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Los ataúdes de las células

Célula de cáncer de pulmón en apoptosis. La formación del "ataúd" de microtúbulos (rojo) y la fragmentación del núcleo (azul) son dos rasgos característicos de este tipo de muerte celular.

Las células de los organismos multicelulares como el de los humanos, se encuentran en un continuo ciclo de proliferación y muerte. Las células que mueren por envejecimiento o por lesiones accidentales son de esta forma remplazadas por la proliferación de las células adyacentes manteniéndose el número de células en los tejidos.

El desequilibrio de alguno de estos procesos conduce a diferentes enfermedades. Si la balanza se inclina hacia una mayor proliferación pueden desarrollarse tumores o procesos cancerosos. Por el contrario, si la balanza se inclina hacia una mayor muerte pueden desarrollarse diferentes enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer. Durante el desarrollo embrionario, la muerte por apoptosis desempeña igualmente un papel fundamental ya que permite el modelado final de las estructuras del organismo.

Para que la muerte sea controlada los organismos han desarrollado un mecanismo de muerte que denominamos apoptosis que permite que la muerte celular no dañe a las células vivas vecinas y permita su eliminación por células especializadas (los macrófagos) que limpian el organismo de las células muertas.

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¿Y si el fraude fiscal fuese un problema de imitación?

El fraude fiscal constituye un problema grave para muchos países, en particular en el Sur de Europa. Las estimaciones relativas al año 2013 apuntan a que en España la economía sumergida constituye casi el 25% del Producto Interior Bruto (Hacienda 2014). Se trata de una cifra muy elevada si la comparamos con la media europea (alrededor del 15%). Los españoles, de hecho, opinan mayoritariamente que el fraude fiscal constituye uno de los principales problemas del país (Alvira Martín et al. 2000: 185-205; Centro de Investigaciones Sociológicas 2014).

Al respecto, se ha llegado a mantener que existirían áreas geográficas o sectores económicos donde el impago de los impuestos casi constituiría la norma y no la excepción. Pero, ¿existen semejantes " bolsas de fraude"? ¿Y por qué? Si se diferencia por sectores económicos, parece que existen explicaciones bastante obvias, como la (relativa) facilidad con la que ciertos tipos de empresas pueden eludir el pago de los impuestos, debido a factores como la estacionalidad de la actividad económica (ej. agricultura, construcción, turismo) o la falta de coordinación en la regulación internacional (ej. finanza, grandes corporaciones, paraísos fiscales).

Sin embargo, existe también una explicación sociológica del fenómeno basada en la imitación del comportamiento de los demás y la colaboración (Elster 1991: 240-245; Ostrom 2000). Así pues: si tú piensas o ves que todos los demás pagan sus impuestos, es más probable que des por sentado que eso es lo correcto y probablemente es lo que harás tú también. En cambio, si piensas o ves que los demás no lo hacen, pensarás entonces que eso es lo correcto. Al mismo tiempo, si tus conocidos son evasores, es más probable que te convenzan o ayuden a hacerlo. Por tanto, la probabilidad de que tú seas un evasor no es independiente de tu entorno social.

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Un año bien cumplido

El CSIC apuesta firmemente por la importancia de la divulgación de sus investigaciones.

El mayor organismo de investigación de este país, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), es una referencia en muchos aspectos de la generación de conocimiento, su transmisión a la empresa, las políticas de género, la internacionalización… Esa posición es consecuencia, en cierta medida, de su implantación en toda España, su dimensión (más de 12.000 personas trabajan en el CSIC), y el amplio abanico de disciplinas en las que investiga, que van desde las humanidades hasta la física de partículas.

Aunque el CSIC en "tiempos modernos" siempre ha estado preocupado por mostrar su trabajo a los ciudadanos, hace poco más de una década que inició una apuesta por divulgar la ciencia e integrarse plenamente en la sociedad española. Fruto de esa decisión, y de quienes la hacen posible día a día, el CSIC se ha ganado también el primer puesto en el fomento de la Cultura de la Ciencia. Los últimos datos muestran que el CSIC lleva a cabo cerca de 10.000 actividades de divulgación de la ciencia en las que participan más de un millón de personas y en las que nos implicamos más de mil personas del CSIC.

No es casualidad, por tanto, que hace justo un año Enrique Pérez Montero, investigador del Instituto de Astrofísica del CSIC escribiera el primer post para este blog, 'La Cuadratura del Círculo', abriendo un nuevo espacio digital de divulgación científica coordinado por la Delegación del CSIC en Andalucía y la Casa de la Ciencia de Sevilla.

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Razones (o no) para 'melanizarse'

La feomelanina otorga el color rojizo a los pelirrojos, no protege la piel de la radiación UVA y broncea mal la piel y de manera concentrada.

La luz procedente del Sol ha hecho posible la existencia de vida, pero al mismo tiempo ha condicionado su apariencia. Y es que la vida en la superficie de la Tierra no puede existir sin protección frente al componente ultravioleta (UV) de la radiación solar, que daña con facilidad el material genético de las células.

La solución se encuentra, además de en las cremas solares que nos aplicamos en verano, en un pigmento oscuro, denominado melanina, capaz de absorber la radiación UV. Como consecuencia, prácticamente todos los organismos, con la notable excepción de las plantas, que utilizan otros mecanismos de protección, están melanizados en mayor o menor grado. Y cuando no lo están, su supervivencia queda supeditada a una nula exposición al Sol, como ocurre con los animales estrictamente trogloditas. Además, un sinfín de animales utiliza la melanina para aumentar la resistencia de sus estructuras corporales, termorregular o generar colores con los que comunicarse. Hay por tanto muchas razones para melanizarse.

Pero la síntesis de melanina puede tener costes además de beneficios, de forma que la manera con que los organismos se pigmentan tiene consecuencias que condicionan su existencia. En animales vertebrados el proceso tiene lugar en unas células especializadas llamadas melanocitos y consiste en la oxidación del aminoácido tirosina. Si durante la oxidación no hay presencia de otro aminoácido (cisteína), el proceso da lugar a la formación de eumelanina, el pigmento oscuro que cumple todas las funciones mencionadas anteriormente.

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¿Y si las plantas hablaran?

¿Quién de nosotros no ha comprado una planta fantástica en un vivero o en una gran superficie comercial, de verde intenso, rebosante de flores y vida, y ha sido testigo de cómo en unas semanas o meses todo ese vigor y alegría se ha ido transformando en marchitez y tristeza? Y a veces, cuando estamos frente a ella, en ese momento en el que asumes que no se podrá recuperar, que ya no puede continuar haciendo su función en la casa y que tienes que tirarla, estableces un diálogo telepático con ella: "Si me hubieras dicho que te faltaba agua…; o fertilizante…; o un poquito más de luz, yo te los hubiera dado. ¡Pero es que sois tan introvertidas! Si pudierais hablar, todo sería más fácil".

Algo similar les ocurre a muchos agricultores en el mundo. La agricultura intensiva, aquélla que exige de un aporte de nutrientes y agua muy elevados, es la que genera, a pesar de su menor superficie mundial en términos relativos, más de la mitad de los alimentos de origen vegetal. Y, aunque nos parezca mentira, aún no está claro cómo hacer un uso óptimo del agua del riego. Por si esto fuera poco, se espera un considerable incremento de la demanda de alimento con el aumento de la población mundial en más de un 30% para el año 2050, a lo que se suman los efectos negativos de la sequía sobre la producción como consecuencia del cambio climático. Todo esto va a hacer del agua un recurso muy escaso y cada vez más valioso.

El grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, un instituto de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha apostado decididamente por entender los mecanismos fisiológicos de respuesta de la planta al estrés hídrico y, por qué no expresarlo así, por escuchar a las plantas y ayudarles a hacerse oír con el uso de sensores instalados en ellas.

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Epidemia de intolerancia

"¿Ha supuesto Charlie Hebdo un revulsivo para la intolerancia?"

La intolerancia es una enfermedad social muy contagiosa: palabras, acciones y omisiones la transmiten con eficacia y, en ocasiones, con virulencia. El reciente atentado contra la revista satírica francesa Charlie Hebdo refleja en grado sumo, una vez más, hasta dónde pueden llegar los fanáticos intolerantes.

El papel que desempeñan las personas tolerantes para impedir que la enfermedad se transforme en epidemia no siempre está claro, aunque debería ser crucial, pues dos fuerzas de gran intensidad tiran de ellas en sentido opuesto: por un lado, la identificación con quienes comparten sus rasgos sociales y culturales ( homofilia); por otro, la tolerancia misma, que se supone que debe ir más allá de la identidad. El choque de ambas fuerzas provoca el dilema de la tolerancia: sobreponerse, cuando sea preciso, al enorme atractivo de la identidad, incluso al precio de ir en contra de los nuestros, o rebajar las exigencias de la tolerancia tolerando a nuestros intolerantes.

Las consecuencias de tolerar a los intolerantes son devastadoras y las ciencias sociales cuentan con modelos que nos ayudan a confirmarlo. Efectivamente, los modelos de simulación social nos permiten crear –o, mejor dicho, programar- sociedades artificiales en las que se puede reproducir la compleja interacción de los agentes sociales. Partiendo de la obra pionera de Thomas Schelling, estos modelos demuestran, por ejemplo, que no es necesario siquiera que la gente sea intolerante para que la sociedad se divida en grupos aislados, basta con que prefiera relacionarse solo con quienes comparten rasgos sociales.

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'Trucos de cocina' para reducir compuestos químicos perjudiciales

Todo empezó en un túnel en Suecia. Unos obreros trabajaban con un compuesto químico en la construcción de un túnel. Algo fue mal y quedaron expuestos a altas concentraciones de un compuesto cancerígeno. A raíz del accidente, realizaron análisis de sangre a los obreros y a la gente que vivía alrededor que no tenían relación con el túnel. Vieron que incluso los que no estuvieron relacionados con el accidente tenían este compuesto en sangre. ¿Cómo llegó ese compuesto llamado acrilamida a su organismo? La clave estaba en la dieta.

La acrilamida es un compuesto químico clasificado por la IARC (International Agency for Research on Cancer) como "probable cancerígeno en humanos" con numerosas aplicaciones. Se usa como acondicionador de suelos, en tratamientos de aguas residuales, cosmética, papel, industrias textiles e incluso como soporte en algunas técnicas de biología molecular. Tras el accidente del túnel, se empezó a sospechar de un origen de la acrilamida distinto al de la exposición ambiental. En 2002, se confirmó su presencia en alimentos calentados y la Comisión Europea publicó unas recomendaciones para reducir su formación en alimentos.

Pero no todos los alimentos cocinados contienen acrilamida. Aunque el hervido no forma este compuesto, el cocinado a altas temperaturas de alimentos ricos en carbohidratos como son las patatas o los cereales, sí lo hace. ¿Y por qué sólo en alimentos ricos en carbohidratos? Pues porque la acrilamida se forma a partir de la reacción de un aminoácido (asparagina) con azúcares a través de una reacción conocida como reacción de Maillard, responsable del color tostado y el aroma típico de cocinado, fritura y tostado de los alimentos. Pero no todas las condiciones de cocinado son idóneas para su formación. Cocinar alimentos ricos en azúcares, a altas temperaturas (superiores a 120ºC) y con escasa humedad, son el caldo de cultivo ideal para la formación de acrilamida.

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Malthus y la carrera agroalimentaria del siglo XXI

En el año 2050 se estima que habrá entre 9 y 10 mil millones de personas en el mundo

A finales del siglo XVIII, el clérigo-economista Robert Malthus observó que la diferencia entre el crecimiento exponencial de la población humana y el crecimiento lineal de la producción agrícola provocaría un desequilibrio poblacional con potenciales efectos catastróficos. En el siglo XXI sentimos de nuevo oscilar esta espada de Damocles sobre nuestras cabezas porque nunca antes el planeta ha alcanzado la desmesurada población actual y porque las previsiones demográficas la sitúan entre 9 y 10 mil millones en el año 2050. Carecemos actualmente de la capacidad agroalimentaria para abastecer a estos sobrecogedores números poblacionales, ni previsiblemente la tendremos entonces siguiendo las tendencias actuales.

A lo largo de la historia, cuatro factores principales, como jinetes apocalípticos, han contribuido a controlar la población humana: las enfermedades, las fieras, la guerra y el hambre. Este control logró que hasta el siglo XVIII la población humana no pasara de unos cientos de millones. Sin embargo, el hombre del siglo XX había controlado eficazmente las enfermedades, había exterminado casi en su totalidad a las fieras y creaba, tras dos catastróficas guerras mundiales, organizaciones internacionales que racionalizaran, aunque no evitaran, las guerras. Superados estos frenos, la población se disparó hasta las cotas actuales.

Pero la erradicación del hambre es otro problema diferente. Dado que la alimentación constituye una necesidad intrínseca, la obligación de mantener una dieta equilibrada se convierte en el gran problema a solucionar por cualquier sociedad. La expansión del hombre desde hace unos doce mil años se debe al descubrimiento independiente de la agricultura en varios lugares del mundo, lo que unido a unas benévolas condiciones ambientales, desarrolló las primeras florecientes civilizaciones de Asia, Europa y América.

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Metales, algas y fotosíntesis

Diatomeas marinas

Las diatomeas -una clase de algas unicelulares microscópicas conocidas también como Bacillariophyceae- constituyen uno de los grupos más abundantes y diversificados del fitoplancton oceánico, como podéis ver en la imagen de arriba. Actualmente se conocen más de 200 géneros de diatomeas, y se estima que hay alrededor de 100.000 especies extintas. Aproximadamente del 30 al 40 por ciento de los 45-50 mil millones de toneladas de materia orgánica generadas al año en los océanos proviene de la productividad fotosintética de las diatomeas.

A nivel mundial, la contribución de las diatomeas es equivalente a la de todos los bosques tropicales combinados. Además, debido a sus paredes de sílice, son los principales actores de la bomba biológica de carbono, ya que el hundimiento de las diatomeas muertas contribuye a secuestrar el carbono fijado en las profundidades del mar. Las aplicaciones biotecnológicas de las diatomeas incluyen su uso como fuente de fitoplacton en acuicultura, bioindicadores de la contaminación y la calidad del agua, así como aplicaciones nanotecnológicas, de química de materiales, producción de biocombustibles y alimentos para animales.

Complejos de membrana y transportadores solubles en fotosíntesis. Las flechas indican el flujo de electrones

Complejos de membrana y transportadores solubles en fotosíntesis. Las flechas indican el flujo de electrones

Las diatomeas llevan a cabo una fotosíntesis oxigénica similar a la de otras algas y plantas superiores, pero también a las de las cianobacterias, en la que los electrones excitados por la energía luminosa se transfieren a través de tres grandes complejos de proteínas de membrana (fotosistema II –PSII-, citocromo b6 f y fotosistema I –PSI-), conectados por transportadores móviles (quinonas y proteínas solubles) (Figura 2).

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¿Contaminan el mar los cosméticos solares?

Más de la mitad de la población mundial vive en zonas costeras (a una distancia de 60 km del mar), cantidad que estacionalmente se ve considerablemente incrementada debido al auge del turismo costero. Actualmente España ocupa tercer puesto como destino turístico mundial, siendo las zonas costeras el destino preferido de los visitantes.

En 2013 España marcó un nuevo record histórico de viajeros extranjeros con 60.7 millones de turistas y en el primer semestre de 2014 ya acumulaba un 7.3 % más visitas que en el mismo período del año anterior. A pesar del constante crecimiento del turismo costero, los conocimientos sobre el impacto de su actividad en el ecosistema marino es muy escaso.

Uno de estos impactos, y objeto de estudio por el equipo de investigación liderado por Antonio Tovar, es el relacionado con el uso de cosméticos diseñados para la protección de nuestra piel ante la exposición prolongada de la radiación ultravioleta (UV). La creciente preocupación y concienciación sobre los riesgos que provoca la radiación UV sobre nuestra piel se traduce en un incremento considerable del uso de protectores solares.

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