El telescopio más poderoso del mundo en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas comienza sus operaciones científicas en Chile y revela su primera imagen. Pocas veces en Chile podemos dar estas excelentes noticias científicas. Felicitaciones a los astrónomos chilenos.

El observatorio terrestre más complejo del mundo, el Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA), abrió oficialmente sus puertas a los astrónomos de Chile y el mundo. La primera imagen revelada por este telescopio que aún está en construcción, ofrece una vista del Universo que resulta invisible para los telescopios ópticos e infrarrojos existentes.

Miles de científicos de todo el mundo han competido para estar entre los primeros investigadores que podrán explorar algunos de los más oscuros, fríos y ocultos secretos del cosmos con esta nueva herramienta astronómica.

“Estamos viviendo un momento histórico para la ciencia y la astronomía, e incluso quizás para la evolución de la humanidad, porque comenzamos a usar al mayor observatorio que se esté construyendo en este momento”, afirma Thijs de Graauw, Director de ALMA.

Actualmente, alrededor de un tercio de las 66 antenas de radio previstas de ALMA conforman el creciente conjunto instalado a 5.000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el norte de Chile. Pese a estar aún en construcción, ALMA ya es el mejor telescopio de su clase, como lo demuestra la extraordinaria cantidad de astrónomos que solicitó tiempo de observación con ALMA.

ALMA es un telescopio único de diseño revolucionario, compuesto inicialmente por 66 antenas de alta precisión, operando a longitudes de onda de 0,3 a 3,6 mm. Su conjunto principal tendrá cincuenta antenas de 12 metros de diámetro, actuando en conjunto como un solo telescopio: un interferómetro.

Esto será complementado por un compacto conjunto adicional de cuatro antenas de 12 metros de diámetro y doce antenas de 7 metros de diámetro. Las antenas pueden ser distribuidas en distintas configuraciones, donde la distiancia entre las antenas puede variar entre 150 metros hasta 16 kilómetros, lo que le permitirá a ALMA contar con un poderoso “zoom” variable.

ALMA será capaz de investigar el Universo a longitudes de onda milimétricas y submilimétricas con una sensibilidad y resolución sin precedentes, y con una visión hasta diez veces más aguda que la del Telescopio Espacial Hubble, lo que permitirá complementar las imágenes obtenidas por el Interferómetro VLT.

La calidad de las imágenes de un telescopio interferométrico como ALMA depende tanto de las separaciones, como del número de antenas utilizadas en la observación. A mayor separación, se pueden crear imágenes más nítidas, y si hay más antenas trabajando en conjunto, se pueden producir imágenes más detalladas.

Referencia

Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA). http://www.almaobservatory.org/

José Cremata falleció hoy a la edad de 60 años y siempre tendré el honor no solo de que haya sido uno de mis tutores en mi tesis de bioquímico sino también colega de trabajo en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) con el que publiqué mi primer artículo científico. Si hay algo que coincidimos todos sus discípulos es que su mayor enseñanza fue el rigor y la responsabilidad científica para con los experimentos. A mi particular me inculcó uno de los atributos más difíciles que tenemos que cultivar los científicos, la perseverancia sobre todo cuando los resultados son esquivos.

Cremata fue uno de los científicos más destacados en el área de la Glicobiología a nivel mundial. Eso lo avalan sus más de 70 publicaciones científicas, sus numerosas patentes y capítulos de libros relacionados con el tema.

Fue también José Martí quien dijo en una ocasión que “No hay más que un medio de vivir después de muerto: haber sido un hombre de todos los tiempos o un hombre de su tiempo”, Jose Cremata fue sin dudas un hombre de su tiempo.

Referencia

Chávez FP, Rodriguez L, Díaz J, Delgado JM, Cremata JA. Purification and characterization of an invertase from Candida utilis: comparison with natural and recombinant yeast invertases. J Biotechnol. 1997 Feb 28;53(1):67-74.

En el año 1974, el lanzador Tommy Johns se hizo mundialmente famoso gracias a que el doctor Frank Jobe le reemplazó un ligamento colateral de su codo derecho lesionado y lo colocó en el codo izquierdo para crear una cirugía que hasta la actualidad ha logrado recuperar las carreras de cientos de peloteros, entre ellos Paul Molitor, Chris Carpenter, Josh Johnson, Mariano Rivera, John Smoltz, Adam Wainwright, Joaquin Soria, y Tim Hudson.

Se calcula que un 85% de los jugadores que se someten a esta cirugía logran insertarse de forma exitosa en la alta competencia. El principal especialista en el mundo en esta técnica es el doctor James Andrews y realiza más de 150 intervenciones al año.

Fue precisamente la recuperación exitosa de los procedimientos quirúrgicos de los deportistas de alto rendimiento lo que motivó el interés de los médicos dominicanos Sergio Guzmán y Leonel Liriano para entrar en el campo de la medicina deportiva. Sus décadas de experiencia en la ortopedia la las fortalecieron en los Estados Unidos con tratamientos novedosos de medicina regenerativa con células madre. Pude comunicarme con ellos y me explicaron en qué consiste la técnica.

Primero para demostrar la eficacia de este tratamiento era necesario llevar a cabo el ensayo con un atleta veterano, cuya recuperación sería enviar un mensaje en relación con la efectividad del uso de células madre en personas con actividad física de alto rendimiento.

El estelar lanzador dominicano Pedro Martínez fue su primer objetivo a principios de 2009, pero el tres veces ganador del premio Cy Young no estuvo disponible.

Sin embargo, en mediados de marzo de 2010, el lanzador Bartolo Colón aceptó la invitación de Guzmán y Liriano, y fue sometido a un trasplante de células madre para reparar los tejidos dañados en su hombro derecho. Seis semanas más tarde recibió una “vacuna de refuerzo”, y desde octubre del año ha estado vinculado en numerosas ligas para recuperar su forma.

Bartolo Colón era el sujeto perfecto para demostrar la eficacia del tratamiento pues había abandonado béisbol de Grandes Ligas en el año 2009, quejándose de dolor en su hombro derecho. A los 36 años de edad, con un récord de 3-6 y una efectividad de 4.19, con los Medias Blancas de Chicago. Su brillante carrera sin este tratamiento estaba prácticamente terminada.

El equipo de cirujanos dominicanos en Santiago de los Caballeros adquirió los conocimientos más avanzados de la medicina regenerativa actual desarrollada por el Dr. Joseph Purita, director del Instituto de Ortopedia Molecular y Regenerativa (IRMO) a quien incluso invitaron para el tratamiento de Bartolo Colón. Aquí los dejo con la entrevista que nos aceptó amablemente el Dr. Sergio Guzmán.

1. ¿En qué consiste el tratamiento de medicina regenerativa con células madre que aplican Uds. y qué tipo de dolencias pueden ser corregidas?

Dr. Sergio Guzmán. Trabajamos con celulas madres adultas, extraídas de medulas oseas, tejido graso y sangre periferica. Centrifugamos y colocamos en el tejido lesionado. Trabajamos con dolencias donde las células madre puedan imitar la regeneracion de los tejidos que estas mismas celulas realizan de forma natural.

2. ¿Qué posibles riesgos pudieran correr las personas transplantadas y cómo se compara la recuperación con otros tratamientos quirúrgicos?

Dr. Sergio Guzmán. Hasta ahora, los riesgos son muy escasos y de poca relevancia y se traducen en dolor en el área de la punción, y un caso de absceso.  La recuperación es inmediata no requiriendo reposo de ningun tipo.  Esto es un procedimiento minimamente invasivo que generalmente no requiere hospitalización.

3. ¿Tienen pensado extender estetratamiento a lesiones similares pero en otras articulaciones del cuerpo (i.e rodilla, tobillo)?

Dr. Sergio Guzmán. Claro que sí, de hecho lo hacemos.

El éxito de Bartolo primero fue en el Campeonato Pre-Mundial de Puerto Rico, luego en la pelota invernal con las Aguilas y los Leones del Escogido, para luego jugar en la liga invernal de Puerto Rico. La oferta final vino de los Yankees de Nueva York, ganó un lugar en los entrenamientos de primavera, y hoy se ha ganado un lugar en la rotación de abridores de uno de los equipos más famosos en el béisbol.

No querían hacer un juicio sobre un joven 23 a 24 años de edad, debido a que la eficacia podría ser cuestionado debido a su edad.

Esto se está haciendo en todo el mundo , insistió Guzmán. “Hemos recibido alguna capacitación en el extranjero para manejar este tipo de cosasy la Universidad de Harvard donó las centrifugadoras. Esto no es una invención. Lo que hacemos es tomar un poco de médula ósea y la ponemos  una zona afectada”.

Después del éxito de Bartolo Colón no dudo en que se pruebe en otros jugadores y de otras disciplinas deportivas. Si Iván Zamorano hubiese podido inyectarse células madré en su rodilla, quizás todavía estaría jugando en la roja para la próxima Copa América o Fernando González pudiera también tratarse su rodilla para extender su carrera deportiva.

Referencia

The Institute of Regenerative and Molecular Orthopedics. http://www.stemcellorthopedic.com/stem-cell-therapy.html

Las flores rojas tienen un problema, ese color la naturaleza lo deparó también para las flores muertas. Es por esta razón que las abejas no se molestan en polinizar estas flores. Sin embargo ¿cómo diferencian los insectos las flores rojas vivas de las muertas? Los investigadores explican que las abejas sólo tienen tres receptores visuales, ajustados a las longitudes de onda ultra violeta, azul y verde. Ellos no pueden ver el rojo, o al menos no en la forma en que lo vemos nosotros. La curiosidad por saber cómo los insectos “daltónicos” se han adaptado astutamente para ver estas flores se dirigieron al sur de Chile para recoger evidencias tanto en las flores como en las abejas.

Primeramente y con mucho cuidado transportaron las delicadas flores de regreso a Santiago y midieron las longitudes de onda de la luz reflejadas por las flores para ver si alguna de ellas reflejan los colores que pueden ser detectados por las abejas. Sin embargo, muchas de las flores sólo reflejaban las longitudes de onda rojas, por lo que las abejas no podían reconocer las flores por su color rojo con el conjunto estándar de fotorreceptores que poseen. Otra estrategia debería ser utilizada.

A continuación, decidieron poner a prueba la visión de color de los insectos. Ellos viajaron más al sur, a los bosques templados de Chile para recoger un nido de abejas B. dahlbomii. “No fue fácil encontrar un nido. Estos abejorros son raros porque su número se ha reducido por la agricultura. Sin embargo, después de tres viajes de campo, finalmente encontraron un nido y volvieron al laboratorio en Santiago.

Trabajando en conjunto con los neurobiólogos Jorge Mpodozis y Adrián Palacios, Jaime Martínez-Harms midió la sensibilidad de los ojos de las abejas para determinar si habían desarrollado un receptor especializado en ver el rojo, pero nada.

Después de haber confirmado que las abejas no podrían detectar longitudes de onda rojas, se preguntaron si los insectos se utilizan otras indicaciones de color, como las diferencias de intensidad (contraste acromático), para encontrar las flores.

Para esto simularon una flor roja situada entre el follaje con un disco rojo sobre un fondo verde, entrenaron a las abejas para visitar el disco rojo, recompensandolas con una solución tentadora de azúcar. Una vez que las abejas habían aprendido a visitar la flor artificial, les ofrecieron la opción entre la flor roja y una azul (disco azul sobre un fondo verde), para ver si las abejas podían distinguir entre los dos. Efectivamente, las abejas hicieron caso omiso de la flor azul y continuaron volviendo a la flor roja. Es decir, eran capaces de diferenciar entre el rojo y el azul de las “flores”.

Luego, vino una prueba de elección más dificil para las abejas para comprobar si la distinción del color rojo era debido al contraste entre la intensidad de la “flor” y sus alrededores. Sorprendentemente, cuando se presentaron a los insectos discos rojo y verde oscuro contra un fondo verde, los insectos no pueden distinguir entre ellos y lo visitaron igualmente. Es decir, las abejas usan el contraste entre la intensidad de las flores rojas y el fondo verde para localizarlos, como las flores parecen manchas oscuras contra el follaje de los alrededores.

Ya sabemos entonces que un abejorro puede ver el rojo, pero no la forma en que hacemos los humanos. ¿Terapia para los daltónicos?

Referencia

J. Martínez-Harms, A. G. Palacios, N. Márquez, P. Estay, M. T. K. Arroyo, and J. Mpodozis. Can red flowers be conspicuous to bees? Bombus dahlbomii and South American temperate forest flowers as a case in point. JEB 2010 213: 564-571.

Acabo de regresar de Santa Cruz (Valle de Colchagua) donde se celebró el XXXI Congreso de la Sociedad Chilena de Microbiología y les comentaré algunas de las verdades microbiológicas que se ocultan detrás del vino. Estas verdades no solo las aprendí de las charlas de Eduardo Agosín y Sylvie Dequin en el simposio de microbiología sino que afortunadamente las pude comprobar con ellos catando los mejores ejemplares de la zona.

Pablo Neruda alguna vez escribió “El vino abre las puertas con asombro y en el refugio de los meses vuelca su cuerpo de empapadas alas rojas“. Para mi asombro, en una hermosa tarde de diciembre en Colchagua, el vino me abrió las puertas para una dia maravilloso. Aprendí del trabajo de unos colegas científicos que intentan descifrar y dominar lo que sucede durante “el refugio de los meses” que mencionaba Neruda y.para mi fortuna, el dia culminó con las mejores “alas rojas” que jamás me hayan empapado.

El vino es una bebida obtenida de la uva (variedad Vitis vinifera) mediante la fermentación alcohólica producida por la acción metabólica de las levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de dióxido de carbono.

Si bien nadie discute la importancia de las levaduras en este proceso, nunca ha sido un blanco enológico para los mejoramientos del vino. El terroir, la exposición a la madera y la combinación de distintas variedades son las variantes preferidas por los enólogos para expresar sus ideas en el vino.

¿Por qué las levaduras no han tenido tanto protagonismo entre los enólogos?

En los 34 años que lleva mi padre y en los 12 que llevo yo en la elaboración de vinos, nunca una levadura comercial de calidad alteró las propiedades organolépticas del vino, nos confesó Aurelio Montes (hijo) enólogo de Viña Montes, una de las más embleméticas de Colchagua y de Chile. Es decir, siempre que se utilice alguna cepa reconocida de levadura vinifera, se lograrán buenas fermentaciones. Solo en el caso de la elaboración de los vinos blancos utilizamos una cepa diferente pues soporta mejor las bajas temperaturas que se utilizan en la fermentación de los mismos.

¿Es posible mejorar la calidad de los vinos mejorando las cepas de las levaduras o conociendo detalladamente todos los factores que influyen en la fermentación alcohólica?

Eduardo Agosin y Sylvie Dequin piensan que si y su trabajo demuestra que muchos aspectos importantes en la elaboración de los vinos como el contenido final de alcohol, glicerol y otros compuestos secundarios que aporten organolépticamente, pueden ser controladas modificando genéticamente las levaduras y/o estudiando desde un punto de vista global el trabajo que hacen las levaduras en diferentes condiciones fermentativas.

La levadura Saccharomyces cerevisiae es la encargada no solo de la elaboración del pan sino también del vino, sin embargo la variedad de la levadura “panera” que se utiliza en la elaboración del pan no puede ser utilizada en la elaboración de los vinos.

¿Por qué si son cepas de una misma especie no pueden ser utilizadas indistintamente? ¿Tienen alguna diferencia a nivel genómico?

Para responder esta pregunta el grupo de Sylvie Dequin secuenció completamente el genoma una de la levaduras comerciales que más se utiliza en la elaboración de los vinos, S. cerevisiae EC1118. Aunque muy parecidas de manera general, esta levadura diferían notablemente de las otras cepas de S. cerevisiae de laboratorio particularmente en 3 grandes regiones únicas. Curiosamente, estas regiones incluian 34 genes implicados en funciones claves de la fermentación del vino.

También demostraron que uno de estas regiones se originó a partir de una especie estrechamente relacionada con el género Saccharomyces, mientras que la otra de las regiones provenia de Zygosaccharomyces bailii, un contaminante principal de la fermentación del vino. Esta evidencia demostró la transferencia horizontal de genes entre especies de diferentes géneros que comparten un mismo nicho. Estos resultados apuntan a que el genoma de la levadura del vino esta en constante evolución a través de la adquisición de genes foráneos. Esto le ha permitido adaptarse a las condiciones que se dan en la fermentación vitivinícola como la alta concentración de azúcares y alcohol, la presencia de sulfitos y la ausencia de nitrógeno. En palabras de Eduardo Agosin “Estas cepas de levaduras son microorganismos transgénicos naturalemente, han adquirido fragmentos de ADN de individuos de otra especie”

¿Qué beneficios tiene el conocimiento del genoma de la levadura del vino?

El grupo de Sylvie Dequin ha utilizado esta información para modificar genéticamente las levaduras con el objetivo de lograr, por ejemplo, tener levaduras que al concluir la fermentación y logren una menor concentración de alcohol y/o una mayor cantidad de glicerol. Ambos aspectos muy deseados para obtener vinos de buena calidad.

Por su parte el grupo de Eduardo Agosin, director del Centro de Aromas de la Pontificia Universidad Católica de Chile ha aprovechado la secuenciación del genoma de la levadura del vino para estudiar las diferencias entre las cepas de laboratorio y las vínicas durante los procesos fermentativos mediante la biología de sistemas.

Un trabajo de este grupo demostraró que las diferencias de temperatura en la fermentación (15ºC y 30ºC) influyen fuertemente en el metabolismo del nitrógeno, en la respuesta al estrés térmico y en los niveles de trehalosa. Las respuestas diferenciales entre las cepas se centraron en la absorción del azúcar, el metabolismo del nitrógeno, y curiosamente en la expresión de los genes relacionados con las propiedades organolépticas.

Estos  estudios proporcionan una visión global de cómo los factores ambientales y las características genéticas de las levaduras pueden influir no solo en convertir el azúcar en alcohol, sino también de aportar en las propiedades organolépticas deseadas en los vinos de calidad.

Referencias

Novo M, Bigey F, Beyne E, Galeote V, Gavory F, Mallet S, Cambon B, Legras JL, Wincker P, Casaregola S, Dequin S. Eukaryote-to-eukaryote gene transfer events revealed by the genome sequence of the wine yeast Saccharomyces cerevisiae EC1118. Proc Natl Acad Sci USA. 2009; 106(38):16333-8. Epub 2009 Sep 9.

Pizarro F., Jewett M., Nielsen J., Agosin E. (2008) Growth temperature exerts a differential physiological and transcriptional response in laboratory and wine strains of Saccharomyces cerevisiae. Applied and Environmental Microbiology, 74, 20, 6358-6368

Sabemos que Lamarck se equivocó feo en su teoría del origen de la vida. Fue quizás su fanatismo religioso el que lo llevó a una equivocada idea de la generación espontánea. Otra eminencia francesa, Luis Pasteur se encargó de desmentirlo microbiológicamente.

Ahora, en lo que a sus también controvertidas teorías evolutivas se refiere, la cosa está más dividida. Su difamado eslogan de la herencia de los caracteres adquiridos “no debe ser todavía abandonado: tan sólo debe ser refinado cuidadosamente”, escribió alguna vez Lynn Margulis.

Siguiendo esa línea de pensamiento ¿Es posible encontrar ejemplos en que los postulados evolucionistas de Lamarck tengan validez? Es irracional postular que una condición ecológica pueda “atrofiar” un órgano? Mi amigo Rodrigo Suárez, recién graduado de Doctor en Ciencias del programa de Biología Celular y Neurociencias de la Universidad de Chile, postula que sí.

Los mamíferos han desarrollado una exquisita sensibilidad a los olores y particularmente a las sustancias químicas llamadas feromonas. El sistema vomeronasal es el encargado de percibir dichas sustancias y de gatillar las respuestas conductuales y endocrinas mediante sus conexiones nerviosas. En la mayoría de los mamíferos, este sistema es dicotómico, es decir, está formado por dos subpoblaciones de neuronas (Go y Gi) que difieren en las proteínas receptoras, en la sensibilidad y en sus proyecciones.

En ratones y hámsters se ha descrito que Gi se activa con sustancias pequeñas y volátiles y principalmente en un contexto de olfateo macho-hembra (hetero), mientras que la vía Go lo haría con las sustancias grandes en contextos de interacción macho-macho (homo).

“El Suarez”, como le dicen mucho de sus amigos, encontró patrones opuestos en estos sistemas al comparar dos especies de roedores sudamericanos (el degu –Octodon degus- y el capibara –Hydrochaeris hydrochaeris). Estos patrones pueden relacionarse al tipo de marcaje de territorio y al hábitat en que se desenvuelven estos roedores. Por ejemplo, los degus que habitan ambientes áridos, pueden detectar a otros machos mediante volátiles y olfatean exclusivamente a las hembras durante el período reproductivo. Esta especie posee un mayor desarrollo de la zona Gi (hetero) que en la zona Go (homo) del bulbo accesorio. Por su parte, el capibara, un roedor semiacuático que utiliza las secreciones pegajosas que deposita en las ramas y que son usadas principalmente en la comunicación entre machos, posee mayores valores en la zona Go (homo) que en la Gi (hetero).

A pesar que ambas vías se han descrito en los roedores, los conejos y las zarigüeyas, estudios recientes demuestran que la vía de Go (homo) se habría perdido en los Primates y otros mamíferos placentarios.

Hasta aquí ninguna herejía evolutiva…

¿A qué se pueden deber estas diferencias? El hecho de que algunos organismos puedan identificar más clara y ventajosamente por otros sentidos como la visión a los machos de su especie ¿Puede influir en la degeneración de una porción de un órgano olfatorio dedicado a lo mismo? Esa es precisamente la hipótesis de Rodrigo.

En sus propias palabras “La habilidad de detectar a otros machos a la distancia, por claves sensoriales alternativas al sistema vomeronasal, habría permitido el deterioro de dicha vía por desuso”. Es en este momento que los neodarwinianosos abandonan indignados mi blog.

Rodrigo, dirigido en su tesis doctoral por mi colega el Dr. Jorge Mpodosis, buscó especies de otros linajes que también hubieran desarrollado dimorfismos sexuales y encontraron que el hyrax de las rocas (Procavia capensis) y la ardilla terrestre (Spermophilus beecheyii) –ambas especies diurnas y con los órganos sexuales claramente distinguibles- también habrían perdido la vía Go (homo).

“Nuestros resultados sugieren que el deterioro de la vía Go habría ocurrido al menos cuatro veces independientemente en los mamíferos placentados, apoyando nuestra hipótesis del deterioro por desuso asociado a la habilidad de detectar otros machos por claves no olfatorias, como por ejemplo, mediante la expresión de dimorfismos evidentes” dijo Suarez.

¿Serán estos los refinamientos que pedia Lynn Margulis para las teorías lamarckianas?

Referencia

Suárez R, Mpodozis J. Heterogeneities of size and sexual dimorphism between the subdomains of the lateral-innervated accessory olfactory bulb (AOB) of Octodon degus (Rodentia: Hystricognathi). Behav Brain Res. 2009 Mar 17;198(2):306-12. Epub 2008 Nov 12.

Conocí el trabajo de Casadevall gracias a una amiga cubana, Melvys Valledor, quien esta realizando el doctorado en la Universidad de Miami. Ella presenció una conferencia suya en la Reunión de la ASM de la rama de Florida y quedó fascinada por su trabajo y sus teorías sobre la endotermia en los mamíferos y las consecuencias evolutivas y patogénicas que esto implica. Enseguida pensamos que era perfecto para ser reflejado en el Blog.

Decidí escribirle al Dr. Casadevall, Director del Departamento de Microbiología e Inmunología del Albert Einstein College of Medicine de la Universidad de Yeshiva. Su respuesta no solo llegó enseguida sino que fue muy amable en responder todas las preguntas para nuestro sitio.

“Perdoname que le escriba en Inglés porque de después de tanto tiempo en el exilio se me ha olvidado mucho el Español” fueron sus primeras palabras.

¿Por qué los humanos y los mamíferos en general presentamos muchísimas menos infecciones fñungicas que bacterias y virales? Fue mi primera pregunta. En un artículo publiado en el año 2005 ya el Dr. Casadevall había dado las primeras pistas y presentado la teoría de que las altas temperaturas corporales y el mecanismo de la fiebre que presentamos los mamíferos constituían una condición muty restrictiva para el crecimiento de los hongos y levaduras. Esto unido al pH del plasma sanguíneo y a mecanismos de inmunidad hacían que las infecciones fúngicas tuvieran mucho menos incidencia en las enfermedades que las bacterias y los virus. Solo quedaba comprobar la teoría y eso es lo que acaba de publicar en colaboración con Vincent A. Robert del Centro de Biodiversidad de los Hongos (Schimmelcultures Centraalbureau voor) en Utrecht, Holanda.

La investigación, publicada en el Journal of Infectious Diseases, mostró que la temperatura corporal de los mamíferos, aproximadamente 37 º C en las personas, es demasiado alto para la sobrevida de la gran mayoría de los posibles invasores de hongos ensayados.

“Las cepas de hongos sufrieron una gran pérdida de la capacidad para crecer a medida que aumentaba la temperatura de los mamíferos”. “Nuestro estudio demuestra que nuestras altas temperaturas pueden haber evolucionado para protegernos contra las enfermedades causadas por los hongos”, dijo el Dr. Casadevall. “La sangre caliente y la consiguiente rsistencia a las infecciones por los hongos pueden ayudar a explicar el por qué del predominio de los mamíferos después de la era de los dinosaurios”.

Existen aproximadamente 1,5 millones de especies de hongos. De éstos, sólo unos pocos cientos son patógenos para los mamíferos. Las infecciones por hongos en los humanos son a menudo el resultado de una inmunodeficiencia. Por el contrario se estima que paroximadamente 270.000 especies de hongos son patógenos para las plantas y unos 50.000 especies para los insectos. Las ranas y otros anfibios son propensos a la infección por hongos patógenos, uno de los cuales, está actualmente extimnguiendo numerosas ranas en todo el mundo (Ver artículo). Los hongos también son importantes en los procesos de descomposición de las plantas.

En este estudio, los investigadores utilizaron 4.082 cepas de hongos de la colección de Utrecht y la crecieron a temperaturas que oscilaronn entre 4 y 45 ºC. Encontraron que casi todos los microorganismos crecieron bien hasta temperaturas de  30 º C. Más allá de eso, sin embargo, el número de especies que sobrevivieron disminuyeron un 6 por ciento por cada aumento de un grado centígrado. La mayoría no podía crecer a las temperaturas de los mamíferos (37ºC).

Dr. Casadevall señaló que el estudio actual recorrió miles de cepas de hongos y hecho uso de una base de datos informatizada de la colección de Utrecht. En el pasado, este tipo de investigación habría requerido de la recuperación de esta información manualmente, algo habría sido una tarea muy larga .

“Esto sólo fue posible porque podemos utilizar las herramientas bioinformáticas para analizar los registros de la colección de cultivos”, dijo. “No hay manera de hacer un estudio como éste, sin esa tecnología dado el enorme número de muestras y el trabajo que conlleva”.

Los resultados del estudio, agregó, podrían ayudar a explicar por qué los mamíferos mantinen un de estilo de vida “derrochador” de energía que requieren de una gran cantidad de alimentos. Por el contrario, los reptilessolo  necesitan comer una vez al día o incluso menos.

“La rentabilidad, sin embargo, puede estar en que los mamíferos son mucho más resistentes a los hongos patógenos que son los reptiles y los otros vertebrados de sangre fría”, dijo el Dr. Casadevall.

Esta unido  a mayor inmunidad a los hongos podría explicar por qué los mamíferos llegaron a dominar después de la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años atrás. De hecho, la floración de los hongos que se produjo entonces puede ser una razón para la extinción de los dinosaurios, una posibilidad, expresada en un articulo anterior.

¿Puede el cambio climático y la deforestación mundial contribuir a un aumento de las enfermedades causadas por hongos y levaduras? Fue mi última consulta al Dr. Casadevall. “Sí, de hecho estoy trabajando en un ensayo que apunta precisamente a la influencia de estos aspectos. Tan pronto tengamos algo publicado no dudaré en madartelo” fue su  amable respuesta.

Referencias

1. Vincent A. Robert, Arturo Casadevall. Vertebrate Endothermy Restricts Most Fungi as Potential Pathogens. The Journal of Infectious Diseases, 2009; 091014103031021 DOI: 10.1086/644642
2. Arturo Casadevall. Fungal virulence, vertebrate endothermy, and dinosaur extinction: is there a connection? Fungal Genetics and Biology, 2005; 42 (2): 98 DOI: 10.1016/j.fgb.2004.11.008

Desde que recibí el afiche del seminario del Departamento de Biología con el título ¿Fue Paul Kammerer el descubridor de la herencia epigenética? Una mirada moderna al controvertido experimento del sapo partero” del Dr. Alexander Vargas, sabía que era uno de esos seminarios (cada día más escasos) en los que había que llegar temprano para tomar buen puesto. No me equivoqué.

Paul Kammerer fue un investigador austríaco de principios del siglo XX a quien las acusaciones de manipular sus experimentos lo llevaron al suicidio. Kammerer, que abandonó su carrera musical para dedicarse a la ciencia fue un ferviente creyente de las ideas socialistas y las teorías evolutivas lamarquistas, sin dudas, una explosiva mezcla para la Europa de la época. Muchos de sus experimentos contradecían las poderosas teorías evolutivas dominantes pero su carrera quedó truncada para siempre cuando un investigador le acusó de inyectar tinta en un sapo para demostrar sus hipótesis sobre la influecia del ambiente en la herencia de los caracteres adquiridos. Todo su legado científico se fue a la basura y su nombre engrosó las páginas de la infamia científica. El único lugar donde su memoria fue respetada fue la Unión Soviética, donde se le consideró un héroe.

Alexander en un artículo reciente publicado en Journal of Experimental Zoology y comentado en Science no solo sostiene que Kammerer no manipuló sus experimentos, sino que fue el primero en demostrar que el medio ambiente imprime cambios en un individuo y que estos se transmiten de generación en generación. En otras palabras, Kammerer fue el primero en descubrir lo que hoy conocemos como epigenética, una teoría denostada durante décadas pero aceptada en la actualidad y que sostiene que el medio ambiente impone cambios heredables que se transmiten por las modificaciones químicas que no alteran la secuencia del ADN. Kammerer se habría adelantado varias décadas a Conrad Waddington, que describió los primeros casos de este fenómeno y acuñó el término en 1942.

El Dr. Vargas quiere reivindicar a Kammerer como el padre de la epigenética algo en lo que lo apoyan científicos como Michael Skinner, investigador de la Universidad del Estado de Washington, quien afirma que “El mecanismo molecular en los experimentos de Kammerer es probablemente epigenético”. Skinner demostró enel año 2005 que los efectos de los productos tóxicos se heredan varias generaciones en los animales a través de los cambios epigenéticos. “Los experimentos se inclinaron más hacia el fraude que hacia la verdad”, señaló también Manel Esteller, quien investiga la epigenética del cáncer en Barcelona.

Para ello Alexander quiere repetir los experimentos de Kammerer. “La rehabilitación completa pasa por replicar sus observaciones”, comenta Vargas.

El experimento más famoso de Kammerer llevó ocho años de trabajo con el sapo partero, un anfibio que vive en el agua pero que procrea en seco. Kammerer crió a estos sapos en un terrario tan cálido y seco que los animales se vieron obligados a reproducirse en el agua. La mayoría de las camadas murieron, pero un 5% sobrevivió. Al contrario que sus ancestros, estos animales preferían procrear en el agua aunque se les devolviera a sus condiciones naturales.

Pero, ¿En qué consistió el supuesto fraude de Kammerer?

Tras varias generaciones, los sapos de Kammerer desarrollaron unos oscuros callos nupciales en las patas. El investigador argumentó que eran un nuevo rasgo adaptativo que ayudaba a los sapos a que no se les escurriera la hembra en el momento clave. Kammerer publicó varios artículos en las revistas más prestigiosas y viajó por Europa mostrando sus ejemplares del sapo con dichos callos, explica Vargas. Predicaba en el desierto, ya que sus experimentos se percibían como un ataque directo a las teorías de Darwin y Mendel. Después estalló la I Guerra Mundial y el centro en el que investigaba Kammerer sufrió importantes daños, entre ellos la aniquilación de los preciados sapos. Sólo se salvó uno, en un bote de formol.

En 1926, el biólogo William Bateson, muy crítico con Kammerer, examinó el animal. No tardó en comprobar que los oscuros callos nupciales habían sido inyectados con tinta china. La presencia de los callos era “pura conjetura”, señaló Bateson en un artículo posteriormente. Kammerer se pegó un tiro en la sien dos meses después en un pueblecito de montaña a 80 kilómetros de Viena.

El científico dejó varias notas, entre ellas una para la Academia Rusa de Ciencias, que le había ofrecido un importante puesto en la Universidad. Sus experimentos lamarquistas gustaban mucho en la Rusia soviética, donde la dictadura de la genética no calzaba bien con la del proletariado. En 1971, el periodista y escritor Arthur Koestler aportó pruebas reales de que Kammerer podría ser inocente, y argumentó que la inyección la hizo un simpatizante de los nazis.

La nueva revisión de Vargas señala que, falsos o verdaderos, los callos nupciales no son lo esencial de su hallazgo. Como parte de sus experimentos, Kammerer cruzó  a sapos tratados con sapos normales. Para su sorpresa, observó que, cuando el padre era un individuo tratado, sus costumbres reproductivas se transmitían a los hijos y nietos, pero no cuando se apareaban una hembra tratada con un macho normal. Esto contradecía las hipótesis del científico, que nunca pudo entender estos resultados. Sus detractores los usaron para derribar su teoría, pero, hoy en día, la observación no sorprendería a casi nadie: se trata de un fenómeno epigenético, señala Vargas.

Las intenciones de Alexander Vargas son precisamente reproducir los experimentos de Kammerer y para eso se necesita financiamiento. Ojala su artículo y las magnñificas repercusiones que ha tenido le sirvan para conseguirlo y finalmente demostrar que lo que en algñun momento puede ser iconprendido por todos e inexplicable por la ciencia del momento puede ser comprensible en un futuro. “Estamos a sólo un paso de saber si era inocente o no”, concluye Vargas.

Referencias

Vargas AO. Did Paul Kammerer discover epigenetic inheritance? A modern look at the controversial midwife toad experiments. J Exp Zool B Mol Dev Evol. 2009 Sep 3.

Elizabeth Pennisi. The Case of the Midwife Toad: Fraud or Epigenetics? Science 4 September 2009: 1194-1195.