lunes, 31 de diciembre de 2012

Santiago Ramón: una mente infatigable

Dibujante, barbero, médico, oficial en Cuba y sobre todo investigador y apasionado del saber, Santiago Ramón y Cajal desterró el reticulismo del sistema nervioso y puso a España en el mapa de la ciencia. El motor de su trabajo: la curiosidad.

Los que nacimos en los 80 no tuvimos la oportunidad de ver en su día la fantástica serie que televisión española emitió sobre la vida de Ramón  Cajal (Adolfo Marsillach), 9 capítulos que retratan no sólo al científico sino también al hombre y al niño que fue Santiago, desde su infancia por los pueblos de Aragón hasta su muerte en Madrid.  Aprovechando que está colgada en la página de rtve, estos días la he visto de principio a fin, asombrándome casi cada fotograma con la intensa vida del testarudo aragonés.

Nieto de un labriego e hijo de un médico rural (Justo Ramón, Fernando Fernán Gómez) y una mujer sin estudios (Antonia Cajal, Encarna Paso), Santiago es un niño inquieto, curioso y un trasto con aspiraciones a pintor que no se centra especialmente en los estudios. A la testarudez de su padre, cuyos métodos espantarían a cualquier pedagogo de la actualidad, le debe en gran medida el hombre de ciencia que finalmente fue. Le envía a  los Escolapios de Jaca y después al Instituto de Huesca, pero Santiago es un alma libre y va aprobando raspado. Su falta de disciplina en los estudios hacen que su padre le ponga a trabajar de aprendiz de barbero y más tarde, para escarmentarle aún más le saca del instituto y el futuro premio Nobel es por un tiempo zapatero. 

Escarmentado y siempre vigilado por su padre, Santiago pasa de pronto a ser un estudiante destacado, combinando la ciencia con lo que mejor se le da: el dibujo. Pero Santiago es una mente inquieta, todo le interesa, la fotografía, la pintura, la filosofía, la gimnasia, las mujeres, las aventuras y la  patria. Estos dos últimos factores le llevan, tras acabar la carrera y el servicio militar, a aceptar el puesto de capitán médico en Cuba, donde le destinan a las trochas y enferma gravemente de paludismo y disentería.
Habiendo presenciado la lenta sangría de Cuba, donde los soldados morían consumidos por la enfermedad sin ni tan siquiera haber llegado a disparar, Santiago piensa que resistir en la isla no es la mejor manera que él tiene de servir a la patria y pide la licencia completa del ejército.


Enfermo y desencantado, a su vuelta a Zaragoza atraviesa una depresión que le quita las ganas de vivir.  Sin embargo finalmente cambia de idea y decide retomar su carrera en la universidad, yéndose a Madrid a hacer el doctorado. Allí conoce a Aureliano Maestre, catedrático de histología, que le descubre una manera de estudiar el cuerpo humano más profunda y compleja que la simple disección y que será fuente de inspiración y ánimo durante toda su carrera.

A su vuelta a Zaragoza Santiago compra con sus ahorros de militar un microscopio y comienza, contra la voluntad de su padre (-Voy a ser investigador. – No si yo puedo impedirlo, grita Fernando Fernán Gómez en la serie) a investigar en su propia casa. Se ha casado con Silveria Fañanás (Verónica Forqué), mujer sin estudios bondadosa y generosa al extremo que sacará adelante a los hijos del matrimonio para los que Santiago no tiene demasiado tiempo. Con los ahorros de la pareja Santiago publica sus primeros descubrimientos al microscopio y su padre le anima a sacar la cátedra para poder investigar con más medios. Tras algunos fracasos consigue la cátedra de anatomía en Valencia. Santiago es bueno en todo lo que se propone: en el ajedrez, en fotografía, en dibujo y en hipnosis, disciplina gracias a la cual logra espectaculares curaciones. Una epidemia de cólera hace que Santiago se meta por unos meses a bacteriólogo, desenmascarando la ineficacia de la llamada vacuna Ferrán y proponiendo otra mejor con bacilos muertos, asunto que le granjeará no pocos enemigos.

Autoretrato 1920

Su gran descubrimiento vendrá poco después, estando en Barcelona, cuando después de conocer la tinción Golgi decide aplicar esta técnica para estudiar el sistema nervioso. Mejorándola y utilizando embriones de pollo descubre que el sistema nervioso no es una red continua sino que está formado por neuronas independientes, contiguas pero no continuas, demostrando que todo está formado por células y tirando por tierra uno de los viejos y oscuros dogmas de la biología, el reticulismo.

Me gusta especialmente la escena del congreso de Berlín, al que Ramón y Cajal ha ido gastando sus propios ahorros al no encontrar financiación. Está allí con sus preparaciones, solo. Nadie le conoce aún y sus publicaciones no tenían credibilidad para los grandes científicos del campo. Tras horas sentado junto a su microscopio, Santiago arrastra al suizo Kölliker hasta sus preparaciones y éste queda asombrado, es el principio de su éxito. 

Uno de los dibujos de Santiago Ramón y Cajal


Después vendrán las distinciones, los honores y el Premio Nobel en 1906. Pero Santiago sigue trabajando, incansable y propone también la polaridad de las neuronas, la direccionalidad del impulso nervioso. Se interesa por la astronomía y hasta por las hormigas, escribe obras científicas y libros para el público general, es una mente incansable a pesar de la arteriosclerosis que padece en su vejez y estará activo hasta su muerte en octubre de 1934.

Santiago fue profeta en su tierra, admirado en España y en el extranjero. Puede que tuviera algo que ver el hecho de que era un hombre modesto y honrado, cuidadoso con el dinero público y sin ambición, preocupado sólo por el saber y la ciencia.

La serie puede verse aquí
Para saber más...
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/cajal-article.html

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Santiago Ramón: una mente infatigable

Dibujante, barbero, médico, oficial en Cuba y sobre todo investigador y apasionado del saber, Santiago Ramón y Cajal desterró el reticulismo del sistema nervioso y puso a España en el mapa de la ciencia. El motor de su trabajo: la curiosidad.

Los que nacimos en los 80 no tuvimos la oportunidad de ver en su día la fantástica serie que televisión española emitió sobre la vida de Ramón  Cajal (Adolfo Marsillach), 9 capítulos que retratan no sólo al científico sino también al hombre y al niño que fue Santiago, desde su infancia por los pueblos de Aragón hasta su muerte en Madrid.  Aprovechando que está colgada en la página de rtve, estos días la he visto de principio a fin, asombrándome casi cada fotograma con la intensa vida del testarudo aragonés.

Nieto de un labriego e hijo de un médico rural (Justo Ramón, Fernando Fernán Gómez) y una mujer sin estudios (Antonia Cajal, Encarna Paso), Santiago es un niño inquieto, curioso y un trasto con aspiraciones a pintor que no se centra especialmente en los estudios. A la testarudez de su padre, cuyos métodos espantarían a cualquier pedagogo de la actualidad, le debe en gran medida el hombre de ciencia que finalmente fue. Le envía a  los Escolapios de Jaca y después al Instituto de Huesca, pero Santiago es un alma libre y va aprobando raspado. Su falta de disciplina en los estudios hacen que su padre le ponga a trabajar de aprendiz de barbero y más tarde, para escarmentarle aún más le saca del instituto y el futuro premio Nobel es por un tiempo zapatero. 

Escarmentado y siempre vigilado por su padre, Santiago pasa de pronto a ser un estudiante destacado, combinando la ciencia con lo que mejor se le da: el dibujo. Pero Santiago es una mente inquieta, todo le interesa, la fotografía, la pintura, la filosofía, la gimnasia, las mujeres, las aventuras y la  patria. Estos dos últimos factores le llevan, tras acabar la carrera y el servicio militar, a aceptar el puesto de capitán médico en Cuba, donde le destinan a las trochas y enferma gravemente de paludismo y disentería.
Habiendo presenciado la lenta sangría de Cuba, donde los soldados morían consumidos por la enfermedad sin ni tan siquiera haber llegado a disparar, Santiago piensa que resistir en la isla no es la mejor manera que él tiene de servir a la patria y pide la licencia completa del ejército.


Enfermo y desencantado, a su vuelta a Zaragoza atraviesa una depresión que le quita las ganas de vivir.  Sin embargo finalmente cambia de idea y decide retomar su carrera en la universidad, yéndose a Madrid a hacer el doctorado. Allí conoce a Aureliano Maestre, catedrático de histología, que le descubre una manera de estudiar el cuerpo humano más profunda y compleja que la simple disección y que será fuente de inspiración y ánimo durante toda su carrera.

A su vuelta a Zaragoza Santiago compra con sus ahorros de militar un microscopio y comienza, contra la voluntad de su padre (-Voy a ser investigador. – No si yo puedo impedirlo, grita Fernando Fernán Gómez en la serie) a investigar en su propia casa. Se ha casado con Silveria Fañanás (Verónica Forqué), mujer sin estudios bondadosa y generosa al extremo que sacará adelante a los hijos del matrimonio para los que Santiago no tiene demasiado tiempo. Con los ahorros de la pareja Santiago publica sus primeros descubrimientos al microscopio y su padre le anima a sacar la cátedra para poder investigar con más medios. Tras algunos fracasos consigue la cátedra de anatomía en Valencia. Santiago es bueno en todo lo que se propone: en el ajedrez, en fotografía, en dibujo y en hipnosis, disciplina gracias a la cual logra espectaculares curaciones. Una epidemia de cólera hace que Santiago se meta por unos meses a bacteriólogo, desenmascarando la ineficacia de la llamada vacuna Ferrán y proponiendo otra mejor con bacilos muertos, asunto que le granjeará no pocos enemigos.

Autoretrato 1920

Su gran descubrimiento vendrá poco después, estando en Barcelona, cuando después de conocer la tinción Golgi decide aplicar esta técnica para estudiar el sistema nervioso. Mejorándola y utilizando embriones de pollo descubre que el sistema nervioso no es una red continua sino que está formado por neuronas independientes, contiguas pero no continuas, demostrando que todo está formado por células y tirando por tierra uno de los viejos y oscuros dogmas de la biología, el reticulismo.

Me gusta especialmente la escena del congreso de Berlín, al que Ramón y Cajal ha ido gastando sus propios ahorros al no encontrar financiación. Está allí con sus preparaciones, solo. Nadie le conoce aún y sus publicaciones no tenían credibilidad para los grandes científicos del campo. Tras horas sentado junto a su microscopio, Santiago arrastra al suizo Kölliker hasta sus preparaciones y éste queda asombrado, es el principio de su éxito. 

Uno de los dibujos de Santiago Ramón y Cajal


Después vendrán las distinciones, los honores y el Premio Nobel en 1906. Pero Santiago sigue trabajando, incansable y propone también la polaridad de las neuronas, la direccionalidad del impulso nervioso. Se interesa por la astronomía y hasta por las hormigas, escribe obras científicas y libros para el público general, es una mente incansable a pesar de la arteriosclerosis que padece en su vejez y estará activo hasta su muerte en octubre de 1934.

Santiago fue profeta en su tierra, admirado en España y en el extranjero. Puede que tuviera algo que ver el hecho de que era un hombre modesto y honrado, cuidadoso con el dinero público y sin ambición, preocupado sólo por el saber y la ciencia.

La serie puede verse aquí
Para saber más...
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sábado, 15 de diciembre de 2012

¿Tiritas para el corazón? Mejor microARNs


Ya decía Andrés Calamaro que no se puede cambiar de corazón como de sombrero y científicos de Massachusetts lo confirman: la tasa de regeneración cardiaca de un ratón adulto es  muy baja (0,76% anual). A pesar de este dato, un grupo de científicos italianos ha descubierto que los miARN pueden darle un empujoncito al proceso. Ambos trabajos se publican en Nature.



Diversos estudios confirmaban en los últimos años que existe una cierta capacidad regeneradora en los corazones adultos, especialmente después de que hubieran sufrido daño, por ejemplo tras un infarto. Sin embargo, los científicos no se ponían de acuerdo a la hora de valorar este potencial: ¿qué proporción de cardiomiocitos puede generarse?  Tampoco estaba claro el origen de las nuevas células cardiacas, ¿derivan de células madre que se diferencian o por el contrario provienen de la división de cardiomiocitos adultos? La tasa de regeneración, ¿disminuye con la edad?

Cardiomiocitos (Bin Zhou), en azul el núcleo celular


El grupo de Richard Lee, en la Harvard Medical School (Cambridge, Massachusetts) se propuso dar respuesta a estas preguntas. Para ello utilizaron un método que les permitía seguir la evolución de las células sin dañarlas: administrar timidina marcada con 15N(un isótopo estable del nitrógeno, más pesado) que se incorporaría en las células que necesitan timidina, es decir, aquellas que fabrican nuevo ADN, las que están en división. Combinando espectrometría de masas y microscopía podían ver aquellas células donde el ratio 15N:14N aumentaba, las que acababan de dividirse. Así comprobaron que a medida que los ratones envejecían se producían menos cardiomiocitos: la tasa de regeneración disminuye con la edad. 

Por otro lado, para averiguar el origen de los cardiomiocitos,  los investigadores construyeron ratones transgénicos que, tras la administración de una droga,  expresaban GFP (proteína verde fluorescente) en los cardiomiocitos adultos pero no en los progenitores (las células madre). Volvieron a utilizar la técnica anterior y descubrieron que la síntesis de nuevo ADN (marcado con 15N), se producía mayoritariamente en cardiomiocitos fluorescentes, es decir, las nuevas células cardiacas de corazones sanos provenían de la división de células adultas y no de células madre.   Sin embargo, la tasa de regeneración es muy baja, un 0,76% anual y un 3,2% en caso de producirse un infarto de miocardio. Así, los cardiomiocitos tienen capacidad para dividirse pero su potencial es pequeño, parece que hay mecanismos celulares frenando su división, ¿quizás para evitar tumores en un órgano clave?

Aumentar el potencial de división de los cardiomiocitos ayudaría a regenerar el músculo cardiaco por ejemplo tras un infarto. Con este objetivo en mente el grupo de investigadores liderado por Mauro Giacca se preguntó si algún microARN (miARN), pequeños ARN que regulan la expresión génica después de la transcripción promoviendo la destrucción de determinados mensajeros, fomentaría la proliferación de los cardiomiocitos. Probaron 875 miARNs en cultivos celulares de cardiomiocitos e identificaron 204 que aumentaban la proliferación celular. Los 10 más potentes demostraron sus efectos también en cardiomiocitos de rata adultos y se siguió con dos que se probaron efectivos también cuando se administraban a las ratas in vivo, consiguiendo incluso reducir las zonas dañadas por infarto gracias a la producción de nuevos cardiomiocitos.

Esquema sobre la formación de miARN y sus efectos


Aunque se dividen muy lentamente, los cardiomiocitos adultos tienen capacidad para multiplicarse. Estimular este potencial utilizando por ejemplo los miARN podría ser de gran ayuda para reparar corazones dañados. Sin embargo, aún es necesario probar este método en otros organismos y verificar que el efecto es específico y no se expande a poblaciones celulares con riesgo de desarrollar tumores.
El potencial para reparar nuestro corazón existe, aunque tardemos en averiguar cómo conseguirlo diecinueve días y quinientas noches.


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Más información...
http://www.nature.com/news/heart-cells-coaxed-to-divide-and-conquer-1.11964
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11682.html
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11739.html

¿Tiritas para el corazón? Mejor microARNs


Ya decía Andrés Calamaro que no se puede cambiar de corazón como de sombrero y científicos de Massachusetts lo confirman: la tasa de regeneración cardiaca de un ratón adulto es  muy baja (0,76% anual). A pesar de este dato, un grupo de científicos italianos ha descubierto que los miARN pueden darle un empujoncito al proceso. Ambos trabajos se publican en Nature.



Diversos estudios confirmaban en los últimos años que existe una cierta capacidad regeneradora en los corazones adultos, especialmente después de que hubieran sufrido daño, por ejemplo tras un infarto. Sin embargo, los científicos no se ponían de acuerdo a la hora de valorar este potencial: ¿qué proporción de cardiomiocitos puede generarse?  Tampoco estaba claro el origen de las nuevas células cardiacas, ¿derivan de células madre que se diferencian o por el contrario provienen de la división de cardiomiocitos adultos? La tasa de regeneración, ¿disminuye con la edad?

Cardiomiocitos (Bin Zhou), en azul el núcleo celular


El grupo de Richard Lee, en la Harvard Medical School (Cambridge, Massachusetts) se propuso dar respuesta a estas preguntas. Para ello utilizaron un método que les permitía seguir la evolución de las células sin dañarlas: administrar timidina marcada con 15N (un isótopo estable del nitrógeno, más pesado) que se incorporaría en las células que necesitan timidina, es decir, aquellas que fabrican nuevo ADN, las que están en división. Combinando espectrometría de masas y microscopía podían ver aquellas células donde el ratio 15N:14N aumentaba, las que acababan de dividirse. Así comprobaron que a medida que los ratones envejecían se producían menos cardiomiocitos: la tasa de regeneración disminuye con la edad. 

Por otro lado, para averiguar el origen de los cardiomiocitos,  los investigadores construyeron ratones transgénicos que, tras la administración de una droga,  expresaban GFP (proteína verde fluorescente) en los cardiomiocitos adultos pero no en los progenitores (las células madre). Volvieron a utilizar la técnica anterior y descubrieron que la síntesis de nuevo ADN (marcado con 15N), se producía mayoritariamente en cardiomiocitos fluorescentes, es decir, las nuevas células cardiacas de corazones sanos provenían de la división de células adultas y no de células madre.   Sin embargo, la tasa de regeneración es muy baja, un 0,76% anual y un 3,2% en caso de producirse un infarto de miocardio. Así, los cardiomiocitos tienen capacidad para dividirse pero su potencial es pequeño, parece que hay mecanismos celulares frenando su división, ¿quizás para evitar tumores en un órgano clave?

Aumentar el potencial de división de los cardiomiocitos ayudaría a regenerar el músculo cardiaco por ejemplo tras un infarto. Con este objetivo en mente el grupo de investigadores liderado por Mauro Giacca se preguntó si algún microARN (miARN), pequeños ARN que regulan la expresión génica después de la transcripción promoviendo la destrucción de determinados mensajeros, fomentaría la proliferación de los cardiomiocitos. Probaron 875 miARNs en cultivos celulares de cardiomiocitos e identificaron 204 que aumentaban la proliferación celular. Los 10 más potentes demostraron sus efectos también en cardiomiocitos de rata adultos y se siguió con dos que se probaron efectivos también cuando se administraban a las ratas in vivo, consiguiendo incluso reducir las zonas dañadas por infarto gracias a la producción de nuevos cardiomiocitos.

Esquema sobre la formación de miARN y sus efectos


Aunque se dividen muy lentamente, los cardiomiocitos adultos tienen capacidad para multiplicarse. Estimular este potencial utilizando por ejemplo los miARN podría ser de gran ayuda para reparar corazones dañados. Sin embargo, aún es necesario probar este método en otros organismos y verificar que el efecto es específico y no se expande a poblaciones celulares con riesgo de desarrollar tumores.
El potencial para reparar nuestro corazón existe, aunque tardemos en averiguar cómo conseguirlo diecinueve días y quinientas noches.


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http://www.nature.com/news/heart-cells-coaxed-to-divide-and-conquer-1.11964
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11682.html
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11739.html

domingo, 2 de diciembre de 2012

El misterioso origen del pollo



El pollo es la principal fuente de proteína animal y por tanto una pieza clave en la alimentación y en la economía. Sin embargo no son pocos los factores que le amenazan y una vuelta a los orígenes puede ser la clave para asegurar su futuro. Pero, ¿de dónde viene el pollo? ¿cuál es la historia de su domesticación? La revista Science ha publicado recientemente un comentario al respecto.

En 2011 se estima que cada persona consumió 173 huevos al año y en 2012 se comerán unas 103 millones de toneladas de carne de pollo.  El pollo es por tanto un alimento básico y un motor económico. Sin embargo, la industrialización de la producción, que en ocasiones convierte al animal en una máquina ponedora o de engorde, favorece el rendimiento por encima de cualquier otra característica, promoviendo la uniformidad genética y haciendo al pollo más vulnerable: los animales son genéticamente muy parecidos y por tanto son sensibles a las mismas patologías.  Al criarse además en un espacio reducido el contagio es rápido y en ocasiones, como  en el caso de la gripe aviar, las muertes de aves son masivas. 

Los huevos cuyo código empieza por 0 son de gallinas ecológicas y si empieza por 1 camperas.

Una posible respuesta a estos problemas se está buscando en los ancestros del pollo, los pollos salvajes que al no haber sido sometidos a un proceso de selección  y domesticación aún conservan genes de resistencia a distintas enfermedades. Pero, ¿cuál es el ancestro del pollo? En su día Darwin ya predijo que el pollo (Gallus gallus domesticus) provenía del red jungle fowl (no he encontrado un nombre específico en español pero la traducción literal es ave de la jungla roja, el Gallus gallus) un pollo salvaje que habita el sur de Asia, desde Indonesia hasta la India. Los científicos actuales, tras diversos análisis genéticos, confirman la teoría, sin embargo se piensa que otras subespecies de Gallus gallus han contribuido también al pollo actual. El ejemplo más claro es el del ave de la jungla gris, que tras un análisis de SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms, cambios de una sola letra en la secuencia genética) parece ser el responsable del color amarillo de la piel del pollo. La historia genética del pollo es compleja y desentrañarla no es tarea sencilla: a pesar de que el genoma del pollo está secuenciado desde 2004 (fue el primer animal de ganadería en secuenciarse) se necesita comparar el genoma del pollo doméstico con el de sus ancestros y tampoco se sabe si las poblaciones de red jungle fowl son puras, de hecho se cree que a lo largo del tiempo se ha producido un amplio transvase de genes entre animales domésticos y salvajes y entre poblaciones de distintos lugares geográficos.  

Los red jungle fowl, el ancestro del pollo
 
Sin duda el pollo siempre ha sido un animal apreciado, no sólo como fuente de carne y huevos sino también para sacrificios religiosos y entretenimiento, con las populares peleas de gallos. Pero, ¿cuándo se inició la domesticación? ¿8000 años antes de Cristo? ¿4000?   Los científicos no se ponen de acuerdo. No se sabe si tuvo un origen único en algún lugar del sur de Asia (hipótesis favorecida por la amplia variedad de razas de pollo que se encuentran en esta región) o se inició en múltiples puntos a lo largo de la historia. 

Los datos arqueológicos podrían ayudar a complementar los datos genéticos pero se cuenta con pocas evidencias: en el área de domesticación del pollo las excavaciones son escasas y además los huesos de pollo son más difíciles de encontrar por su pequeño tamaño. Asimismo es importante datarlos bien porque en ocasiones se filtran a estratos más profundos y pueden parecer más antiguos de lo que en realidad son. 

Los huesos de las excavaciones con suerte pueden ser una fuente de ADN de los primeros ancestros del pollo que ayude a clarificar la historia de la domesticación.  Ahora lo más importante es conservar los genes de los pollos salvajes actuales y también los de las distintas razas ganaderas en peligro de extinción, como la galllina ibicenca, que son una fuente de riqueza genética con características únicas e insustituibles.

La gallina ibicenca
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