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El Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis cumple 50 años

Cincuenta años en ciencia son mucho y nada a la vez. Mucho, por el camino recorrido y las dificultades salvadas. Nada, porque aún queda mucho por recorrer. Ésta es la filosofía con la que trabaja el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), uno de los primeros centros mixtos de la Universidad de Sevilla y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que acaba de cumplir sus bodas de oro y que, a día de hoy, cuenta con una plantilla de más de un centenar de personas.

Medio siglo hace que D. Manuel Losada Villasante, con las ganas y la ilusión por las nubes, se trasladó a Sevilla y creó el Departamento de Morfología y Fisiología, dependiente del Instituto de Biología Celular (CSIC) y de la Facultad de Ciencias de la Hispalense. Con un proyecto que comenzó en el Centro de Investigaciones Biológicas de Madrid y unos recursos limitados en todos los sentidos, empezó a gestarse el actual IBVF en uno de los locales del actual Rectorado de la Universidad de Sevilla.

Fue en 1976 cuando se produjo el traslado a la Facultad de Biología, en el Campus de Reina Mercedes, un emplazamiento donde los investigadores tenían a su disposición nada más y nada menos que… ¡800 m2! ¿Quién se lo iba a decir a los investigadores que llegaron a trabajar en los lavabos de señoras del Rectorado? Sin duda alguna, todo eran buenas noticias.

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Cotorra de Kramer: una invasión con solución científica

Las especies invasoras –es decir, aquellas que se han transportado y proliferan fuera de sus rangos de distribución naturales gracias a la acción humana- constituyen una de las amenazas más importantes para la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas, causando además, en muchos casos, problemas de salud pública y graves impactos económicos. Frente a estas amenazas, los gobiernos destinan grandes esfuerzos a prevenir la entrada de especies exóticas dentro de sus fronteras o, cuando éstas ya se encuentran presentes, en erradicar (eliminar) o controlar sus poblaciones, manteniéndolas en el último caso en tamaños que minimicen sus impactos. De estas dos últimas medidas, la erradicación siempre es la más deseable, ya que supone eliminar a la especie invasora y a sus impactos, restableciendo o permitiendo la restauración (en la mayor parte de los casos) de las condiciones de los ecosistemas previas a la invasión.

Las acciones de manejo que conducen a la erradicación o al control de una especie invasora implican, en la mayoría de los casos, matar individuos. Cientos de miles de invertebrados, roedores, reptiles o peces son eliminados todos los años en distintos lugares del mundo por sus efectos negativos sobre la biodiversidad, la salud pública o la economía, y estas campañas cuentan normalmente con un apoyo popular importante. Sin embargo, ese apoyo se desvanece e incluso puede tornarse contrario cuando lo que se debe gestionar mediante estos métodos son especies carismáticas que despiertan la simpatía (o la empatía) de la gente, como es el caso de algunos mamíferos o las aves. Dentro de este grupo se encuentra la cotorra de Kramer, considerada como una de las 100 peores especies invasoras de Europa.

La cotorra de Kramer, presente como invasora en buena parte del territorio español además de en otros 35 países, debe su éxito a la combinación de dos factores fundamentales, como son el elevadísimo número de individuos importados para su tenencia como animales de jaula (muchos de los cuales se han escapado o liberado) y la similitud del nicho climático entre sus áreas de distribución nativa (India) y de introducción (Europa). En algunas zonas de Europa, estas cotorras alcanzan poblaciones de miles de individuos y tienen impactos sobre la biodiversidad (especies nativas), la agricultura (incluyen cultivos en su dieta) y la salud pública (son potenciales transmisores de psitacosis al hombre). En Sevilla, las primeras cotorras de Kramer aparecieron a comienzos de los años 90, muy probablemente como fruto de una liberación, en el Parque de María Luisa, de aves incautadas por las autoridades en el mercado de La Alfalfa. De este pequeño grupo fundador, hemos pasado a tener este año (2017) casi 3000 cotorras, congregadas mayormente en dos grandes núcleos reproductores, uno en el mismo parque y otro en el Monasterio de la Cartuja. Estas cotorras tienen un impacto significativo sobre dos especies nativas de gran interés de conservación, como son el nóctulo mayor (un murciélago forestal) y el cernícalo primilla. Ambas especies, al igual que las cotorras, crían en oquedades, un recurso escaso en los medios urbanos donde las tres especies conviven. El resultado es desastroso: las cotorras de Kramer, muy agresivas, desplazan a los cernícalos y murciélagos de los agujeros, llegando incluso a causarles la muerte. La mayor colonia europea de nóctulo mayor localizada en el Parque María Luisa está hoy día confinada a un puñado de árboles a consecuencia del aumento en la ocupación de agujeros por las cotorras (han pasado de 75 árboles ocupados en 2003 a 14 en 2017), y la colonia de cernícalos primilla situada en la Iglesia del Salvador muestra una marcada tendencia negativa desde 2013, paralela al aumento de nidales ocupados por cotorras. Además, ya se empiezan a detectar los primeros impactos sobre los cultivos (principalmente girasol y frutales), aunque la elevada disponibilidad de alimento presente en las ciudades funciona como un colchón que todavía amortigua estos efectos. Finalmente, la presencia potencial de enfermedades que pueden transmitirse al hombre es otro aspecto que preocupa, y mucho, a las autoridades.

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¿Cuál es la vida útil del aceite de oliva?

Tengo la gran suerte de estar desarrollando en la actualidad un proyecto  Comfuturo titulado Determinación rápida de la vida útil de alimentos grasos en estado líquido” en el Instituto de la Grasa, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Mi contrato, gracias al cual puedo desempeñar una labor que considero social, está siendo financiado gracias a la iniciativa de la Fundación General CSIC que promueve el programa ComFuturo , en CSIC y distintas empresas españolas que tiene por objetivo una labor social con los jóvenes investigadores evitando que abandonen la carrera investigadora o su expatriación. El compromiso de esta iniciativa privada ha permitido el desarrollo de proyectos que dan respuesta a demandas científicas y tecnológicas relevantes.

En concreto este proyecto está basado en desarrollar una nueva estrategia analítica basada en espectroscopia infrarroja para predecir el tiempo de vida útil de cualquier alimento fresco en estado líquido. Todo alimento fresco sufre un proceso de envejecimiento que puede ser retardado dependiendo de las condiciones de almacenamiento. La principal causante de este envejecimiento de los alimentos frescos es la oxidación. La consecuencia de este tipo de reacciones es una serie de cambios en la composición química de los alimentos que reducen su calidad llegando a hacer que el consumidor rechace el producto.

En concreto, en el caso de alimentos grasos, la principal consecuencia detectable del envejecimiento de estos alimentos es la aparición del defecto rancio. Sin embargo, se producen otros cambios no detectables por el consumidor que afectan a la calidad del alimento. Además de la aparición de compuestos volátiles responsables de defectos sensoriales, durante el envejecimiento se produce una disminución de compuestos de alto valor añadido por sus implicaciones saludables, como es el caso de los compuestos fenólicos. Estos cambios pueden llegar a hacer que los aceites desciendan de categoría.

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Contando células con chispas

Las células son los bloques básicos que conforman la vida tal y como la conocemos. En los laboratorios de investigación biomédica se manipulan estos bloques para desentrañar toda la información que poseen. Esto puede resultar muy laborioso. Hay que tener en cuenta que esos bloques están vivos y los métodos de medida deben estar muy verificados para no acabar con dichas células. Actualmente existen líneas de investigación encargadas de encontrar nuevos procedimientos y herramientas para manipular las células. Esta labor es de vital importancia para poder comprender mejor el funcionamiento de las propias células, su interacción con el entorno, o incluso buscar nuevas posibilidades terapéuticas para tratar enfermedades.

En este contexto, se enmarca la labor investigadora del grupo de Diseño y Test de Circuitos Integrados de Señal Mixta que realiza su actividad en el Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE-CNM, CSIC-US). En su línea de investigación sobre circuitos y sistemas biomédicos, uno de los objetivos principales del grupo es el desarrollo de una técnica de medida que permita contar células empleando circuitos electrónicos. 

Las pruebas de fármacos suelen realizarse siempre primero sobre células en placas de laboratorio para analizar su toxicidad. Este experimento requiere conocer el número de células al principio y su evolución en el tiempo de exposición a la sustancia. Generalmente la forma de contar el número de células consiste en detener el experimento para aplicarles un tinte y observar al microscopio la población en la placa. Una vez se ha realizado, el proceso no es reversible, y no se puede continuar con el experimento. Por este motivo, los biólogos tienen que repetir muchas veces las medidas, realizar extrapolaciones y estadísticas, procedimiento que puede resultar tedioso y costoso en términos de tiempo invertido.

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Otra vez la montaña de Borneo

Fotografías: Javier Juste

Otra vez la montaña de Borneo... tan alta como inaccesible y a sus faldas lo que aún queda de ese bosque tropical húmedo tan diverso, y que un día ocupo todo Borneo. Impresionante tanto desde fuera con esas laderas vestidas de verde y que rebosan vegetación, como por dentro.

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¿Y si sueñas con nosotros?

Giani Rodari, en sus “Cuentos por teléfono”, escribió en 1973 un texto que me fascina por la energía que contiene: “ Al principio, la Tierra estaba llena de fallos y fue una ardua tarea hacerla más habitable. No había puentes para atravesar los ríos. No había caminos para subir a los montes. ¿Quería uno sentarse? Ni siquiera un banquillo, ni sombra. ¿Se moría uno de sueño? No existían las camas. Ni zapatos, ni botas para no pincharse los pies. No había gafas para los que veían poco. No había balones para jugar un partido; tampoco había ni ollas ni fuego para cocer los macarrones. No había nada de nada. Cero tras cero y basta. Solo estaban los hombres, con dos brazos para trabajar, y así se pudo poner remedio a los fallos más grandes. Pero todavía quedan muchos por corregir: ¡Arremangaos, que hay trabajo para todos!”

Sí, en el Museo Casa de la Ciencia del CSIC, institución en la que trabajo, como diría Rodari hay mucho trabajo para todos y, prueba de ello, es un proyecto que acabamos de poner en marcha. Se titula “ Ciencia al Descubierto” y consiste en un proceso de participación colectiva para cocrear los exteriores del Museo e implementar un espacio sensorial, de experimentación y de didáctica de la ciencia. Podríamos haber encargado un diseño a un estudio de arquitectura. Podríamos hacer definido nosotros unilateralmente qué incluir en esos 3.000 metros cuadrados. Pero, por mucho que añada complejidad a la tarea, DEBÍAMOS hacerlo participativo…

Dibujo de participante en la actividad '¿Cómo te gustaría que fuese el patio de tu cole?'

Dibujos de participantes en la actividad '¿Cómo te gustaría que fuese el patio de tu cole?'

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¿Qué es la Arqueometría?

La Arqueología, como tal disciplina de estudio de los materiales “antiguos”, comenzó a finales del siglo XVIII, con Winckelmann, con objeto de estudiar, describir e interpretar los restos materiales de las civilizaciones pretéritas a través de sus monumentos, obras de arte, utensilios y documentos. Utiliza métodos científicos diversos, como son las excavaciones, realización de cortes y estratos, análisis en el laboratorio, cálculos estadísticos y otros.

Es una Ciencia que, por medio del estudio de los vestigios de la actividad humana, permite también investigar no solo a las antiguas civilizaciones, sino también entrever el entorno ecológico y la evolución de los procesos culturales de los entornos más remotos. En un sentido más amplio del estudio centrado en los resultados de las excavaciones, se podría englobar a la propia Arqueología pero también a la Conservación y Restauración de las riquezas culturales y materiales que reflejan parcelas del saber humano, así como su espiritualidad desde los remotos inicios de la Humanidad.

Con el aporte de la Ciencia moderna, la Arqueología se ha beneficiado. Este hecho es especialmente de interés con el desarrollo de las denominadas técnicas instrumentales de análisis de materiales. Dichas técnicas permiten estudiar en detalle y conocer más en profundidad aquellos materiales antiguos que posean interés. De este modo, se puede arrojar más luz sobre ciertos aspectos del pasado y se ha creado así una nueva parcela científica de interacción, denominada por el profesor Hawkes en 1958 “Archaeometry”, palabra inglesa con su etimología, siendo en español traducida como “Arqueometría”.

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Un día cualquiera en Doñana

Mientras espera a que la barrera del control de acceso a la Reserva Biológica de Doñana se abra, Kiko descansa los brazos sobre el volante de su todoterreno y finalmente deja caer la cabeza sobre ellos. Ha sido una noche larga pero fructífera: una nueva pareja de búhos encontrada en el entorno de Doñana, que le produce un sentimiento de euforia a pesar del cansancio acumulado y del futuro trabajo que supondrá: seguir a los adultos, controlar los pollos o analizar su dieta a través del análisis de sus egagrópilas, esas bolas de huesos, pelo o plumas que son incapaces de digerir y finalmente acaban regurgitando. Cuando levanta la cabeza, el sol comienza a dibujarse en el horizonte.

Pronto el sol se alzará, y un grupo de técnicos se afanan en revisar las decenas de trampas que dispusieron la pasada tarde para capturar ratones. Si tardan demasiado en marcarlos y liberarlos, sus pequeños cuerpos serán incapaces de sobrevivir al frío, lejos del amparo de su madriguera. La composición de sus poblaciones está cambiando. Un cambio discreto, pero constante, como la mayoría de los que se producen en Doñana.

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Autoinmunidad: una cuestión de educación y tolerancia

Fue la activista norteamericana Helen Keller quien a principios del siglo XX escribió en su libro Optimism que “ el máximo resultado de la educación es la tolerancia”. Para la mayoría de nosotros resulta evidente que aplicar este concepto es imperativo para mantener nuestra actual estructura de sociedad. Aún más imperativo para mantener nuestra salud es aplicarlo desde el punto de vista de nuestro sistema inmunológico.

Millones de años de evolución nos han dotado de un sistema inmunológico que nos defiende de una plétora de agentes patógenos y sustancias extrañas. Puesto que no existe una firma molecular de lo propio, y compartimos muchas moléculas o parte de ellas con estos patógenos, deben existir mecanismos que controlen que nuestro sistema de defensa, aunque reconozca moléculas propias, no las ataque de forma indiscriminada. Estamos empezando identificar y comprender estos mecanismos, que en conjunto se conocen como “tolerancia inmunológica”. La ruptura de esta tolerancia trae como consecuencia la aparición de enfermedades autoinmunes y alergias.

Como su nombre indica, autoinmunidad significa “inmunidad contra lo propio”, y en ya los albores de la inmunología, Paul Erlich bautizó este fenómeno como “horror autoxicus”. Seguro que cada uno de vosotros podríais nombrar una enfermedad autoinmune, probablemente por propio padecimiento o cercanía: artritis reumatoide, esclerosis múltiple, diabetes tipo 1, enfermedad de Crohn,..., y así hasta casi un centenar de desórdenes, que en conjunto afectan a un 8-10% de la población, aunque como comentaremos posteriormente, este porcentaje podría aumentar significativamente.

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Grasas saludables: realidad, no utopía

La entrada en vigor de la nueva normativa de etiquetado de alimentos nos ha permitido descubrir que la mayoría de las grasas presentes en los alimentos procesados no son muy saludables. La práctica totalidad de estos alimentos contienen aceite o grasa de palma, o incluso aceites vegetales parcialmente hidrogenados. En el primer caso, con cantidades altas de los ácidos grasos saturados palmítico y mirístico, y en el segundo con ácidos grasos trans artificiales.

Según los informes de la Organización Mundial de la Salud (2003, 2010) estos ácidos grasos aumentan la probabilidad de padecer enfermedades cardiovasculares. Estos hechos nos hacen plantearnos dos preguntas inmediatas: ¿Cómo hemos llegado a esto? y ¿sería posible elaborar estos productos con una grasa que no afectara a los niveles de colesterol?

La respuesta a la primera es una historia interesante. Inicialmente, la industria alimentaria utilizaba grasa animal como la manteca de cerdo o la mantequilla para estos productos, que por su contenido en palmítico y mirístico y su aporte de colesterol se consideraban poco saludables.

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