por células. La célula es la unidad mínima de vida independiente y con capacidad para autoreproducirse. Que conozcamos.

Nosotros somos organismos multicelulares, pero existen otros, como las bacterias que son unicelulares, es decir, una bacteria es una única célula.
De la misma manera que el cuerpo tiene diferentes partes y compartimentos, cada uno con sus componentes y funciones, una célula es similar pero en menor escala. Uno de los compartimentos principales de la célula es el núcleo, ya que en él está la información (ADN) necesaria para mantener la célula funcionando y para fabricar nuevas. La célula que "vemos" (con su forma, sus funciones, su capacidad de moverse o no, etc) es un reflejo de lo que está codificado en su ADN, en su genoma. Pero el genoma de por si solo no se considera vida, aunque sea imprescindible para que ésta exista. 

Lo que el equipo de Venter consiguió fue reproducir de forma artificial el genoma entero de una bacteria, habiendo previamente introducido tooooda la información en un ordenador, y siendo éste quien dictaba la síntesis. Pero una vez lo tuvieron sintetizado hubo que introducirlo en una bacteria (a la que le habían quitado su genoma original para introducir el artificial) para que realmente se pudiera considerar que el experimento había sido un éxito, ya que si esa bacteria era capaz de vivir con un genoma artificial quería decir que durante la síntesis por ordenador no se habían olvidado de añadir ningún elemento importante.

Si había diferencias entre el genoma original y el artificial (por ejemplo, el segundo  expresara además para una proteína azul), aunque en un principio todas las partes de la célula fuesen producto del genoma original, a medida que el artificial se fuera activando y expresando, la célula cambiaría ligeramente su forma o su contenido (por ejemplo, empezaríamos a ver proteínas azules que irían sustituyendo a las que aún quedasen fruto del genoma anterior).

Es un matiz, pero es importante. No crearon vida artificial, sino que crearon una macromolécula artificial ESENCIAL para la vida.

Es posible que nunca antes se hubiera sintetizado un genoma entero, pero sí partes, de manera que algunas de las técnicas que ellos usaron no fueron genuinas, pero sí lo fue el proceso en conjunto.

Es un avance importante, un pasito más que nos acerca a la cuestión de qué es la vida porque sin duda, que ésta pueda llegar a ser creada de cero algún día en un laboratorio obliga a replantearse algunas de las bases sobre las que estamos sentados ahora. Si vida y máquina se van fundiendo, ¿dónde está el límite? 

Bacteria artificial, por Casandra

22 de octubre de 2011

Defendiendo el cuerpo (II)

Existen numerosos movimientos que se oponen a la vacunación. Este rechazo puede deberse a motivos religiosos (y en ese caso, poco hay que discutir aquí) o éticos, por considerar que la vacunación obligatoria como una intromisión del gobierno en una cuestión que debería ser de elección personal, como expresión de libertad individual. Existen otras personas, la mayoría, que se muestran preocupadas por la seguridad o eficacia de las vacunas. O por la verdadera necesidad de éstas.

Aquí mis comentarios.

De su obligatoriedad:

Sobre la obligación de vacunarse, según lo que he podido traducir -y que me corrija quien sepa más de leyes que yo- de la Ley 14/1986, de 25 de abril, General de Sanidad, "las vacunas contra la viruela, la difteria y contra infecciones tíficas podrán ser declaradas obligatorias por el gobierno cuando, por la existencia de casos repetidos de estas enfermedades o por el estado epidémico del momento o previsible, se juzgue conveniente. En todas las demás infecciones en que existan medios de vacunación de reconocida eficacia total o parcial y en que esta no constituya peligro alguno, podrán ser recomendados y, en su caso, impuestos por las autoridades sanitarias". Es difícil delimitar eso de "no constituir peligro alguno", ¿peligro si implica riesgo de muerte?¿o cosas menos severas ya valen?
En otro punto de la ley (artículo 10.9) indica en qué casos podemos vernos privados de nuestro derecho a negarnos al tratamiento. De ésto deduzco que salvo casos excepcionales o de epidemias inminentes, uno puede negarse a ser vacunado o a vacunar a sus hijos, sin que vaya en contra de la ley ni de sus derechos.

De su composición:

Sí que podemos conocer la composición de las vacunas (ejemplo). El prospecto es tan detallado como el de cualquier otro fármaco. Y a pesar del argumento de muchos detractores de la presencia de mercurio en la composición, de los prospectos que he revisado ninguno contenía, aunque sí reconocían el uso de aluminio como adjuvante pero parece que no hay datos que demuestren su toxicidad. Si no reunimos los conocimientos necesarios para evaluar por nosotros mismos si la dosis y composición son adecuadas -lo que es habitual-, no queda más que confiar del mismo modo que confiamos en la composición de la aspirina. E incluso si tuviéramos ciertos conocimientos, si no disponemos de las herramientas para verificar de forma directa (en un laboratorio) la información que nos dan, continuaríamos fiándonos de lo que nos dicen, aunque en un nivel de conocimiento mayor. 

De su eficacia y seguridad:

Existen vacunas a las que los años de uso "avalan" su eficacia e inocuidad. Pero cada día aparecen nuevas vacunas y nuevas tecnologías. Que las veteranas no conlleven riesgos mayores no nos permite abrazar ciegamente a las nuevas. Aunque es verdad que las metodologías para testar la calidad y seguridad de las vacunas han ido desarrollándose a la par que éstas, y actualmente disponemos de pruebas capaces de detectar riesgos potenciales con una sensibilidad imposible hace unos años. Estas nuevas técnicas han detectado algunos contaminantes de vacunas que suscitan preocupaciones teóricas en relación con su inocuidad, pero parece que su presencia entraña menos peligro que el hecho de dejar de administrar la vacuna. No creo que ni los propios fabricantes hayan afirmado que sus vacunas sean perfectas. Las vacunas no son perfectas, ni las personas vacunadas están exentas de enfermar. Generalmente se escoge la vacuna con mayor espectro de acción y menor número de efectos secundarios. Pero como en el resto de medicamentos esto puede variar de paciente a paciente.

De su efectividad:

Las vacunas suelen ir dirigidas a enfermedades infecciosas y tienen, por eso, una inmunización doble. Por un lado disminuimos la probabilidad de contagiarnos nosotros al tener las defensas mejor preparadas y por otro lado estar rodeado de gente vacunada dificulta la presencia del agente infeccioso en nuestro entorno. Es lo que se conoce como la inmunización de grupo y que según opinan los más favorables a las vacunas es lo que mantiene protegidos a los bebes que aún no están en edad de ser vacunados y lo que baja todavía más la incidencia entre el resto de la población. Además, el que una enfermedad tenga una presencia nula en un país no implica que no esté presente en otra región del planeta, y que el patógeno pueda desplazarse de un país a otro a través, por ejemplo, del turismo. Por eso hay vacunas que aún se suministran aunque no se registren casos en ese país. 

De su necesidad:

Muchos provacunas recurren al argumento de la disminución de la tasa de mortalidad paralela a la aparición de las vacunas. Es verdad que a la vez hubo una mejora de las condiciones higiénico-sanitarias que ayudó mucho, mucho, en esto. Pero para aquellos en contra, hay que reconocer que existen enfermedades que sólo mejorando dichas condiciones no hubiese sido posible erradicar, como la polio.

Y no soy la primera en indicar que no todas las enfermedades (y sus respectivas vacunas) pueden ponerse en el mismo saco. Existen enfermedades con una severidad y una letalidad tales, que los posibles efectos secundarios que conlleve vacunarse aún no hacen decantar la balanza hacia el "no". Por ejemplo, en el caso del tétanos. Creo que la severidad de la poliomielitis o del tétanos frente a la de un sarampión o una alergia no son comparables. Luego entra en juego una decisión más personal sobre si es necesario que "pasemos" por el sarampión cuando podemos vacunarnos directamente. 

Pero la "vacunitis" tampoco es buena y sin ponernos conspiranoicos no hay que olvidar que detrás de la Salud también hay empresas y, mejor llevado o no, existe un conflicto de intereses entre farmacéutica-médico-paciente. Estar totalmente sanos no es lo más rentable para las tres partes. Y si con los problemas serios no se puede jugar, cada vez hay más medicamentos que satisfacen necesidades creadas, "enfermedades" poco serias dirigidas a sanos enfermos (otra versión de hipocondría). Y, ¿quién dice que las vacunas no entren dentro de este terreno pronto?

En algún informe del Global Advisory Committee on Vaccine Safety, entidad de la OMS que monitoriza la seguridad de las vacunas durante las fases clínicas y posteriores hay descritos algunos estudios que fueron llevados a cabo con fondos de Merck y GSK, gigantes y omnipresentes farmacéuticas. Generalmente sirven de refuerzo para otros estudios, pero ahí están. Y los avala la OMS. Y la OMS avala casi todo lo demás en temas sanitarios. Así que o no nos fiamos de nada (ni de aspirinas ni de vacunas) o la opción mas razonable es que sin volvernos locos, guardemos el ojo crítico, el lugar a la duda y el sentido común. 

Vacunas, por Casandra

15 de octubre de 2011

Defendiendo el cuerpo (I)

Imaginaos una casa en la que viven 150 personas con sus zapatos, libros, comida, su habitación, en definitiva, sus cosas. Trabajan, entran y salen de casa, hacen la compra, etc. Imaginaos que unas pocas, 3 o 4, se dedican las 24h del día a comprobar que todo lo que hay en casa pertenece a uno de estos 150 miembros, que ningún objeto ni persona se ha colado -y hay muchos que lo intentan-. Solo con echar un ojo a lo que tenemos en la habitación, parece una tarea muy compleja llevar a cabo un inventario de todo lo que nos pertenece.

Esto sirve de contexto para introducir el sistema inmunitario, que de forma simplificada, se encarga de mantenernos protegidos frente a agentes externos causantes de desajustes, de enfermedades (Mercè Martí, tus clases no fueron en vano pero aquí hay que abreviar)

El sistema inmunitario se compone de varios tipos celulares (linfocitos, neutrófilos...), cada uno con sub-funciones específicas, pero en general, son células que van sondeando nuestro cuerpo, "tocándolo" todo para comprobar que está en orden y les es familiar. Cuando un elemento externo (por ejemplo un virus, una bacteria que no pertenece a nuestra flora o una toxina; en general "patógenos") entra en el cuerpo, estas células reconocen su superficie, las proteínas, azucares y lípidos que la componen y detectan que ésto, aquí, no debería estar. 

A partir de aquí una cascada de señales se activa para (1) bloquear el elemento extraño para que no se propague por el cuerpo, (2) inactivarlo o degradarlo y (3) introducirlo en su "base de datos" para que si alguna vez vuelve a entrar, el sistema lo detecte más rápido y pueda actuar de forma efectiva ya que, a menudo, en el primer contacto con el patógeno el sistema inmune tarda un poco en prepararse, en llamar refuerzos. Tienen que avisar a otras células, pero les tienen que especificar contra qué atacar, no sea que lo hagan a diestro y siniestro. Si así fuera, atacarían también al propio cuerpo. Una desregulación similar es la que sucede en las enfermedades autoinmunes, como el lupus, cuando el cuerpo se ataca a sí mismo.

Y aquí entran las vacunas. Su función es poner en contacto al cuerpo por primera vez y de forma controlada con el patógeno. El tiempo que tarde el cuerpo en responder es crítico para dar una respuesta efectiva. Si el sistema inmune registra el patógeno y se prepara con la vacuna, en una eventual infección real el tiempo de reacción será mínimo y aumentará la probabilidad de hacerle frente sin que nos cause enfermedad o la muerte. 

Para controlar que el contenido de la vacuna no provoca la enfermedad hay diferentes aproximaciones. Una de ellas es usar vacunas inactivadas, que tienen el virus o la bacteria causante de una enfermedad, pero han sufrido un tratamiento químico o de calor que los ha matado o los ha dejado en un estado incapaz de infectar por sí solos. Siguen siendo útiles porque como el sistema inmune reconoce la "carcasa" de éstos patógenos, aunque se los demos inactivados la capa exterior está, y se activa la respuesta de todos modos. Como lo que añadimos no tiene capacidad de reproducirse, al cuerpo le resultará más sencillo combatirlo, y se preparará para una próxima infección.

Podemos tener también vacunas atenuadas cuando el patógeno está activo pero ha sido cultivado en el laboratorio para eliminar los genes que hacen falta para infectar pero no los genes necesarios para despertar la respuesta inmune.

En casos como el tétanos, donde la enfermedad la provoca una neurotoxina fabricada por una bacteria y no la bacteria en sí, se pueden hacer vacunas que contengan la neurotoxina en una forma parcial para que no sea nociva pero llame la atención al sistema inmune. O si sabemos cuales son las proteínas o los azúcares de la superficie del patógeno (de su carcasa) que son reconocidas, podemos hacer una vacuna que tenga sólo esos elementos pero que no tenga el virus o la bacteria enteros. 

A esta amplia variedad de vacunas se le están sumando otras nuevas más complejas que se basan en el uso de ADN y que tratan de aplicarse a aquellos casos en los que otras vacunas no han demostrado ser suficientemente efectivas: complejos procesos de infección, enfermedades autoinmunes,  terapias contra el cáncer (en el fondo, podemos ver las células cancerígenas como patógenas, que no deberían estar).

Me gustaría compartir con vosotros, hasta donde alcanzo, por qué las vacunas despiertan a menudo tanta polémica. A falta de tener la respuesta universal y definitiva, daros algún recurso y despertar vuestra curiosidad por saber qué pasa con algo tan cotidiano como polémico.
En el próximo post.
El sistema inmune por Albert Barillé, por Casandra

8 de octubre de 2011

De cromosomas y hermanos

Nuestro ADN se organiza en cromosomas (cr). En el núcleo de una célula encontraremos 46 cr. organizados en 23 pares; uno del par tiene origen materno, el otro, paterno. El par 23 (XX o XY) determina el sexo. Los cr. X e Y no se parecen entre ellos, y los genes que contienen son distintos pero los 22 pares restantes son homólogos, es decir, que el cr. 2 materno tiene los mismos genes que el 2 paterno -con ligeras variaciones-. Una célula así, con dos copias de cada cr., se llama diploide o 2N -lo normal que nos encontraremos por el cuerpo-. 
Cuando una de estas células va a dividirse hace una copia de todos sus cr. (por un momento es 4N) para que al dividirse, las dos células hijas sean 2N igual que la original. 
Este proceso se llama mitosis.

La cosa es más compleja cuando hablamos de gametos (óvulos y espermatozoides). Durante la fecundación los gametos se fusionan. Si fueran 2N, al fusionarse tendríamos una célula 4N (4 copias de cada cr.). Para evitarlo el gameto hace dos divisiones seguidas antes de fusionarse con otro: un gameto 2N hace una copia de sus cr. (4N), se divide, da dos gametos 2N que vuelven a dividirse obteniendo en total 4 gametos 1N. Éstos, que serán óvulos o espermatozoides, al fusionarse darán un embrión 2N que tras muchas mitosis formará un organismo completo. 
Este proceso de dos divisiones seguidas se llama meiosis.

A cada gameto le tocó una combinación concreta y aleatoria de cr. de la madre y del padre, por ej: el gameto #1 tiene los cr. 1, 3, 8, 12, 17 maternos y el resto paternos, el #2 tiene el 2, 5, 6, 9, 10 maternos y el resto paternos, etc. Esta combinación sumada a la que traiga el otro gameto con el que se va a fusionar da como resultado un conjunto de cr. únicos para cada individuo. 
Si los pares de cr. fueran 100% iguales no tendría importancia, pero cada uno arrastra mutaciones y cambios que hacen únicos nuestros cr. y que no dé igual el origen.

Para aumentar más la variabilidad, cada par de cr. se solapa e intercambia trocitos de ADN con su homólogo. Así, no sólo hablaremos de combinación de cr. paternos y maternos sinó que además, en un gameto, el cr. 1 paterno habrá intercambiado un 3% de uno de sus extremos con el cr. 1 materno y el cr. 2, 3, ... lo mismo. En otro gameto el cr. 1 no habrá intercambiado nada y en otro gameto, un 15%. Si nos imaginamos los cr. maternos azules y los paternos amarillos, cada gameto tendrá no solo cr. amarillos y cr. azules, también cr. amarillos con trocitos azules y viceversa.
Por eso, por muchos hermanos que tengamos, siempre que sean fecundaciones distintas, nunca serán iguales.

Un hecho curioso se da cuando se fecundan a la vez dos ovulos con dos espermatozoides y en lugar de dar gemelos divitelinos (no idénticos), los embriones se fusionan por error. No se fusionan sus células, pero se agrupan y en vez de dar dos individuos dan uno. Como venían de dos fecundaciones, tendremos dos ADNs distintos. Tendremos una quimera.

Al hacer una prueba de ADN con muestras de diferentes partes del cuerpo de alguien con quimerismo es posible que obtengamos resultados diferentes, como si analizáramos el ADN de dos hermanos. Este fenómeno a dado pie a más de un capítulo de serie policiaca en la que el asesino queda absuelto tras analizar su ADN y se busca un posible hermano en paradero desconocido como autor del crimen.

Intercambio de ADN entre dos cromosomas homólogos casi idénticos,
por Casandra

2 de octubre de 2011

DNI de la salud

Sacar un fármaco al mercado no es fácil. Hay requisitos de seguridad y eficacia, ensayos clínicos, etc. Aún así, una vez a la venta la respuesta no es siempre la esperada y se dan reacciones adversas o inesperadas. Ajustar la dosis o cambiar de medicamento supone un gasto elevado de tiempo, dinero y salud.

El del fármaco es un camino complejo. Se asimila y distribuye por el cuerpo, es metabolizado por distintas enzimas e interactúa con otras tantas proteínas más hasta que se excreta o acumula. Por esta complejidad, pacientes con perfil similar (edad, peso) no siempre responden igual a una misma dosis. Puede pasar que tanto la proteína diana de ese fármaco como las que intervienen en su degradación sean más o menos activas o efectivas. Esta variabilidad puede venir por cambios sutiles en metilaciones del gen, en el número de copias (CNVs) o en mutaciones puntuales (SNPs) que afecten la estabilidad, estructura o funcionamiento de la proteína. Esta información no nos la da el peso y edad del paciente.

Realizar análisis genéticos puede dar información para asociar variaciones en el ADN con capacidad de respuesta a un medicamento, permitiendo ajustar la dosis individual para maximizar la eficacia. A esta asociación de genética y farmacología se la conoce como farmacogenética, una página más de la medicina personalizada. 

La medicina está dejando de ser una ciencia que cura para ser una que garantice siempre la salud, se adelante a la enfermedad y la prevenga. En este aspecto la genética tiene mucho que decir, aunque no siempre sepamos qué dice. Se conocen miles de mutaciones asociadas a enfermedades, que predisponen con un % de susceptibilidad variable. Idealmente, si sabemos que tenemos una alteración que nos hace más susceptibles a sufrir Alzheimer debería ayudar en la decisión del tratamiento y en los hábitos de vida. Pero estamos hablando de probabilidades, estadística. ¿Sabe el médico como interpretar mi 35% de susceptibilidad a padecer Alzheimer? A lo mejor la predisposición se queda en eso, y la enfermedad no llega a manifestarse. 

Además, estamos hablando de secuenciar el genoma del paciente y buscar mutaciones en su secuencia, pero ¿qué hay del resto de marcadores? Cada vez más se validan nuevos marcadores basados tanto en la secuencia como en la estructura del ADN, en los niveles de determinadas proteínas metabólicas, hábitos de vida, etc. Toda una base de datos de información sanitaria personal que hay que decidir si descubrir, si conocer, si compartir. 

La posibilidad de tener todas las estadísticas relativas a nuestra salud, nuestros temores en forma de patologías acompañados de % de riesgo, esperanza de vida y propensiones a, todo a un clic en nuestro móvil, no parece siempre deseable.

Dejando de un lado el dinero que nos costaría, ¿Queremos que nos lean así la mano?

Medicina individualizada, por Casandra

24 de septiembre de 2011

Pioneras verdes

Aunque cuando nos falta el aire pedimos oxígeno, el 79% del aire que respiramos es nitrógeno atmosférico (N2). Tanto el oxígeno como el nitrógeno son esenciales para la vida, pero así como el oxígeno atmosférico lo podemos asimilar y utilizar, no sucede lo mismo con el nitrógeno. El nitrógeno es imprescindible para fabricar proteínas, ácidos nucleicos y otros compuestos del organismo pero en la forma en la que se encuentra no nos sirve, no es asimilable. Ni para nosotros ni para las plantas. 

La razón es que para captar el N2 atmosférico se necesita una maquinaria muy sensible al oxígeno. Si hay oxígeno en el interior celular, se bloquea. Las células de nuestro organismo están en contacto con el oxígeno, por lo que no tenemos esta maquinaria captadora de N2.

Las plantas llevan a cabo la fotosíntesis, proceso por el que consiguen azúcares y otros carbohidratos a partir de CO2, agua y luz. También obtienen oxígeno, necesario para organismos como nosotros que lo utilizamos durante la respiración. Por tanto, las células de la planta tampoco pueden contener esta maquinara captadora de N2. 

¿Cómo puede ser que algo tan esencial, evolutivamente no lo tengamos más accesible? No lo sé. Nosotros obtenemos el nitrógeno necesario a través de la dieta, principalmente en forma de proteínas. 
Las plantas en cambio dependen del nitrógeno del suelo. En él habitan unas bacterias capaces de captar el N2 de la atmósfera y transformarlo en un compuesto asimilable para la planta. Estas bacterias a veces son de vida libre y otras están estrechamente ligadas a la planta, en una relación de dependencia total la una de la otra. En simbiosis. La subsistencia de las de vida libre depende de encontrar nutrientes en el suelo para obtener la energía para llevar a cabo la captación (llamada fijación del N2). En cambio, las que están en simbiosis con las raíces de la planta reciben de ésta hidratos de carbono a cambio de que la bacteria aporte nitrógeno asimilable. Cada uno da al otro lo que le sobra. Para la planta es sencillo obtener azúcares a través de la fotosíntesis. Para la bacteria es sencillo fijar el N2 atmosférico, pero ambas lo tendrían difícil para llevar a cabo los dos procesos. 
Una vez la planta lo recibe y sintetiza proteínas, ácidos nucleicos, etc, el nitrógeno entra en la cadena trófica a través de herbívoros, luego carnívoros, etc.

Dentro de este contexto existe un grupo de bacterias especiales conocidas como cianobacterias. Fueron las precursoras de las plantas y tuvieron un papel clave en la evolución ya que se piensa que fueron quienes inundaron la atmósfera de oxígeno hace 2.500 millones de años gracias a su pionera capacidad de obtener energía (y oxígeno) a partir de CO2, agua y luz. Es decir, hacer la fotosíntesis.

Con toda la charla sobre el nitrógeno diréis que de dónde lo sacaban ellas. Su singularidad les viene del hecho de saber hacer la fotosíntesis a la vez que fijar N2, y es que no sólo fueron pioneras fotosintéticas sino que lo fueron también en la división del trabajo. Aunque las cianobacterias son, como indica, bacterias (y por tanto unicelulares) hay una cierta asociación y conexión entre ellas. Así, mientras la mayoría se dedica a realizar la fotosíntesis unas pocas células especializadas (llamadas heterocistes) se dedican a fijar N2. Luego es cuestión de repartir lo obtenido.


Diminuto homenaje a estas diminutas verdes, iniciadoras de la fotosíntesis y la fijación del N2, indispensables para la vida tal y como la conocemos.

Cianobacterias, por Casandra
Más grandes y de color más claro, los heterocistes.

8 de septiembre de 2011

Cuestión de dosis

En general se cree que tenemos dos copias de cada gen (una del padre, otra de la madre) en cada una de nuestras células. Sin embargo se ha visto que hay regiones del ADN que están repetidas y el nº de repeticiones varía entre individuos, incluso entre hermanos gemelos, es decir que no siempre el número de repeticiones viene heredado de nuestros padres y en algunos casos aparecen "de novo" con cada individuo. Estas repeticiones (CNV, copy number variation) pueden ser debidas a un error en la replicación  (la copia) del ADN, aunque existen otras causas.

Las CNVs tienen un efecto significativo si se dan en una región del ADN que contenga genes. Si alteran el numero de copias de un gen, alterarán el papel de ese gen en la célula. El número de repeticiones de un gen puede tener un papel relevante tanto en la respuesta a fármacos como en el origen mismo de una enfermedad.

La dosis de un fármaco se calcula a partir de la cantidad de principio activo, la vida media que tendrá en el cuerpo, el peso y edad del paciente, etc. El gen gstm1 codifica una proteína implicada en el metabolismo de fármacos, su degradación y detoxificación. Si hacemos una estimación de la dosis del medicamento pensando que tendrá una vida media t y resulta que el paciente presenta más copias del gen gstm1 de lo normal, es posible que el fármaco se degrade más rápido y sea menos efectivo. Si la variación es a la baja, el fármaco puede llegar a resultar tóxico para el paciente.

Puede pasar que este desajuste en el número de copias sea la causa de la enfermedad. La falta de una proteína necesaria para degradar purinas, por ejemplo, dará como resultado un exceso de ácido úrico, se acumulará en las articulaciones y provocará gota. Si fuera así, por mucho que secuenciáramos (leyéramos letra a letra) el gen en busca de mutaciones, no encontraríamos, ya que la secuencia es la correcta y lo que falla es el número de copias del gen.

Como en el caso de las metilaciones, a veces no basta con buscar cambios de A por T, o de C por A o G. Son necesarios otros puntos de vista y técnicas para detectar estas variaciones. En la mayoría de cambios de CNVs y cambios de nucleótidos (A por C, por ej.) conocidos como SNPs, el resultado es benigno. De hecho, cada uno de nosotros tiene una colección de SNPs y CNVs que nos hacen únicos. Sólo a veces, por la posición en la que caen, provocan enfermedades. Incluirlas en los tests de detección de alteraciones ayuda a esclarecer el origen de la enfermedad y el tratamiento más idóneo. Filtrándose va, medicina personalizada.

Cuestión de dosis, por Casandra