Francis en #rosavientos: La dermatitis atópica y la piel artificial

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Ya puedes escuchar mi sección ¡Eureka! del programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre una transcripción del audio y algunos enlaces.

Esta semana ha sido noticia un estudio sobre la dermatitis atópica cuyo primer autor es un científico sevillano emigrado en EEUU. ¿Qué es lo que se ha descubierto? Gabriel Núñez, investigador sevillano que desde hace años trabaja en la Universidad de Michigan (EE UU), lidera el grupo que ha publicado en Nature el descubrimiento de una molécula liberada por el patógeno estafilococo áureo (Staphylococcus aureus) que induce la dermatitis atópica en ratones. La dermatitis atópica, llamada comúnmente eccema, es una enfermedad de la piel que afecta el cuero cabelludo, la cara y el torso. Se presenta como una reacción similar a una alergia en la piel, que provoca hinchazón, enrojecimiento. Se trata de una enfermedad frecuente en los niños que desaparece en la adolescencia y hay millones de personas en todo el mundo que la padecen. Sin embargo, no se conoce su causa, por lo que su tratamiento es muy difícil.

El artículo técnico es Yuumi Nakamura et al., “Staphylococcus δ-toxin induces allergic skin disease by activating mast cells,” Nature, AOP 30 Oct 2013. Más información en español en “Descubren la molécula que causa dermatitis atópica en ratones,” Agencia SINC, 30 Oct 2013.

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Hoy en Málaga, Mariano Barbacid en los XI Encuentros con la Ciencia

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Vuelve el evento de divulgación científica más esperado en Málaga capital, la XI Edición de los Encuentros con la Ciencia. Como siempre, las charlas serán en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés C/ Hilera, Málaga. Recuerda, como son gratis y generan mucha expectación, el aforo se completa, por lo que conviene llegar un poco antes. Organizan los encuentros mis compañeros de la Universidad de Málaga Enrique Viguera, Ana Grande y José Lozano, junto a mi amiga Julia Toval de la Sociedad Malagueña de Astronomía y Mariola Argibay del Centro de Profesorado de Málaga. 

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El lunes, 7 de octubre, la primera conferencia “Evolución de la mente: de la mente animal a la mente humana,” a cargo del Dr. Antonio J. Diéguez Lucena de la Universidad de Málaga, fue todo un éxito de público, con cantidad de asistentes sentados por los suelos. Yo no pude asistir, pero varios asistentes me han dicho que disfrutaron mucho. 

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Hoy 21 de octubre a las 19:30, conferencia “De la oncología molecular a las terapias personalizadas: impacto en la práctica clínica” por Dr. Mariano Barbacid (CNIO – Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, Madrid). “Los grandes avances en la Biología Molecular del cáncer, y muy en particular, el descubrimiento y caracterización de proteínas con función oncogénica o supresora de tumores está permitiendo el desarrollo de estrategias terapéuticas selectivas para alteraciones moleculares concretas. Estas alteraciones son identificadas de manera específica en cada paciente con el objetivo final de administrar tratamientos más efectivos y con menos efectos secundarios.”

Reconstrucción del flujo cardíaco en el corazón de un paciente concreto

Visualizar el flujo de sangre en el interior del ventrículo y la aurícula izquierdas de un paciente concreto en tiempo real es posible si se reconstruye su geometría tridimensional en movimiento con tomografía y luego se utiliza física computacional de fluidos. El resultado tiene un enorme interés diagnóstico, pues permite que el cardiólogo vea lo que parece imposible de ver. A mí me ha gustado mucho el trabajo de Christophe Chnafa, Simon Mendez, Franck Nicoud, “Elucidating the turbulence nature of the intracardiac flow: from medical images to multi-cycle Large Eddy Simulations,” arXiv:1310.3199 [physics.flu-dyn], 11 Oct 2013.

Francis en Eureka: Por qué los españoles tienen una piel clara

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Puedes escucharme en ¡Eureka!, mi sección en el programa La Rosa de los Vientos, en Onda Cero, hablando de despigmentación de la piel y síntesis de la vitamina D. Como siempre una transcripción, enlaces a los artículos técnicos y noticias, e imágenes.

La especie humana nació en África, donde el color de la piel predominante es oscuro, y emigró hacia Europa, donde predomina el color claro. ¿Qué ventaja tiene el color claro de la piel en Europa? La gran ventaja es la síntesis de la vitamina D necesaria para el crecimiento, la correcta mineralización de los huesos y el desarrollo del esqueleto. La vitamina D tiene una estructura química muy parecida a la del colesterol. Hay varios tipos, pero los más importantes son la vitamina D3, colecalciferol, que es la forma de la vitamina D que se encuentra en los animales, y la vitamina D2, ergocalciferol, que es la forma que aparece en las plantas. Hay pocos alimentos vegetales o animales que contengan vitamina D, pero contienen precursores inactivos, llamados provitaminas, que necesitan radiación ultravioleta para su activación no enzimática. Por eso para sintetizar vitamina D tiene que darnos el sol sobre la piel.

Pero la radiación ultravioleta es peligrosa para la piel y cuando vamos a la playa tenemos que usar algún tipo de protector solar para evitar la aparición de melanomas. Los melanomas son tumores pigmentados que aparecen cuando nos exponemos mucho al sol y pueden producir ciertos tipos de cáncer de piel. El color de la epidermis se debe a la melanina presente en los melanocitos y sirve de protección contra la radiación ultravioleta. En las zonas intertropicales hay tanta irradiación solar que predominan las pigmentaciones oscuras de la piel, sin que ello afecte a la síntesis de la vitamina D. Pero en Europa la evolución ha tenido que seleccionar entre prevenir el melanoma, que es una enfermedad que aparece en la época postreproductiva, o favorecer un correcto crecimiento de los huesos en la época prerreproductiva. Por lo que parece la evolución ha favorecido la despigmentación a costa de un mayor riesgo a padecer melanoma.

El artículo técnico es Conrado Martínez-Cadenas, Saioa López, et al. “Simultaneous Purifying Selection on the Ancestral MC1R Allele and Positive Selection on the Melanoma-Risk Allele V60L in South Europeans,” Molecular Biology & Evolution, AOP Sep 17, 2013. Llamó mi atención sobre este artículo la noticia de Laura M. Zahn, “Sunny Days,” Editor’s Chooice, Science 342: 163, 11 Oct 2013, y también “¿Por qué en el sur de Europa tenemos la piel clara?,” UPV/EHU, Agencia SINC, 04 oct 2013.

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Nobel Medicina 2013: Rothman, Schekman y Südhof por el transporte vesicular

Nobel Medicine

Desde 1901, han recibido el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 204 científicos. Los tres últimos se han anunciado esta misma mañana, James E. Rothman (Univ. Yale, New Haven, Connecticut, EEUU), Randy W. Schekman (Univ. California, Berkeley, California, EEUU) y Thomas C. Südhof (Univ. Stanford, Palo Alto, California, EEUU). Su trabajo ha ayudado a entender la regulación del transporte de sustancias en vesículas entre los diferentes orgánulos de las células eucariotas. Permíteme un breve resumen de su trabajo basado en “Machinery Regulating Vesicle Traffic, A Major Transport System in our Cells,” Scientific Background, 2013 Nobel Prize in Physiology or Medicine [PDF]. El anuncio oficial con vídeo aquí [enlace directo al vídeo del anuncio]. Como ya habrás notado, mi predicción en Rosa Vientos fue errónea (Science Watch de Thomson Reuters predijo este premio en 2009).

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Francis en Eureka: Predicción de los premios Nobel 2013

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El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, ya está disponible. Como todos los años, presenta mi predicción de los premios Nobel de 2013. Me he basado en las predicciones de Science Watch de Thomson Reuters. Por supuesto, predecir el futuro es imposible, ya que sólo se puede predecir el pasado.

El lunes 7 de octubre se publicará el ganador del premio Nobel de Medicina. ¿Cuál es tu predicción para este premio, que acertaste el año pasado en la Rosa? Hay muchos campos de investigación en Medicina y Fisiología que merecen el Premio Nobel pero yo me decanto por la epigenética, en concreto, la metilación del ADN y el control de la expresión de los genes. Adrian P. Bird (Universidad de Edinburgo, Edinburgo, Scotland, UK), Howard Cedar y Aharon Razin (ambos de la Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem, Israel) son los candidatos más claros para recibir este premio. Su trabajo ha permitido descubrir que los lugares donde los grupos metilo se acoplan al ADN afecta a la regulación de las moléculas que interaccionan con las secuencias de ADN, permitiendo entender lo que diferencia las células diferenciadas unas de otras, y cómo el entorno afecta a la expresión de los genes, es decir, al fenotipo. Entender la anotación del genoma, como le llamó Howard Cedar, es fundamental tanto en ciencia básica como en las aplicaciones de la genética al tratamiento de enfermedades; de hecho, el campo de la epigenética promete avances importantes en el tratamiento de enfermedades complejas relacionadas con los genes, como el cáncer.

El próximo martes 8 de octubre se publicará el ganador del premio más claro este año, el de Física, que todo el mundo asigna al bosón de Higgs. ¿Aparte de Higgs quién más puede recibir dicho premio? El físico escocés Peter W. Higgs (Universidad de Edinburgo, Escocia, Gran Bretaña) estará acompañado por el físico belga François Englert (Universidad Libre de Bruselas, Bélgica, y de la Universidad Chapman, en Orange, California, EEUU). Junto a Peter Higgs y François Englert, también merece el premio el físico belga Robert Brout, pero por desgracia falleció en el año 2011. Se trata apuesta segura para el Nobel de Física. Los tres predijeron en el año 1964 el bosón de Brout-Englert-Higgs, popularmente conocido como bosón de Higgs a secas. Los análisis de la búsqueda de este bosón escalar en las colisiones en el LHC del CERN publicadas en marzo de este año, así como los presentados en junio en una conferencia en Estocolmo no dejan lugar a dudas, el bosón escalar observado por primera vez el 4 de julio de 2012 se comporta como predice la teoría llamada modelo estándar dentro de los límites de los errores experimentales y si hay unas leyes físicas ocultas en el comportamiento de esta partícula, se tratará de de fenómenos cuyo efecto es tan pequeño que los físicos lo seguiremos llamando bosón de Higgs o de Brout-Englert-Higgs, un nombre más correcto.

El Nobel de química se anunciará el próximo miércoles 9 de octubre, ¿cuál es tu predicción para este premio, siempre entre los más difíciles de predecir? Mi predicción es un poco arriesgada pero creo que los avances en la nanotecnología del ADN, uno de los campos más activos e importantes en la actualidad, podrían recibir el premio, en concreto los bioquímicos A. Paul Alivisatos (Universidad de California, en Berkeley, EEUU), Chad A. Mirkin (Universidad Northwestern, Evanston, Ilinois, EEUU) y Nadrian C. Seeman (Universidad de Nueva York, EEUU). El trabajo teórico pionero de Nadrian Seeman en 1982 cristalizó en 1996 con el descubrimiento experimental de Paul Alivisatos y Chad Mirkin de cómo acoplar al ADN nanopartículas de oro. La nanotecnología del ADN ha permitido el desarrollo de técnicas de diagnóstico molecular que permiten la identificación de los defectos moleculares subyacentes en una enfermedad de carácter hereditario. El acoplamiento de nanopatículas metálicas a los ácidos nucleicos ha revolucionado nuestra comprensión de la arquitectura tridimensional del ADN y sobre todo del ARN, fundamental para su actividad catalítica, con multitud de aplicaciones incluso más allá de la medicina, como la síntesis de nanoestructuras artificiales y la tecnología de puntos cuánticos para el desarrollo de células solares fotovoltaicas.

El premio Nobel de Economía se anunciará el lunes 14 de octubre, ¿qué nos puedes decir sobre este premio? Igual que el año pasado, la mayoría de las predicciones apuntan a la escuela de Chicago y su teoría de la regulación económica. Mucha gente parece tener muy claro que Sam Peltzman (Facultad de Económicas de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) y Richard A. Posner (Facultad de Derecho de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) son firmes candidatos al premio Nobel de Economía de 2013. Una mala percepción del riesgo de suprimir ciertas normas que regulan los mercados ha sido la causa más importante de la crisis económica; Peltzman y Posner han estudiado cómo los comportamientos de riesgo son alentados cuando parece que el riesgo se distribuye entre muchas personas lo que ofrece en una sensación de falsa seguridad. Por ello una correcta regulación de los mercados es absolutamente necesaria.

El anuncio del premio Nobel de Literatura todavía no tiene fecha. El viernes 11 de octubre se anunciará el premio Nobel de la Paz, ¿qué nos puedes decir? Las apuestas sobre el premio de Literatura apuntan al japonés Haruki Murakami, pero hay muchos otros que como él lo merecen. A mí me gustaría que lo recibiera el checo Milan Kundera, pero es casi imposible predecir este premio. Lo mismo pasa con el premio Nobel de la Paz. A mí me gustaría que lo recibieran Las Madres de la Plaza de Mayo o Julian Assange. Pero la verdad, no tengo ni idea.

Si no has escuchado aún el audio, sigue este enlace

Francis en ¡Eureka!: Las mutaciones en el genoma de 4.623 tumores cancerígenos

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El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero ya está disponible. Como siempre, una transcripción, algunas imágenes y algunos enlaces.

Una de las enfermedades que dan más miedo a todos los ciudadanos es el cáncer. ¿Los avances en genética pueden ayudar a su tratamiento? El cáncer no es una enfermedad única, sino un grupo de enfermedades que tienen un común la aparición de un tumor maligno. El cáncer es diferente en cada paciente y cada tumor requiere un tratamiento diferente. La medicina personalizada basada en los avances en la genética parece la única vía razonable para el tratamiento de esta enfermedad. Pero el camino no es fácil. Las células de los tumores presentan una gran plasticidad para adaptar su fenotipo y su genotipo al entorno en el que se encuentran. De hecho, un tumor está formado por diferentes poblaciones de células cancerosas con diferente capacidad para sobrevivir, proliferar, provocar metástasis y resistir a las terapias. Por ello muchos tratamientos atacan las células cancerosas de una población dentro de un tumor pero no afectan a otras células del mismo tumor, con lo que el cáncer vuelve a reaparecer tras el tratamiento. Esta capacidad de adaptación de las células tumorales está controlada por sus genes. Por ello son fundamentales los estudios genéticos de los tumores. Esta semana investigadores del grupo de Genómica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), en Barcelona, liderados por Núria López-Bigas, han publicado en la revista Nature Methods un estudio genético de todas las mutaciones en 4.623 tumores originados en trece órganos diferentes.

Recomiendo leer la noticia “Descifran el genoma de más de 4.000 tumores,” Agencia SINC, 16 Sep. 2013. El artículo técnico es Abel Gonzalez-Perez et al., “IntOGen-mutations identifies cancer drivers across tumor types,” Nature Methods, AOP 15 Sep. 2013 [Información suplementaria]. También recomiendo leer sobre genómica y cáncer, aprovechando que son open access, Corbin E. Meacham, Sean J. Morrison, “Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity,” Nature 501: 328–337, 19 Sep. 2013, y Rebecca A. Burrell, Nicholas McGranahan, Jiri Bartek, Charles Swanton, “The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution,” Nature 501: 338–345, 19 Sep. 2013. Y ya que estamos, aunque es un tema colateral, también recomiendo leer “Escudriñan el funcionamiento interno del cáncer mediante la captura de imágenes de tumores en crecimiento,” Ciencia al Día, 19 Sep. 2013.

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Francis en ¡Eureka!: Reprogramación de células iPS en ratones adultos

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Ya puedes escuchar el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción del audio, algunas imágenes y algunos enlaces.

La medicina regenerativa fue noticia el año pasado por el Premio Nobel de Medicina al japonés Yamanaka. Esta semana una investigadora española de 33 años, María Abad, y sus colegas del CNIO, han logrado la reprogramación celular en un ratón vivo. A pesar de la crisis, España cuenta con algunos centros de investigación de gran prestigio internacional, como es el caso del CNIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) que nació en 1998 con el retorno a España del famoso oncólogo Mariano Barbacid, quien aisló el primer oncogén humano en 1982, que fue su primer director hasta 2011, cuando le reemplazó María Blasco, experta en telómeros y envejecimiento. Uno de los grupos de investigación más productivos del CNIO es el grupo de supresión tumoral dirigido por Manolo Serrano, en el que trabaja la joven María Abad. Ella y sus colegas han logrado reprogramar en un ratón vivo células adultas para transformarlas en células madre pluripotentes, células iPS, algo que hasta ahora sólo se había logrado en un caldo de cultivo. El logro se ha publicado en la prestigiosa revista Nature.

El artículo técnico es María Abad, Lluc Mosteiro, Cristina Pantoja, Marta Cañamero, Teresa Rayon, Inmaculada Ors, Osvaldo Graña, Diego Megías, Orlando Domínguez, Dolores Martínez, Miguel Manzanares, Sagrario Ortega & Manuel Serrano, “Reprogramming in vivo produces teratomas and iPS cells with totipotency features,” Nature, AOP, 11 Sep. 2013. Recomiendo leer a Alejandro De Los Angeles & George Q. Daley, “Stem cells: Reprogramming in situ,” News & Views, Nature, AOP, 11 Sep. 2013. En español también puedes leer a Manuel Collado, “Reprogramación celular en vivo ¡Hasta la pluripotencia y más allá!,” Naukas, 11 Sep. 2013 (que incluye vídeo). Foto de Manolo Serrano y María Abad en el CNIO que aparecido en la web de Onda Cero.

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Reseña sabatina: “S=ex². La ciencia del sexo” de Pere Estupinyà

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“En ciencia, cada investigador sabe que lleva una tenue linterna que le permite iluminar sólo una parte de una enorme habitación oscura. Uno enfoca hacia una dirección y otro en otra. Por separado pueden iluminar diferentes rincones y llegar a conclusiones totalmente dispares. Pero poco a poco, cuando las luces científicas van aumentando y juntándose unas con otras, la habitación empieza a revelar su contenido. Y sólo el que no quiere ver se resiste a modificar sus ideas preconcebidas.” Extracto de la página 78 del nuevo y muy recomendable libro de Pere Estupinyà, “S=ex². La ciencia del sexo,” Debate, abril 2013. El texto sigue más o menos así: “Muchas veces se descubre una ventana a otra sala oscura todavía más grande, que, vaya paradoja, aumenta nuestro desconocimiento sobre la realidad. Éste es el lento proceso que estamos siguiendo con la naturaleza, el universo y el cerebro humano, esperando que algún día la luz científica sustituya a la oscuridad y la elucubración.”

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Un videojuego que podría mejorar la función cognitiva en ancianos

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En 2010 un artículo en Nature afirmó que el videojuego Brain Training no mejora las habilidades cognitivas de los ancianos, sólo su habilidad de jugar al propio juego, como cualquier otro videojuego (incluso los violentos). Un nuevo artículo en Nature concluye que el videojuego NeuroRacer permite evaluar la capacidad cognitiva multitarea, a cualquier edad, e incluso mejorar dicha capacidad. Este resultado indica una posible utilidad terapéutica en ancianos. Como es obvio habrá que esperar a futuros estudios, no sólo con este juego (similar a los que usan en los autoescuelas para aprender a conducir automóviles), sino con otros juegos similares. El artículo técnico es J. A. Anguera et al., “Video game training enhances cognitive control in older adults,” Nature 501: 97–101, 05 Sep 2013. Recomiendo ver el vídeo “Revving up brain skills,” Nature, 05 Sep 2013. Más información en español en Javier Sampedro, “Un videojuego contra el deterioro cognitivo de la edad,” El País, 4 Sep 2013, y en Laura Tardón, “Un videojuego que retrasa la demencia, científicamente demostrado,” El Mundo, 4 Sep 2013.

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