22 marzo, 2013

DOCUMENTAL: En busca del primer europeo

Luis Quevedo, junto al reconocido arqueólogo y geólogo español Eudald Carbonell, emprenden una larga travesía por tres continentes (África, Asia y Europa) con el fin de seguir los pasos evolutivos del género Homo, desde su origen en África, y encontrar al primer europeo. Un documental muy bien elaborado y que vale la pena verlo. Así que ¡a disfrutarlo!

18 marzo, 2013

Actividad microbiana en el lugar más profundo de la Tierra

Es un hecho. No existe un ambiente inhóspito para las bacterias. A 11.000 metros de profundidad y sometidos a una presión hidrostática que supera 1000 veces la presión atmosférica, ellas proliferan al parecer sin inconvenientes según un estudio publicado el 17 de marzo en Nature Geoscience.

deep_challengerEquipo usado para los estudios en el abismo Challenger.

Toda la vida en los océanos depende de los organismos fotosintéticos (microalgas y fitoplancton) que habitan en su superficie, los cuales forman la base de la cadena trófica. A medida que son devorados por otros organismos más grandes se van generando desechos de materia orgánica que se hunden y sedimentan en el fondo del mar (aproximadamente del 1% al 2%). Esta materia orgánica, a su vez, sirve de sustento para microorganismos que se encargan de descomponerla.

Si bien a grandes profundidades la salinidad, los niveles oxígeno disuelto en el agua y la temperatura se mantienen constantes, la presión hidrostática es extrema. Además, se cree que la tasa de deposición de materia orgánica se reduce con la profundidad, limitando así la diversidad de organismos que pueden sobrevivir a estas condiciones. Sin embargo, hasta ahora nadie ha estudiado los sedimentos de las zonas más profundas del planeta.

A fines del 2010, un grupo de investigadores liderados por el Dr. Ronnie Glud usaron un poderoso equipo para estudiar estos sedimentos in situ en el abismo Challenger. El aparato contaba con dos instrumentos: uno servía para medir la distribución de oxígeno con una resolución de 0.5 mm y el otro para colectar núcleos intactos de sedimentos de hasta 50 cm de longitud.

Se colectaron un total de 21 núcleos de sedimento tanto del abismo Challenger como de una región ubicada 58 Km al sur y a 6000 m de profundidad que sirvió como referencia para todas las mediciones.

Contra todo pronóstico, Glud y sus colaboradores vieron que los sedimentos del abismo Challenger mostraban una tasa de consumo de oxígeno dos veces mayor (figura b) que los sedimentos obtenidos a 6000 m (figura a), así como también, una mayor concentración de Carbono y pigmentos fototróficos (clorofila a y faeofitina), los cuales son difíciles de degradar por las bacterias y son un indicio que el sedimento es joven. Todos estos datos apuntan a una actividad microbiana heterotrófica intensa.

deep_challenger2

Para estudiar la dinámica de la deposición de los sedimentos en el abismo Challenger, Glud y su equipo usaron el método del Plomo-210, un isótopo natural con periodo de desintegración de 22,3 años. Básicamente la técnica consiste en comparar las concentraciones de Pb-210 producido por el decaimiento del Radio-226 y del Radón-222. El Radón, al ser un gas noble, se libera del sedimento y asciende hasta la atmósfera y cuando se desintegra a Pb-210, éste cae de vuelta al océano y se sedimenta. La tasa a la cual éste isótopo se deposita en el fondo marino nos da una idea de la tasa de sedimentación.

Los resultados del estudio del Pb-210 demostraron que la tasa de sedimentación en el abismo Challenger fue 3 veces superior a la de la referencia (6000 m). Sin embargo, aún no hay una explicación clara para este fenómeno. Los investigadores creen que las zonas más profundas de la Fosa de las Marianas actúan como una trampa de sedimentación. Otra explicación es que la actividad geológica a estas profundidades es más intensa, promoviendo así la resuspensión y deposición rápida de los sedimentos.

La conclusión es que gracias la rápida tasa de deposición de materia orgánica en el abismo Challenger, los microorganismos extremófilos que viven a estas presiones pueden florecer ya que cuentan con una fuente de alimento constante. Sería muy interesante poder identificarlos en el laboratorio, pero por ahora es imposible aislarlos y cultivarlos ya que se requeriría de cabinas especiales que simulen las grandes presiones que ellas requieren para vivir. Un estudio metagenómico a partir de las muestras de sedimentos colectados sería mucho más factible. 


Referencia:

ResearchBlogging.orgGlud, R., Wenzhöfer, F., Middelboe, M., Oguri, K., Turnewitsch, R., Canfield, D., & Kitazato, H. (2013). High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth Nature Geoscience DOI: 10.1038/ngeo1773

16 marzo, 2013

Batman, ten cuidado con Spider-man

Este consejo le doy a mi amigo Bruce Wayne a raíz de un estudio publicado esta semana en PLOS ONE, en el cual dos investigadores europeos, desde la comodidad de su casa, han encontrado al menos 52 informes sobre murciélagos capturados  por arañas. Estas arañas fueron divididas en dos grupos: las que cazan y las que construyen redes.

aranas_murcielagos1Nephila pilipes
(Foto por Yasunori Maezono, Kyoto University, Japan)

Los casos han sido reportados en casi todos los continentes (menos la Antártica). El 90% en las regiones tropicales ubicadas entre as latitudes 30°N y 30°S debido a que la mayoría de las arañas gigantes capaces de capturar murciélagos como los nefílidos, los araneidos y los terafósidos (tarántulas), se distribuyen en estas regiones.

Los nefílidos fueron el grupo dominante de arañas cazadoras de murciélagos gracias a su gran tamaño (15 cm de envergadura y 7,1 g de peso) y sus enormes redes las cuales pueden alcanzar 1,5 m de diámetro a una altura de hasta 6 m. Incluso, hay lugares donde las hembras se congregan formando redes de muchos metros cuadrados. Los araneidos son más pequeños pero también construyen redes de gran tamaño.

Puede ser que la finalidad de estas arañas sea cazar grandes insectos y que por pura casualidad caigan atrapadas en sus redes pequeños mamíferos voladores como los murciélagos de las familias Vespertilionidae y Emballonuridae.

Sin embargo, debido a que en este estudio los investigadores sólo han colectado los informes de murciélagos cazados por arañas disponibles en internet, no pueden saber a ciencia cierta si realmente las arañas los cazan para comerlos. De comprobarse esto, las arañas podrían ser catalogadas como “depredadoras de murciélagos”.

Para completar esta entrada, aquí les pongo un video donde se ve a una tarántula matando a un murciélago en un laboratorio para que tengan una idea de lo que podría ocurrir en la selva.


Referencia:

ResearchBlogging.orgNyffeler, M., & Knörnschild, M. (2013). Bat Predation by Spiders PLoS ONE, 8 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0058120

Más fotos.

Diarrea, cerdos y cabras transgénicas

- Jaimito, ¿qué es más rápido, el rayo o la luz?
- La diarrea señorita.
- ¡Qué! ¿De dónde sacas eso?
- Es que anoche me desperté como un rayo, prendí la luz… y ya me había cagao’.

cabraGM

Por lo general, una diarrea te da en el momento menos oportuno, ya sea en un día de playa, en una reunión importante de trabajo o en la casa de tu enamorada. Sin embargo, las diarreas causadas por infecciones gastrointestinales (IG) cobran la vida de más de un millón de niños cada año.

Las IG son causadas principalmente por la famosa E. coli. Si bien esta bacteria forma parte de nuestra flora intestinal desde que tenemos 48 horas de edad, ciertas variantes pueden desencadenar graves infecciones. Estas E. coli malas se caracterizan por liberar toxinas que activan una respuesta inflamatoria, disgregar las células que revisten nuestra pared intestinal y alterar la regulación de los canales iónicos causando la afluencia de iones y agua al lumen del intestino provocando diarreas agudas. Como consecuencia, se producen graves deshidrataciones y se reduce la absorción de nutrientes causando serios cuadros de desnutrición que afectan el desarrollo del niño.

Los seres humanos contamos con un antibiótico natural de amplio espectro muy efectivo llamado lisozima. La podemos encontrar en nuestras lágrimas y saliva protegiéndonos contra diversas infecciones gracias a su capacidad de romper las paredes celulares de las bacterias. Esta enzima también está presente en la clara de los huevos y desde 1998 es usada como un aditivo en la industria alimentaria.

Entonces, ¿podríamos usar la lisozima para combatir las IG provocadas por bacterias como E. coli? La respuesta es sí. Es más, la leche materna es una buena fuente de lisozimas que contribuye al establecimiento de bacterias beneficiosas en los infantes. Sin embargo, la mayoría de niños consume leche de vaca o de cabra, las cuales tienen bajas concentraciones de lisozimas. Había que hacer algo.

Ya desde 1987 los científicos estaban interesados en incorporar lisozimas humanas (hLZ) a la leche de consumo diario. Para ello tenían que introducir el gen de la hLZ en embriones de algún animal lechero. Las cabras fueron la mejor elección debido a su menor tiempo de desarrollo comparado con el de las vacas. Doce años después, obtuvieron la línea de cabras transgénicas Artemis.

Estas cabras Artemis producen 270 mg de hLZ por cada litro de leche. Esto equivale al 68% de la lisozima presente en la leche materna. La pregunta que queda es si esta leche será efectiva para el tratamiento de las IG en niños.

Como no se puede experimentar la eficacia de esta leche directamente en niños humanos con IG sin antes demostrar que este producto derivado de un animal transgénico es inocuo, investigadores de la Universidad de California Davis infectaron 12 cerditos* con una cepa de E. coli patogénica llamada O149:F4+ (ETEC) para provocarles una IG y luego les dieron 250 ml de leche pasteurizada y enriquecida con hLZ tres veces a día como tratamiento.

*Los cerdos y los humanos presentan una respuesta fisiológica similar ante una IG.

journal.pone.0058409.g001

Los cerditos que recibieron la leche enriquecida con hLZ se recuperaron mucho más rápido que los cerditos del grupo control, además mostraron menor grado de deshidratación y daño intestinal. Los leucocitos en sangre regresaron a sus niveles normales rápidamente y la expresión de citoquininas IL-8 (proinflamatorias) fue menor comparado con el grupo control.

Estas pruebas demostraron que la alimentación con leche de cabra enriquecida con hLZ en el inicio de una infección intestinal causada por E. coli podría ser un tratamiento rápido y eficaz, al menos en cerditos. La enzima mata a las bacterias mientras que la leche rehidrata y recompone los iones perdidos.

Como la lisozima presente en la leche de esta cabra transgénica es de origen humano, en teoría no causaría reacciones alérgicas en los niños que la consuman, tal como la insulina humana producida por bacterias no afecta a los diabéticos que se la administran.


Referencia:

ResearchBlogging.orgCooper, C., Garas Klobas, L., Maga, E., & Murray, J. (2013). Consuming Transgenic Goats' Milk Containing the Antimicrobial Protein Lysozyme Helps Resolve Diarrhea in Young Pigs PLoS ONE, 8 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0058409

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...