5 buenas noticias científicas que ocurrieron desde que surgió el coronavirus (y no tienen nada que ver con él)
El hallazgo de una “exótica” y “esquiva” partícula; imágenes increíbles de la zona del accidente nuclear de Fukushima y el “primer mapa genético de la corteza cerebral”. Pero hay más...
Recorrimos cinco meses y encontramos cinco historias fascinantes. Crédito: David Mele/Yadira Pastor/James Beasley/Getty
Gracias por entrar en este artículo y, antes de continuar, quisiera pedirte algo: por unos minutos no pienses en el coronavirus ni en la pandemia.
Te invito a que conozcas cinco noticias de las cuales quizás no te has enterado porque gran parte del mundo ha estado enfocado en el virus que está causando tanto dolor.
El SARS Cov-2 surgió a finales de 2019, así que nos pusimos a investigar qué avances o noticias positivas se han dado en diferentes campos de la ciencia desde diciembre y encontramos cinco historias fascinantes:
1. Encuentran evidencia de una partícula “exótica” y “esquiva”
¿Recuerdas el Gran Colisionador de Hadrones que se encuentra en Ginebra? ¿Te imaginas uno como ese, pero del tamaño del diámetro de un cabello humano?
Un grupo de investigadores lo diseñó para llevar a cabo un experimento único, del cual se hizo eco la prestigiosa revista Science.
El titular de su portada del 10 de abril fue: “Exotic Statistics. Anyons show their true colors in a tiny collider” (“Estadísticas exóticas. Anyones muestran sus verdaderos colores en un pequeño colisionador”).
“Nuestro estudio da pasos importantes en el campo científico porque prueba por primera vez la existencia de unas partículas llamadas anyones”, le dice a BBC Mundo uno de los investigadores, el físico Manohar Kumar.
¿Qué es un anyon?
Empecemos por definir las cuasipartículas: son partículas capaces de viajar en estado sólido rodeadas por otras partículas que arrastran a medida que se mueven.
En nuestro “mundo ordinario” en 3D, explica el doctor, hay dos tipos de partículas: los fermiones y los bosones.
Pero, los anyones son cuasipartículas y pertenecen al mundo de la física en 2D, es decir, sus entornos son los sistemas bidimensionales.
“Hay fenómenos físicos donde literalmente las condiciones físicas hacen que todo suceda en 2D, los físicos suelen decir que una de las dimensiones se congela. Así, aunque nuestro espacio diario es 3D, la física de determinados fenómenos está restringida realmente a 2D”, explica el blog científico “Cuentos Cuánticos”.
En Finlandia, la Universidad Aalto (a la cual pertenece Kumar) destacó el trabajo de los científicos por ser “los primeros en medir directamente las propiedades cuánticas de unas partículas exóticas llamadas ‘anyones’”.
Computación cuántica
Planteados en 1977, “los anyones han sido explorados tanto teórica como experimentalmente, pero la verdadera naturaleza cuántica de estas partículas era esquiva hasta ahora”, indica la institución.
Según el professor Gwendal Féve, líder del grupo de investigadores (de la Universidad de La Sorbona, del Centro Francés para la Investigación Científica y la Escuela Normal Superior de París), “la prueba definitiva de la existencia de los anyones fue demostrar que se comportan como algo que está a medio camino entre un fermión y un bosón, y eso es lo que hemos podido mostrar por primera vez con este experimento”.
Los estudios sobre estas partículas son un importante avance para la física y para el desarrollo de tecnologías futuras, como por ejemplo: la computación cuántica, que promete revolucionar la tecnología informática al usar la mecánica cuántica en el procesamiento y resolución de problemas millones de veces más rápido que las máquinas actuales.
2. Desarrollan vacuna contra una enfermedad que mata a decenas de miles de personas cada año
El 28 de febrero, la Universidad de Navarra dio a conocer que una de sus investigadoras había desarrollado una vacuna contra la shigelosis o disentería bacteriana.
Se trata de una infección que se manifiesta con diarrea, dolor de estómago y fiebre y, en los casos más graves, puede provocar la muerte.
De acuerdo con el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC), se estima que en todo el mundo cada año hay entre 80 y165 millones de casos y 600.000 muertes.
“La shigelosises un problema de salud pública mundial frente al que aún no se dispone de vacuna a pesar de que la Organización Mundial de la Salud lo considera una prioridad”, le dice a BBC Mundo el director del departamento de Microbiología de la Universidad de Navarra, Carlos Gamazo.
La enfermedad, que se transmite principalmente por el consumo de alimentos y agua contaminados, afecta dramáticamente a niños en países en vías de desarrollo.
Sin agujas
“El mayor beneficio se lograría mediante la introducción de una vacuna con bajo coste y que únicamente requiera una sola dosis. Con este enfoque trabaja el grupo de Yadira Pastor: obtener una vacuna que, tras una única administración, y ‘sin agujas’, consiga los esperados niveles de protección”, señala el profesor.
Según Pastor, el proyecto se ha puesto a prueba en ratones “para comprobar tanto la eficacia como la toxicidad de este producto, con resultados muy prometedores”.
Además, “se han estudiado distintas vías de administración (…) en sustitución de la vía parenteral”, le explica la bioquímica a BBC Mundo.
El objetivo es facilitar una vacunación masiva y reducir el uso de residuos biológicos.
Para eso, la investigadora ha creado geles inmunoestimulantes para su administración vía nasal o micro-parches, para la vía intradérmica.
“Ambas vías han mostrado resultados muy prometedores en ratones que, tras ser vacunados por ambas rutas, fueron protegidos frente a una infección experimental con Shigella, la bacteria causante de la disentería bacteriana”, dijo Pastor en un comunicado de la universidad.
Fase preclínica
“¿Qué hace falta para que esta vacuna sea una realidad y se pueda empezar a implementar?”, le pregunté.
“A nivel de preclínica, aún faltan por determinar ciertos parámetros que confirmen la eficacia de esta vacuna en este y otros modelos animales, como la inmunidad a largo plazo (memoria inmunológica) o la protección cruzada frente a otras especies que pudiera ampliar su rango de actuación”.
“Una vez confirmada su eficacia en animales, se podría pasar a fases clínicas y probar tanto su toxicidad como eficacia en humanos”, señaló la doctora.
3. La fauna silvestre se impone en la zona del accidente nuclear de Fukushima
El 11 de marzo de 2011 un violento tsunami sacudió la costa este de Japón y provocó daños en la planta nuclear de Fukushima.
Grandes cantidades de material radiactivo se liberaron en el ambiente y causaron el peor accidente nuclear desde el desastre de Chernóbil en 1986.
Más de 100.000 personas fueron evacuadas.
El 6 de enero de este año, la revista especializada “Frontiers in Ecology and Environment” publicó un estudio que demostraba cómo, pese a la contaminación radioactiva, la fauna silvestre ha prosperado en esa área.
Los científicos descubrieron abundantes poblaciones de animales en las zonas que fueron desalojadas.
267.000 fotos
Uno de los líderes de la investigación, el biólogo James Beasley, le indica a BBC Mundo que el estudio había comenzado en 2016 y que la recopilación de datos se completó a inicios de 2017.
En ese periodo, cámaras colocadas en 106 lugares captaron más de 267.000 imágenes de 20 especies de la fauna silvestre.
Se trata, según explica el profesor de la Universidad de Georgia, de “la primera evaluación a gran escala de comunidades de mamíferos en Fukushima” y del primer estudio sobre las poblaciones de vida silvestre en el área teniendo en cuenta el factor de “la presencia humana”.
Si bien, reflexiona, Chernóbil y Fukushima fueron enormes tragedias para la humanidad y el ambiente, “ahora representan importantes laboratorios vivos en los que se pueden realizar estudios para comprender mejor los efectos de la exposición crónica a la radiación en plantas y animales”.
Sin “presiones humanas” el experto considera que “el hecho de que a la vida silvestre le vaya bien en los territorios evacuados que rodean Chernóbil y Fukushima es un testimonio de la resistencia de la vida silvestre cuando se libera de las presiones humanas directas, como la pérdida y fragmentación de su hábitat”.
Y es una muestra de que las zonas de exclusión pueden albergar “poblaciones abundantes y autosuficientes“ de múltiples especies.
“Pero es importante tener en cuenta que esto no sugiere que la radiación sea buena para la vida silvestre (sabemos que los altos niveles de exposición aguda a la radiación pueden causar daño genético)”.
“Más bien (muestra) que los efectos de las actividades humanas cotidianas son peores para muchas especies de la vida silvestre que cualquier efecto potencial de la radiación”, dice el doctor.
Lecciones
Beasley indica que aún queda mucho por conocer sobre el impacto de los accidentes nucleares de Chernóbil y Fukushima en los animales (incluyendo análisis individuales).
E insiste: “si bien la vida silvestre parece beneficiarse de la creación de estas nuevas áreas (…) muchas personas aún permanecen afectadas” por ambos desastres.
Pese a eso, se permite sentir un poco de optimismo frente a un desafío global:
“Todavía hay tiempo de conservar muchos animales amenazados y en peligro de extinción en todo el mundo, siempre que podamos proporcionarles un hábitat suficiente”.
4. Develan secretos genéticos de la materia gris
El 25 de marzo, la Universidad de Carolina del Norte, en Estados Unidos, anunció que se había producido “el primer mapa genético de la corteza cerebral en el que se identificaron más de 300 variantes genéticas que influyen en la estructura cortical“ y en algunos trastornos psiquiátricos y neurológicos.
La corteza es la capa de materia gris que cubre el cerebro y que es clave en el pensamiento, el procesamiento de información, la memoria y la atención.
Uno de los coautores de la investigación, Jason Stein, profesor del departamento de Genética y Neurociencia, le explicó a BBC Mundo que el estudio permitió identificar cómo las diferencias en la genética de las personas afectan la estructura de sus cerebros.
“Nos centramos específicamente en la corteza, que, en comparación con otros primates, en los seres humanos se expande notablemente. Se cree que esa prolongación nos hace tener mejores desarrollos cognitivos y comportamientos sociales. Así que se trata de una parte muy importante del cerebro”, indicó el doctor.
Para medir la estructura cerebral, los investigadores analizaron las resonancias magnéticas de los cerebros de 50.000 personas y se concentraron en el tamaño de su superficie y su grosor.
Además, se tomaron muestras de ADN de los participantes para analizar las diferencias genéticas entre ellos.
Antes de nacer
Una secuencia de ADN es una sucesión de letras que representan la estructura primaria de una molécula.
“Identificamos cientos de lugares donde variaciones en las letras del genoma tienen un impacto en la estructura cortical, en el tamaño y grosor de la corteza”, indicó el doctor.
“Curiosamente, estas diferencias en las letras se encontraron en lugares del genoma que son activos durante el desarrollo temprano del cerebro, antes del nacimiento, en un tipo de célula llamada célula progenitora neuronal”.
“Estas células producen casi todas las neuronas en la corteza, pero solo están presentes antes del nacimiento. Lo que esto significa es que las variantes genéticas influyen en las células progenitoras antes del nacimiento para provocar cambios en la cantidad de células producidas y el tamaño del cerebro después del nacimiento”.
“Creo que esto es realmente interesante porque significa que la genética puede cambiar nuestra estructura cerebral adulta al influir en el comportamiento celular antes del nacimiento”.
Más de 360 investigadores
Los hallazgos de Stein y su equipo son importantes porque pueden ser usados en diferentes campos de la neurociencia y pueden ayudar a determinar, por ejemplo, qué variantes genéticas afectan la estructura del cerebro y lo hacen más susceptible a desarrollar cierto tipo de trastorno como la esquizofrenia, el desorden bipolar o la depresión.
El experto aclara que no es la primera vez que se trata de identificar las variantes genéticas que afectan la estructura cerebral. Pero, “sí es el análisis más grande y más completo del impacto de las variantes genéticas en la estructura cortical producido hasta la fecha”.
Esta investigación se realizó gracias al trabajo de más de 360 científicos de varios centros de investigación del mundo.
5. Descubren que el sistema nervioso detecta la salmonela y se pone a la defensiva
El 5 de diciembre, la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard informó que un estudio realizado en ratones mostraba cómo el sistema nervioso no sólo detectaba la salmonela, sino que “activamente defendía al cuerpo” ante su amenaza.
De acuerdo con la institución estadounidense, el estudio, que fue publicado en la revista especializada Cell, encontró que los nervios en el intestino de los ratones percibían la presencia de la bacteria y desplegaban “dos líneas de defensa”.
“Nuestros resultados muestran que el sistema nervioso no es solo un simple sistema sensor y de alerta. Hemos encontrado que las células nerviosas en el intestino van más allá. Regulan la inmunidad intestinal, mantienen la homeostasis intestinal y proporcionan protección activa contra la infección”, señaló el investigador principal del estudio, el doctor Isaac Chiu.
El estudio indica que el intestino delgado cuenta con unas neuronas que son sensibles al dolor, las cuales también se encuentran debajo de unas células llamadas parches de Peyer.
Los experimentos revelaron que esas neuronas se activan ante la presencia de la salmonela, que, de acuerdo con los investigadores, es la causante de 25% de las enfermedades diarreicas bacterianas en el mundo.
La infección suele ocurrir cuando se ingieren alimentos o agua contaminados con la bacteria.
Tácticas de guerra
“Una vez activados, los nervios usan dos tácticas defensivas para evitar que la bacteria infecte el intestino y se disperse por el resto del cuerpo”, indica la universidad.
La primera táctica consiste en regular los accesos celulares por donde entran y salen microorganismos del intestino.
Y, la segunda, es aumentar el número de microbios intestinales protectores, “que forman parte del microbioma del intestino delgado”.
“Cada vez es más claro que el sistema nervioso interactúa directamente con organismos infecciosos de diferentes maneras para influir en la inmunidad. Las bacterias realmente nos ponen nerviosos”, señaló el profesor de Inmunología, en el artículo de la Universidad de Harvard.
El segundo cerebro
De acuerdo con una de las autoras del estudio, Nicole Lai, los hallazgos evidencian una importante comunicación entre el sistema nervioso y el sistema inmune:
“Es claramente una calle bidireccional con ambos sistemas enviando mensajes e influyéndose mutuamente para regular las respuestas protectoras durante la infección”.
Y es que por algo al intestino se le suele llamar el segundo cerebro.
De hecho, tiene más neuronas que la espina dorsal y actúa independientemente del sistema nervioso central.
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