Sonicando

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¿Por qué es necesaria la divulgación científica?

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Para qué explicarlo, si Jorge Cham ya lo ha retratado de una forma espectacular:

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Desde aquí le doy las gracias a Patricia por mandarme esta joyita, y sí, tienes razón, ya vamos ocupando dos eslabones de la cadena 😉

Written by sonicando

mayo 26, 2009 at 10:16 pm

Gracias por Eliminarlo de mi Memoria

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Podemos imaginar a un ex-combatiente despertándose repentinamente en la noche, con la frente sudada y la respiración entrecortada. También podemos imaginar lo cuesta arriba que se le hace la vida, con millones de desgracias tatuadas en lo más profundo de su corteza cerebral. Y los miedos, que decir de esos sustos provocados por sonidos de lo más inofensivo, o por fogonazos de luz, o por el crujir de una rama en el jardín.

Los mismos miedos y pesadillas que tiene una persona que ha sido maltratada o violada. Estigmas en forma de trauma que condicionan y angustian a vidas enteras…sin marcha atrás. Miles de horas de terapia para “tolerar” situaciones pasadas que nunca cambiarán.

¿Que ocurriría si estas personas pudieran cambiar su sino? Si pudieran olvidar ese año, o ese día, o esos 15 horribles minutos en el callejón de la esquina. Sin duda algo propio de la ciencia ficción, de lo imposible, de la nada.

Pues la ficción la quitamos de enmedio para decir que es algo que está en manos de la ciencia a secas.

LEJOS DE SU APLICACIÓN EN HUMANOS, en ensayos preliminares en ratón, se ha conseguido eliminar selectivamente ciertos “eventos” almacenados en la memoria.

Que se trabajaba en ello no es algo nuevo, hace tiempo que salieron estudios de ciertas drogas que pueden eliminar o debilitar recuerdos pasados. Un importante truco se desveló en estas investigaciones, y es que parece ser que la memoria se vuelve mucho más vulnerable a esas drogas si se la estimula. Es decir, si queremos eliminar un recuerdo, lo mejor, recordarlo bajo tratamiento.

Una vez establecida la teoría, solo hay que buscar las dianas que mantienen la memoria. Esos intermediarios moleculares (genes, proteínas) que debemos derribar para olvidar algo. Estimular el pasado,eliminar esas dianas y borrón y cuenta nueva (suena hasta fácil, y a saber lo que falta por conocer para llegar cerca de hacer algo similar)

El grupo de Joe Tsien, del Medical College of Georgia en Augusta ha usado tanto la ingeniería genética, como el uso de drogas para interferir con su diana, la enzima alfa-CaMKII (aCaMKII) en ratones. ¿Y porque la aCaMKII? Porque pertenece a una familia de enzimas con un papel importantísimo en la señalización neuronal. Para los menos entendidos, es una proteína con una función determinada, que es de radical importancia en la comunicación entre neuronas. Si la memoria está almacenada y mantenida por comunicación neuronal, puede ser una buena diana a derribar, si queremos hacer daño a la memoria.

Su laboratorio generó ratones que sobreexpresaban aCaMKII, pero consiguieron mantener la enzima en concentraciones normales mediante el uso de drogas (que inoculaban o la añadían a la bebida). Eso se consigue a menudo introduciendo varias copias del gen que produce la aCaMKII. Si de normal tenemos un gen, que genera una cantidad X de proteína, con 3 copias tendremos mucha más (no necesariamente justo 3X, pero dejemoslo en 3X para que lo entendáis). Si ahora usamos una droga que bloquea a una determinada concentración la cantidad extra de CaMKII, tenemos un ratón genéticamente modificado, “normal” si usamos las drogas que lo mantienen a raya.

En concentraciones normales los ratones aprendían a no acercarse a una verja que les daba una pequeña descarga, o que un tono que les avisaba de que otra descarguita les esperaba. Como en cualquier experimento de sensibilización ( o era habituación, corregirme en los comentarios anda) los ratones sabían que no debían acercarse a la reja y se mostraban asustadizos si oían el sonido que predecía una descarga. Tenían una memoria normal.

Pero eliminaron la droga que mantenía el aCaMKII en condiciones normales y la enzima aumentó drásticamente en el cerebro. Dos semanas después, a pesar de volver a estar tratados para estar en niveles normales, algunos ratones se rozaban con la reja,  o no se asustaban al oir el tono de aviso. Pero había ratones que habían olvidado el tono pero no que las rejas les dañaban, y viceversa. Esto junto con otros indicios hizo suponer al grupo de Tsien que sólo se habían eliminado de la memoria los recuerdos estimulados durante la “inundación” de aCaMKII.  Si durante dicha inundación un ratón no se acercó a la verja, pero sí oyó el tono de aviso, sólo olvidará el tono, pero seguirá manteniéndose lejos de la verja.

Es un artículo curioso (mañana en el labo os cuelgo el link) de los que hay que tener mucho cuidado al escribir. Queda genial la parte del principio (sino me lo digo yo 😉 …) y es lo que aparecería en cualquier periódico. La diferencia es que en sonicando aparece también esto otro:

La bioquímica de los procesos fisiológicos rara vez depende de un solo factor. Normalmente, (y sobre todo en cosas complejas como la memoria) además de ser múltiples los factores que colaboran, existe mucha redundancia (por decirlo fácil, “sustitutos” que hacen lo mismo). Un artículo como este señala uno de los factores importantes, pero por supuesto se necesita mucha más investigación básica para señalar el resto de las dianas y realmente llegar a entender como funciona la memoria a largo plazo. Obviamente a nadie le van a meter un chute de CaMKII mientras recuerda una paliza en el recreo para ver si la olvida, porque igual lo olvida todo.

Pero tampoco hay que quitarle importancia a estudios como este, porque abren el camino al conocimiento, y sobre todo una esperanza de que en el futuro sea posible. Y adornarlos con historias y con su aplicación hace más cómoda su lectura, pero no por ello uno puede distanciarse de la realidad.

Editado para añadir explicaciones sugeridas por Héctor, muchas gracias ¡¡

Written by sonicando

noviembre 3, 2008 at 2:53 am

La Eterna Lucha

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Tenemos la  constumbre inmobilista de pensar que todo lo que hemos conocido y comprendido, ha sido así desde el inicio de los tiempos. Es una postura tan equivocada como lógica, debido a que para nosotros, desde nuestro principio, todo ha sido así.

Sería de extrañar que estando enfermos pensáramos distinto, y por ello mantenemos formas de pensar erróneas y perspectivas mal tomadas respecto a cómo enfrentarnos a las enfermedades.

Tendemos a pensar que una infección es un hecho puntual, una batalla que se libra en un momento dado y que tiene como escenario un punto concreto: nuestro organismo. Pero la batalla no es nueva, ni las armas son las de toda la vida.

Los virus no son algo nuevo. Siempre los hubo. Evolutivamente tuvimos que diseñar algo para hacer frente a una amenaza a nuestra existencia. Ahí empezó una danza que aún se mantiene, una carrera armamentística nutrida de genes en vez de balas que aún sigue activa.

Nosotros necesitamos defendernos para sobrevivir y transmitir nuestros genes; los virus necesitan entrar sin ser descubiertos y perpetuarse sin matar a su huésped para realizar el mismo ejercicio. Para las dos cosas hace falta coger confianza con el enemigo, y ver que cartas jugar en cada momento.

Al principio todo debió ser muy sencillo, más que sencillo, tosco, pero no por ello menos efectivo. Si el virus intenta entrar a la célula por un sitio, se bloquea, y ya está. ¿Pero si consigue entrar de otra forma? Entonces toca empezar a pensar como eliminarlo desde dentro, mientras apuntalamos las puertas, para que no vuelva a pasar.

Imagen Extraída de the-scientist.com

Poco a poco millones de estrategias se diseñaron por ambas partes haciendo que una infección, vista desde un punto de vista estratégico, sea prácticamente una obra de arte.

El virus Vaccinia es un virus enorme, con unos 250 genes, que dedica un grán número de genes a inhibir la respuesta inmune del hospedador.

Uno de los procesos que se cuida de evitar es la inflamación que se produce en el organismo como consecuencia de su entrada. Lo sorprendente es estudiar los genes dedicados a inhibir la inflamación y darse cuenta de que son como algunos humanos, con ciertas diferencias. Lo que indica, que durante la evolución, en las batallas moleculares hay casos claros de espionaje.

Uno de los mediadores que utiliza el cuerpo para producir inflamación es la Interleuquina 1beta (IL-1b) Cuando se une a un receptor celular específico se desencadenan varios mecanismos, que terminan en un proceso inflamatorio.

La inflamación llama mucho la atención, sobre todo porque vienen la plana mayor del sistema inmune a ver que pasa, y el virus ha de evitarlo como sea. Harto de ser descubierto por dicho mecanismo, decidió quitar de enmedio la interleuquina 1 beta. ¿Cómo? Pues creando un receptor falso igual al natural, sólo que sin la zona de unión a la célula. Así la interleuquina se unirá al receptor viral falso y no llegará al verdadero. Entonces no pasará nada, no habrá señal de alarma y la infección podrá progresar.

Un primer paso para empezar en silencio, pero no el único. Existen varias formas de llamar la atención del sistema inmune, y para cada una el virus ha tenido que desarrollar un mecanismo como el citado.

También sucede al revés. También hay mecanismos celulares para eliminar ataques virales.

Uno de los descubrimientos más recientes en la biología molecular ha sido el ARN de interferencia:

Imagen extraída de http://www.biotecnologia.co.cr

En una célula si aparece ARN de doble cadena, normalmente procede de virus o de transposones. Por lo tanto, las células se armaron de una enzima, llamada DICER, que corta el ARN de doble cadena,  por si es un virus. De esta forma eliminan la posibilidad de desarrollo de un material génico extraño que ha conseguido atravesar la membrana.

Existen millones de ejemplos como los citados, pero como sucede en la vida real, no son tan importantes los mecanismos como lo que subyace tras ellos. Volvamos a los dos ejemplos citados:

Resulta que el receptor viral “falso” de la interleuquina 1 beta, es muchísimo más efectivo inhibiendo la inflamación que los fármacos que existen en el mercado para tratar enfermedades en las que la inflamación es un gran problema. Y mediante ingeniería genética podemos obtener el gen del virus e introducirlo en bacterias o levaduras para conseguir suficiente receptor como para poder servir al público.

El ARN de interferencia ha supuesto toda una revolución en el mundo de la biología molecular. Resulta que si conocemos la secuencia de un gen, podemos diseñar secuencias complementarias que se unirán a sus ARNs, así se forman ARN de doble cadena “artificiales” que DICER cortará igualmente. La expresión de dicho gen se verá muy reducida, sino completamente silenciada. Así podemos saber si un gen es esencial para una función determinada, sin tener que eliminarlo.

Pero sacar información de batallas siempre ha sido más fácil que meter mano en ellas.

Estamos aprendiendo las reglas que las dominan y como actúan las dos partes en su guerra. Actualmente no se entiende la investigación básica en inmunología sin utilizar patógenos. Y es que saber los genes que activan o inhiben, muchas veces nos da información de para que sirven dichos genes.

También aprendemos que los patógenos que son más agresivos, lo son porque llevan menos tiempo evolucionando con nosotros y no han aprendido como pasar desapercibidos en nuestro interior. La consecuencia de todo esto es que llaman tanto la atención, que producen una respuesta exagerada que puede llegar a causar la muerte. Así ocurre con virus como el ébola, el VIH, y por eso se le tiene tanto miedo a la gripe aviar.

Por último, saber que estamos entrometiéndonos en medio de una guerra de millones de años, nos pone también en nuestro sitio. Nos ayuda a entender porqué se obtuvo protección con algunas vacunas del pasado , y porqué no conseguimos los mismos resultados para algunas patologías actualmente. Y es que por mucho que sepamos, no es nada fácil entrometerse en mundos tan pequeños y a la vez tan sofisticados.

Recomendaciones de la Casa

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Ya me tocaba a mi darme un homenaje, y salir unos pocos días. No me alejaré mucho del Blog en estos 15 días, pero habrá más huecos que de costumbre. Así que para rellenarlos, siguiendo un buen ejemplo, os dejo lo que considero que, hasta ahora, no os deberíais perder de entre lo escrito en Sonicando.

Divulgación Científica

Caballos de Troya…Moleculares

Apoptosis: El Suicidio Celular

El Beso de la Muerte

La Paradoja del Mosquito

La Revolución Verde…Fluorescente

Cortando y Pegando Genes y Un Poco de Ingeniería Genética

“Los Genes no lo son Todo”

Genes Suicidas

Religión y Transmisión de Otras Enfermedades

Terapia del Futuro, Basada en el Pasado

Contra las Adicciones ¡Vacúnate!

Nuevas Estrategias contra el Glioblastoma

Comunicación entre Tumores, Mecanismo para Avivar la Metástasis

Retracted

Pescando Genes en Islandia

Novedades en el Diagnóstico del Cáncer de Mama

Un fármaco para Epilépticos podría Ayudar a Tratar el Alcoholismo

Inteligencia Molecular

Guerras Personales

Un Cura Demuestra “Científicamente” que Dios Existe

The Darwin Awads: Los Premios Darwin

Vídeos de Ciencia

Persecución Molecular

Vaccinia in Movement

HIV en Acción

Inteligencia Molecular: Lysteria Monocytogenes

Apoptosis (The Film)

Las mejores Viñetas

Física y Evolución

Ciencia en España

Un Día Más…

Así Seguimos…

Campanas de Químicos…

Creacionistas y fósiles

Así se Generan las Resistencias

Pesadilla de una Drosophila Melanogaster

The Lab Hierarchy

Así Todo el Verano

Save the Science

Para los necesitados de música, les recomiendo que revisen una a una las canciones del día, que en estos meses han sido muchas, y sobre todo muy variadas…

 

Written by sonicando

agosto 23, 2008 at 4:25 pm