Cómo aprenden los bebés a caminar

La impronta genética neuromotora determina cómo aprenden los bebés a caminar. La medida experimental mediante electromiografía (EMG) de la actividad de las neuronas motoras en bebés recién nacidos mientras dan sus primeros pasos ha permitido demostrar que utilizan patrones de control y estimulación neural similares a los observados en ratas, gatos, macacos y gallinas de guinea. Conforme el bebé se desarrolla va optimizando estos patrones neuromotores básicos y va añadiendo nuevos patrones hasta que aprende a caminar de forma óptima como un adulto.


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El lío de las patentes con células madre embrionarias. Manuel Collado

Las terapias basadas en células madre representan uno de los avances más prometedores en las nuevas tecnologías médicas.  Sin duda, como ocurre con todo nuevo descubrimiento, no están exentas de dificultades técnicas que pueden terminar por apagar el entusiasmo original. Ya sufrimos enormes reveses anteriormente con otras tecnologías que también prometían ser el mayor avance de la humanidad y que parecían suponer un paso definitivo para derrotar todas las enfermedades, estoy pensando por ejemplo en el famoso caso de la terapia génica. Pero no es menos cierto que esos pasos gigantescos en el conocimiento que nos permiten avanzar de manera muy significativa en nuestra salud se han producido ya con anterioridad y sabemos por tanto que son posibles. Repasando de cabeza, antibióticos, vacunas, transplantes, …, a cualquiera le vendrán multitud de ejemplos.

De lo que no cabe la menor duda es de que si no podemos analizar, probar, desarrollar, esas posibles terapias basadas en el uso de células madre, no podremos averiguar si la promesa se hace realidad y alcanzamos nuevos tratamientos radicalmente más efectivos y seguros que los actuales. Sin embargo, desde el principio, la investigación alrededor de células madre de origen embrionario se ha visto lacrada, entre otros, por unos aspectos éticos que han generado agrios debates.

Las células madre embrionarias se derivan del primer estadio de desarrollo embrionario en el que las divisiones celulares dejan de ser simétricas (es decir, divisiones que dan lugar a dos células hijas idénticas, con las mismas propiedades) para pasar a generar células con distintas capacidades. El embrión en esa etapa es denominado blastocisto, y consiste en una capa celular externa que provee de nutrientes al embrión (el denominado trofoblasto), y se desarrollará como placenta, y una masa celular interna (o “inner cell mass”) denominadaembrioblasto, que consiste en células que tienen la capacidad de diferenciarse en todos los tipos celulares que aparecerán en el organismo adulto, dando lugar a los tejidos y órganos. Las células de este embrioblasto pueden ser aisladas y puestas en cultivo y, una vez adaptadas al nuevo medio, son lo que se denominan células madre embrionarias, o células ES (del inglés “embryonic stem”).

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Se publica en Science el nuevo árbol filogenético de los mamíferos

La filogenética molecular utiliza el ADN para estimar como se han diversificado los seres vivos durante la evolución de las especies. Meredith et al. han publicado en Science la primera filogenia molecular de todos los mamíferos. La nueva filogenia difiere de resultados anteriores basados en datos morfológicos y paleontológicos, pero no los substituye, sino que los complementa. De hecho, el próximo paso será integrar toda la información disponible en una filogenia de consenso. No tengo conocimientos suficientes para saber lo importante que es esta noticia, pero que se haya publicado en Science me permite asegurar que se trata de un resultado importante en este campo. Nos lo ha contado Kristofer M. Helgen, “Evolution: The Mammal Family Tree,” Perspective, Science 334: 458-459, 28 October 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Robert W. Meredith et al., “Impacts of the Cretaceous Terrestrial Revolution and KPg Extinction on Mammal Diversification,” Science 334: 521-524, 28 October 2011 [el artículo incluye 210 páginas de información suplementaria con los detalles técnicos].




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Epigenética: una nueva frontera en Biología y Ciencias de la Salud

Primero comenzaré con el resumen oficial: “Los seres vivos somos algo más que un catálogo de genes, y cada vez está más claro que no basta con conocer el contenido genético de un organismo para entender cómo funciona. Sabemos ahora que, al dividirse, las células transmiten a su descendencia su secuencia de ADN (el genoma) acompañada de una serie de marcas moleculares superpuestas (el epigenoma) que determinan qué genes están activos y cuáles no. La Genética ha demostrado que el genoma se mantiene prácticamente idéntico en todas las células de un organismo durante toda su vida. La Epigenética va un paso más allá y nos dice que el epigenoma es dinámico y que cambia de un tipo celular a otro y de un momento de la vida a otro, respondiendo en muchos casos a señales medioambientales. La interacción entre los genes y el ambiente define gran parte de lo que somos, y la Epigenética nos está ayudando a comprender esa interacción, así como su relación con los estados celulares normales o patológicos. Los avances en esta nueva disciplina están despertando enormes expectativas para el diseño de nuevos tratamientos y estrategias terapéuticas eficaces para combatir enfermedades graves en humanos.”

El Proyecto Genoma Humano ha sido una decepción para muchos porque no ha cumplido con las expectativas. Por un lado, hay pocas enfermedades monogénicas (enfermedades genéticas debidas a la mutación de un solo gen); la mayoría son enfermedades son complejas (debidas a la mutación de una red de varios genes). Por otro lado, en los últimos diez años hemos descubierto la enorme importancia que tiene la epigenética, la información hereditaria que no está en los genes. Los 250 (dijo Teresa) tipos de células de nuestro cuerpo tienen el mismo genoma, pero se diferencian en su epigenoma; una célula de la dermis de nuestro dedo no se parece en nada a una neurona de nuestro cerebro pero provienen del mismo genoma. La diferencia entre estas células es debido a una serie de marcadores epigenéticos que actúan como interruptores de la luz, permitiendo que se expresen ciertos genes y que no se expresen otros; cada conjunto de marcadores es una “huella digital” única para cada tipo de célula y estos interruptores se colocan en su sitio durante el desarrollo embrionario. Todavía nadie sabe cómo ocurre esto proceso, pero se sabe que es posible apagar y encender muchos de estos interruptures a voluntad (mediante ingeniería genética), lo que tiene importantes implicaciones clínicas (p.ej. se podría “desprogramar” una célula de la piel y reprogramarla como célula del hígado para que reconstruya un hígado completo logrando un transplante sin ningún tipo rechazo o de efecto secundario).

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Más información: Se publica en Nature el primer ejemplo de herencia epigenética de la longevidad durante tres generaciones.

La física de la natación de los patos gracias a sus patas palmeadas

El estudio de Kim se limita, por ahora, a la palmada de una sola pata, despreciando el efecto de la interacción entre los vórtices generados por ambas patas. Estudios en otros animales que también utilizan vórtices para propulsarse, como las moscas y las mariposas en vuelo, indican que esta interacción es de gran importancia e introduce ventajas energéticas adicionales. Aún así, se trata de un estudio muy interesante ya que la biomecánica y la biofluidodinámica de la propulsión de los seres vivos tiene importantes repercusiones en ingeniería, donde cada día se usan más los diseños biomiméticos (o inspirados en los seres vivos). De hecho, el grupo de investigación del Dr. Gharib ya ha realizado múltiples incursiones en este campo.

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