La lucha contra el envejecimiento: un problema científico y filosófico

No hay por el momento una explicación simple y unánimemente aceptada de las causas del envejecimiento. Es posible que no exista siquiera una explicación única, y que las causas del envejecimiento tengan orígenes muy diversos. No obstante, el avance en el conocimiento de estas causas, por diversas que sean, abren las puertas para proporcionar un alargamiento significativo de la vida. Pero esto genera preguntas de orden moral y social a las que conviene encontrar respuestas.

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¿Es posible el rejuvenecimiento celular?

El envejecimiento es un proceso gradual e intrínseco de las células influenciado por las condiciones de vida, donde se altera la homeostasis celular. La generación de iPSCs permitió reprogramar e incluso, rejuvenecer las células. Por otro lado, las herramientas de edición genómica como CRISPR/Cas9 junto con cambios en el medio de cultivo podrían usarse para producir iPSCs de individuos envejecidos. En este artículo se muestra cómo estas dos tecnologías revolucionarias podrían emplearse para tratar enfermedades asociadas al envejecimiento.

¿Podría la restricción calórica prolongar la vida en humanos?

La restricción calórica, o la reducción de la ingesta calórica sin malnutrición, es actualmente una de las intervenciones más interesantes y controvertidas en el campo de la biogerontología. Es conocida por ser la única que extiende la vida máxima en una amplia gama de especies, incluyendo mamíferos. Varios experimentos han demostrado la eficacia de la restricción calórica. Sin embargo, los efectos secundarios y las implicaciones a largo plazo están aún por determinar en los humanos. A continuación exponemos algunos de los experimentos más importantes realizados hasta el momento en mamíferos y discutimos sobre el impacto potencial que este tipo de intervenciones tendrían en la sociedad futura.

Figura 2. El tiburón de Groenlandia (Somniosus microcephalus). Este es el vertebrado más longevo conocido, ya que se ha estimado la edad de algunos ejemplares en 400 años. Imagen de dominio público. Fuente: NOAA Okeanos Explorer Program.

Envejecimiento animal

Hacemos una revisión del concepto de envejecimiento en los Metazoos y mostramos la existencia de una gran diversidad de casos que impiden establecer una regla general para este concepto en el Reino Animal. Describimos casos de especies en las que no existe envejecimiento, otras que muestran senescencia insignificante y otras en las que se producen fenómenos de senescencia con disminución o desaparición de la fecundidad. Discutimos también las distintas hipótesis para explicar la conservación evolutiva de procesos de senescencia que disminuyen la aptitud del individuo, así como los mecanismos fisiológicos implicados en dichos procesos.

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Agua en Europa… ¿y vida también?

William Sparks y sus compañeros astrónomos (2016) del Space Telescope Science Institute de Baltimore (EE. UU.) explicaron en público a finales de septiembre que, apuntando el telescopio Hubble a Europa, encontraron evidencias de lo que podrían ser géiseres de agua abriéndose paso a través de la corteza de hielo de esta luna de Júpiter. Aunque en 1998 ya se tenían evidencias por espectroscopía y en 2013 se fotografiaron por primera vez en ultravioleta en el polo sur de la luna, esta nueva prueba parece demostrar la presencia de agua líquida en Europa …

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Orígenes. El universo, la vida, los humanos

Orígenes. Si algo ha llamado especialmente la atención a la humanidad son las cuestiones relativas al origen del Universo, a la aparición de la vida en la Tierra y al origen del humano moderno. Unas preguntas cruciales que van mucho más allá del ámbito de la ciencia. ¿Cómo surgió el Universo a partir del vacío dando lugar al espacio, al tiempo, a la energía y a la propia materia? ¿Qué tipo de reacciones tuvieron lugar en la Tierra primitiva para que la vida emergiera a partir de compuestos químicos sencillos? ¿Ha podido emerger la vida en otros lugares del Universo? ¿Cómo se produjo ese aumento de la complejidad para dar lugar a la aparición de organismos multicelulares? Y por supuesto ¿cómo surgimos nosotros?

Tres individuos en una misma línea filogenética: una estructura musical muy simple (arriba), procedente de una población ancestral en el proceso evolutivo; una composición con una mayor complejidad (partitura central); y el resultado final (abajo), adaptada a los requisitos de duración, instrumentación y validez interpretativa que se entregaron a Iamus.

Nada tiene sentido en ingeniería si no es a la luz de la evolución

Suele asumirse que la evolución es un proceso exclusivo de la materia viva, sin embargo, tiene valor explicativo en otros campos, y también utilidad en ingeniería. La computación evolutiva es un prometedor campo de la ciencia informática, que se apoya en conceptos como la selección de los más aptos, la codificación genética y su variación por mutación o recombinación sexual. Los algoritmos evolutivos se aplican a problemas de diseño, donde aportan novedad, explorando múltiples soluciones en paralelo, frente a la estrategia «vertical» del cerebro. Esta capacidad inventiva convierte a la computación evolutiva en la estrategia de inteligencia artificial más apta para modelar una de las facetas más humanas: la creatividad artística. Iamus es un ordenador diseñado en la Universidad de Málaga y programado por un equipo multidisciplinar de investigadores para que aprendiese el lenguaje musical y las técnicas de composición. El lanzamiento de su primer álbum fue recibido con una mezcla de admiración, escepticismo y temor; iniciando en los medios una profunda discusión en torno a la naturaleza misma del arte. Que Iamus pueda componer obras de calidad humana es consecuencia de su origen bioinspirado, donde las estructuras musicales capturan muchos de los atributos propios de la compleja materia viva.

Otra de acentos, esta vez para nota

Tras el breve repaso a las reglas de acentuación en el número anterior de Encuentros en la Biología, esta vez Gonzalo Claros profundiza aun más en este asunto: ¿cómo se acentúan las palabras compuestas?¿Y las voces extranjeras?¿Y qué me dicen de los principios activos? La respuesta a estas preguntas así como a otras tantas las pueden encontrar en la nueva entrega de la sección Escribir bien no cuesta trabajo.

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Otoño 2016, número completo y Editorial (Vol. 9, nº 159)

¿Qué habría hecho von Humboldt con Google Earth, Poincaré con R o Leonardo con AutoCAD? Ríase de esta incongruencia anacrónica, pero mírese antes la viga en el propio. La biología ha saltado al siglo XXI y sigue contando el manido chiste del biólogo de bata o de bota, más propio de los 50 y, lo más grave, tal vez con razón: algunas ramas de la biología aún siguen de espaldas a la potencia de cálculo que nos ofrecen las nuevas máquinas. Tal vez porque siempre vamos a remolque de los avances técnicos en química y física, los biólogos tardamos más que el científico medio en cambiar nuestros protocolos.

Hormesis

Las dinámicas de los sistemas biológicos presentan una elevada complejidad debido, en parte, al gran número de elementos que participan en ellas. Si a esto añadimos que, en determinadas circunstancias, las respuestas ante un mismo estímulo parecen variar con su intensidad (p.ej. la concentración de una señal química), los sistemas complejos nos lo parecen aún más. Este fenómeno se conoce como hormesis y el papel que desempeña en los sistemas biológicos es motivo de controversia por la escasez de datos que lo respaldan. Con este ensayo se pretende ofrecer una panorámica sobre el concepto de hormesis, presentar los distintos tipos y discutir el mismo.

Mientras le sale el Quijote, este mono escribirá todos los libros que Borges describe en su Biblioteca de Babel.  Considere una máquina con sólo 28 teclas (de la A a la Z, más el espacio) con la que hay que escribir 24 caracteres en secuencia exacta.  Si se aprieta las teclas al azar, se puede generar $28^{24} = 5.4times10^{34}$ secuencias distintas: si el mono que la gobierna tardase 1 segundo en escribir cada sentencia y pudiésemos colocar a una multitud de monos, trabajando sin cesar codo con codo, y ocupando toda la superfie de los continentes, tardarían más de 12 billones de años en lograr al azar la primera frase de Don Quijote de la Mancha, es decir, más de veinte mil veces la duración estimada de nuestro sistema solar... ¡sólo para la primera frase!  No es extraño que los antiguos pensaran en que alguien había escrito conscientemente la historia de la vida.  No obstante, vea la Figura 4.

Algoritmos Evolutivos (primera parte)

La evolución como selección de estrategias de vida se puede destilar hasta sus mínimos componentes: individuos, algoritmos y herencia. Estos elementos bastan para reproducir el fenómeno evolutivo desde el neodarwinismo más radical: la selección del más eficaz va mejorando progresivamente la adaptación de toda la población hasta que, finalmente, surge el individuo perfecto o, al menos, uno que lo hace bastante bien. En esta sencilla aproximación no sólo se escriben novelas con monos afortunados, sino que también se puede ensayar la importancia de la mutación y el sexo, como agentes similares pero de efecto distinto. Y no sólo esto; la pureza del razonamiento es tal que ha sido una de las primeras contribuciones de la biología a las ciencias computacionales.

Jessica Pérez Sancho en las instalaciones de la torre de I+D de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga.

Entrevista a Jéssica Pérez Sancho

Hola, soy Natalia Ortega, estudiante de segundo curso del Grado de Ciencias Medioambientales. En un principio no tenía claro qué estudiar y probé con las CCAA. A lo largo de primer curso fui descubriendo que me gustaba mucho y que en un futuro desearía dedicarme a algo relacionado con el medio ambiente. Recientemente me enteré de que en la UMA existía un grupo de investigación trabajando en la mejora del rendimiento de cultivos, un tema [..]

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Plantas que parecen bichos

No es necesario un complejo instrumental para contemplar algunos fenómenos interesantes de la Biología. En este caso nos ocupa una fotografía de una especie vegetal, la Homalocladium platycladum, cuya particularidad reside en uno de sus nombres populares, «planta tenia», debido a la similitud de los segmentos de sus tallos

Perspectivas coronal (A), sagital (B) y axial (C) del conectoma estructural humano. Créditos de la imagen

¿Qué es la conectómica?

Los avances en neuroimagen han proporcionado un marco sin precedentes sobre cómo es el cerebro. Más allá de la visualización de estructuras del cerebro, esta nueva disciplina surge de la interacción de las técnicas de neuroimagen y la llamada teoría de redes. El resultado de esta convergencia es la conectómica. En este artículo mostramos qué es y cómo está transformando la comprensión del cerebro.

Figura 2. Flor de la variedad leccino.

El olivo como fuente de alérgenos

Las polinosis, alergias al polen, suponen un gran problema de salud pública. En Andalucía destaca la provocada por el olivo debido a que ocupa una gran parte del suelo cultivado en nuestra región. Ya se han identificado 12 alérgenos en el polen de olivo, pero los alergogramas presentan hasta 20 bandas de reacción, lo que indica que aún faltan alérgenos por identificar. Aunque probablemente los que no conocemos sean alérgenos menores, se ha comprobado estos disparan a veces su prevalencia cuando la concentración de polen es muy alta (en los peores momentos podemos encontrar hasta 5000 granos/m3), con lo que pasan considerarse alérgenos mayores. Por si no fuera suficiente, muchos alérgenos son proteínas muy conservadas entre especies, por lo que se convierten en panalérgenos. Por tanto, está claro que debemos seguir buscando nuevos alérgenos de olivo y nuevas isoformas que permitan establecer tratamientos antialérgicos personalizados más eficaces.