SOBRE LA GRIPE

Nuestro paisano, el científico y excelente divulgador Jorge Laborda (aconsejo encarecidamente a los amantes de la ciencia darse una vuelta por su blog y leer sus artículos) escribió éste en 2005, pero como resulta ahora de extraordinaria actualidad y es además ameno y riguroso, me ha parecido oportuno rescatarlo de su libro "Las mil y una bases del ADN y otras historias científicas" (Ed. Hélice, 2006) y exponerlo en este blog. Que lo disfrutéis.

RESURRECCIÓN Y MUERTE DEL VIRUS DE LA GRIPE

La temporada de la gripe está en su apogeo. Sólo la semana pasada se triplicó el número de casos en España. Como todos sabemos, la gripe está causada por un virus. Menos sabido es que ese virus, como el del SIDA, contiene ARN en su genoma, en lugar de ADN. Esta particularidad lo convierte en un virus que muta con, mayor facilidad y puede así cambiar y convertirse en un virus mortal. ¿Debemos preocuparnos por la aparición de una nueva cepa de virus de la gripe tan mortal o más que la llamada gripe española de 1918?

La respuesta a esta pregunta está, quizá, en conocer lo que yo llamo "espacio virus", en este caso, "espacio virus de la gripe" ¿Qué es eso? Vamos a ver. Supongamos que tenemos una foto digital de Fulano. Con medios informáticos, esta foto puede "mutarse", modificarse poco a poco. Podemos, por ejemplo, en el ordenador cambiarle el color de los ojos, o aumentarle ligeramente las orejas a Fulano. O podemos borrarle la nariz, ponerle o quitarle arrugas, redondear o alargar su rostro. Algunos de esos cambios no impedirán que sigamos reconociendo a esa foto como perteneciente a Fulano. Estos cambios se encuentran, pues, dentro del "espacio Fulano" es decir, son cambios que el rostro de Fulano puede admitir y seguir siendo reconocido como Fulano. Otros cambios, sin embargo, convertirán al rostro de Fulano en irreconocible. Son cambios que sacan a la foto fuera del "espacio Fulano".

Es evidente que algunos cambios mejorarán a Fulano, quizás lo conviertan casi en un modelo de pasarela. Otros cambios, por el contrario, podrán convertirlo en un monstruo. Lo mismo sucede con el virus de la gripe. Este virus cambia, y estos cambios, si suceden dentro del espacio "virus de la gripe", pueden convertirlo en un virus benigno o un virus muy virulento, pero si lo expulsan del espacio "virus de la gripe", lo convierten en un virus inoperante, del que no hay que preocuparse. En otras palabras: el virus puede cambiar, pero dentro de unos límites.

Los cambios que experimenta el virus de la gripe se producen por dos mecanismos diferentes. El primero sucede siempre, cuando el virus de la gripe se reproduce tras invadir a una célula de nuestro epitelio pul manar. Para reproducirse, su genoma de ARN debe también copiarse. En el proceso de copia, se pueden producir errores que generan a virus "hijos" ligeramente diferentes de los "padres". Estos virus hijos pueden quizá reproducirse mejor, o invadir con más eficacia las células epiteliales del pulmón, pero, en general, no lo hacen de una manera significativamente diferente.

Por otra parte, estos cambios no impiden que nuestro sistema inmune -que se ha puesto en marcha desde el primer contacto con el virus para reconocerlo y neutralizarlo- reconozca a los virus hijos y los neutralice igualmente.

Tras recuperarnos de una gripe, quedamos inmunizados contra un "subespacio de virus de la gripe" al que el virus que nos ha infectado pertenece, subespacio al que pertenecen igualmente la inmensa mayoría de virus hijos derivados del padre, que nuestro sistema inmune podrá reconocer

neutralizar, al menos, parcialmente.

Por supuesto, estos virus hijos tendrán a su vez nietos, biznietos, etc., que serán progresivamente más diferentes del padre original; algunos se situarán incluso fuera del subespacio vírico que nuestro sistema inmune reconoce. En ese caso, no estaremos protegidos contra ellos, y si el virus es muy virulento, podremos sufrir una seria enfermedad, que podría ser la última.

Esto puede suceder si transcurren muchos años entre el primer contacto Con un virus de la gripe y un encuentro subsiguiente. En esos años, el virus habrá podido variar tanto que nuestro sistema inmune no lo reconocerá, igual que nosotros seguramente no reconoceremos tampoco a nuestro compañero de colegio al que no vemos desde hace mucho tiempo. Pero esto sucederá sólo a unos pocos individuos ,y en absoluto será causa de epidemia.

Sin embargo, existe otro mecanismo por el que pueden producirse virus de la gripe tremendamente diferentes a los que nuestros sistemas inmunes saben reconocer y neutralizar. Se trata del "mezclado" de dos virus. Esto puede suceder si dos virus de la gripe diferentes -incluso de diferentes especies de animales como el pollo y el hombre- infectan a la vez a un sujeto, anima; o humano. En ese caso, puede producirse la combinación de sus moléculas de ARN, y producirse así un virus nuevo dentro del "espacio virus de la gripe" que puede ser muy virulento y, al mismo tiempo, escapar al reconocimiento de los sistemas inmunes de prácticamente la humanidad entera, que no se habrán encontrado nunca con un virus semejante y no estarán en absoluto preparados para luchar contra él. Se producirá entonces la temida epidemia.

Pero no nos asustemos de manera indebida, que para eso ya tenemos a los estadounidenses. Este mecanismo de generación de nuevos virus es, afortunadamente, bastante improbable, y no sabemos cuándo, ni si sucederá en nuestras vidas. Además, contamos hoy con herramientas terapéuticas bastante sofisticadas, con las que no se contaba en 19 18, que podrán ayudar a evitar la epidemia, caso de producirse ese nuevo virus.

Por otra parte, para estar más seguros, siguen las investigaciones, algunas de ellas con el objetivo de estudiar virus de la gripe situados en un subespacio particularmente virulento, como el virus de la gripe de 1918. No hace mucho, un equipo de investigadores logró "resucitar" parte de ese virus, recuperando parte de su genoma de víctimas de esa enfermedad, cuyos cadáveres el ejército americano aún mantenía conservados tras la autopsia. No se ha conseguido el virus completo todavía, pero las investigaciones realizadas hasta la fecha indican que ese virus pudo crearse por la combinación de un virus de la gripe del pollo con otro virus de otra especie animal hoy aún no identificado.

Genes del virus de 19 18, introducidos en virus de nuestros días, los convierten en mortales para ratones de laboratorio. Sin embargo, el tratamiento de esos animales con los fármacos antivíricos de los que disponemos hoy, mata al virus y les protege de la enfermedad. Estos datos indican que, incluso si se produjera un nuevo virus tan mortal como el de 1918, o éste resucitara, hoy no lo tendría tan fácil y posiblemente podríamos controlar o, al menos, limitar seriamente la epidemia.

Como siempre, la investigación sigue mejorando nuestras vidas, y alargándolas. Investigación nueva, vida nueva. Pero no olvide por ello cuidarse mucho y, sobre todo, lavarse bien las manos antes de comer, que es lo que más protege del contagio de la gripe y del catarro, según indican también algunas investigaciones.

"LA DOBLE HÉLICE": comentario sobre el libro de J. D. Watson

SUSE DÍAZ PALOMARES (2º de Bachillerato)

El descubrimiento de la estructura del ADN se ve reflejado en este libro redactado por uno de los implicados en esta labor, James D. Watson. Además de éste, Francis Crick es otro de sus descubridores. Junto a Rosalind Franklin, especialista en cristalografía de rayos X , consiguen encontrar la “solución de la vida” (así llamada en el relato).

Watson, un bioquímico estadounidense interesado en virus bacteriófagos, al terminar su carrera decide hacer un doctorado. Para ello, le proporcionan una beca y éste se reunirá con más científicos en el lugar donde se le asigna esa beca. Se encuentra con diferentes científicos, especializados cada uno de ellos en distintos objetivos; investigación de fagos, mioglobina, hemoglobina, incluso en la estructura de las proteínas como lo estará él más adelante. Su investigación comienza con el virus del mosaico del tabaco pero no acabará su doctorado con esto. Interesado en la estructura de las proteínas, pide otra beca para ingresar en otra universidad. Se interesa por la estructura del ADN al igual que Francis Crick con el que comparte ese afán hasta llegar a la solución. El director de los laboratorios Cavendish en Cambridge no está de acuerdo con esa investigación, así que Watson decide hacerlo con el ARN para disimular, en cierto modo, y conseguir así averiguar esa incógnita ya que el ARN al igual que el ADN es un ácido nucleico.

A pesar de las dificultades ambos científicos colaboran en lo máximo posible para llegar a la solución buscada, la estructura tridimensional de la molécula del ADN. Con los conocimientos ya sabidos y los establecidos por otros biólogos, químicos y físicos intentan sacar sus propias conclusiones sobre el hecho que investigan. Se puede observar la tranquilidad con la que trabajan al principio y la enorme rapidez con la que actúan al saber y conocer mejor el tema. Además de ellos, Pauling, otro científico, investiga al tiempo la estructura de las proteínas y propone la hélice alfa. Con la posibilidad de que el ADN tenga una estructura semejante, juegan, intercambian información, investigan los posibles fallos y avanzan paso a paso... Pero no hubiese sido posible tal avance sin la ayuda de una cristalógrafa importante, Rosalind Franklin: sin sus grandes conocimioentos sobre fotografías con rayos X, no se demostrarían fallos o no se confirmarían hipótesis.

Este libro combina la ciencia y la vida de los científicos. No se limitan a lo teórico y tampoco a lo descubierto anteriormente o incluso a las hipótesis. Recurren al empirismo para afirmar con exactitud los datos recogidos. El tiempo libre les hace pensar y escuchar anécdotas que quizás resulten necesarias para su trabajo. Al acudir una idea a su cabeza, intentan llevarla a la práctica porque podría ser esencial y por otra parte, las hipótesis incorrectas se desechan y abren paso a otras muchas posibilidades.
Los padres del ADN, como se les conoce, ganaron el premio nobel en 1962. No estaba entre los premiados la cristalógrafa “Rosy”, que había fallecido poco antes. En todo momento la critican y no de una forma del todo honrada. Esto destaca mucho y nos llama la atención porque ahora, entrando en el siglo XXI, tanto el trabajo de un científico como el de una científica es valorado por igual.

El libro no nos informa detalladamente de cada referencia química o biológica sino que debemos tener unos conocimientos anteriores sobre el tema para llegar a entender mejor lo que nos intenta decir. Una persona cualquiera sabría hacer un resumen de lo dicho pero no lo suficientemente exacto. Es curioso conocer el tránsito del conocimiento de la estructura del ADN y llegar a considerarlo fundamental en la transmisión hereditaria de los genes. Ponernos en situación de científicos que no saben qué se pueden encontrar pero que no se limitan a lo conocido ¡es una actitud propia de verdaderos genios!

En la actualidad, sabemos que el ADN está formado por la unión de nucleótidos (monómeros) los cuales a su vez son compuestos por tres unidades: un monosacárido (pentosa), una base nitrogenada y uno o varios grupos fosfato. La base nitrogenada y los grupos fosfato están unidos a la pentosa. Ésta es siempre una aldopentosa y se llama desoxirribosa porque carece de un átomo de oxígeno. La base nitrogenada puede ser de dos tipos: púrica (Adenina o Guanina) o pirimidínica (Citosina o Timina pero no Uracilo).

La molécula de ADN lleva la información codificada para el desarrollo de las características y funciones de un ser vivo. En su estructura distinguimos varios niveles de complejidad:

• Estructura primaria. Está formada por la secuencia de nucleótidos, diríamos que es “la cuerda de un collar con sus eslabones”.
• Estructura secundaria, la doble hélice, descubierta por los protagonistas de este libro: la secuencia de polinucreótidos (estructura primaria) se dispone en el espacio en forma de espiral en torno a un eje imaginario. Las características aportadas por Watson y Crick son las que describen esta estructura.
• Estructura terciaria: la estructura de la doble hélice se vuelve a plegar por ser cadenas largas y haber poco espacio y la regulación de la actividad del ADN depende del plegamiento que ésta posea.

Esto es lo que se sabe hasta ahora de la molécula del ADN pero… ¿quién nos asegura que no existen determinadas características no descubiertas todavía y que pueden ser la solución a muchas incógnitas?

Bienvenidos, Galileos

Imagen de ski79 en www.flickr.com

Dicen que el escritor francés Stendhal sufrió un desmayo cuando se vio abrumado por la belleza de la Iglesia de la Santa Croce, en Florencia. Cuando yo la visité, hace unos años, lo que estuvo a punto de causarme un desmayo fue comprobar que allí, precisamente en una iglesia, reposan los restos de Galileo Galilei, a quien el Tribunal de Inquisición hizo pasar amargos días... Un fraile franciscano que merodeaba por allí, se me acercó con gana de charla; tras presentarse como "hermano Baccarelli" me dijo que, por los años sesenta, el río Arno se desbordó y causó una grave inundación. La Santa Croce sufrió importantes daños, entre otros la rotura de tumbas, cuyos moradores, violentamente raptados de sus lechos, flotaban aquí y allá en las turbulentas aguas. Cuando llegó la calma, los muertos fueron devueltos a sus tumbas aunque, a decir de Baccarelli, no con mucho rigor ni cuidado, de modo que nadie podría asegurar al cien por cien que en la tumba del escultor Miguel Ángel no esté su biógrafo Vasari, o que en la de Maquiavelo no repose un príncipe renacentista... Me gusta pensar que los huesos de Galileo aprovecharon la riada para escapar de allí, que con el Arno llegaron al mar, luego al océano y que desde la inmensidad de sus aguas el viejo científico contempla cada noche el baile incesante de las estrellas, de los planetas, de los satélites... Y que grita, con toda la fuerza de sus huesos descarnados, ahora ya sin miedo: "¡Se mueven! ¡Ya lo creo que se mueven!".

Comenzamos durante este curso una nueva asignatura, "Ciencias para el Mundo Contemporáneo", concebida para que los alumnos de los bachilleratos de Humanidades y Sociales tengan también una formación científica (no entiendo muy bien el sentido de esta asignatura en los bachilleratos de Ciencias y Tecnología...). Se nos ocurrió a los profesores que vamos a impartirla crear un blog donde los chavales expongan sus trabajos, sus ideas, sus opiniones sobre multitud de aspectos relacionados con la nueva materia. Y buscando un título para el mismo, enseguida surgió la frase de Galileo: "Eppur si muove...". Seguramente es una frase apócrifa, lo sé, el hombre no tendría el cuerpo para rechistar después del "pollo" que le había montado la Inquisición... pero resume bien la filosofía de la Ciencia Moderna que estaba naciendo: puede que los prejuicios se impongan, pero la verdad siempre será inmutable.

Con el anhelo de conocer la verdad, admirarla en su esplendor y defenderla de supersticiones nace el blog: deseémosle larga y fructífera vida.

"Eppur si muove..." El blog de los alumnos de Ciencias para el Mundo Contemporáneo

EL ACEITE DE LORENZO

MARINA CARCELÉN. 2º DE BACHILLERATO - C

Hemos visto en clase de Ciencia, Tecnología y Sociedad la película “El aceite de la vida” que narra la lucha de unos padres por conseguir una medicina que salve a su hijo de una grave enfermedad degenerativa. El padre, August Odone, economista y la madre, Michaela, lingüista, decidieron que la mejor estrategia para hacer frente a la enfermedad de Lorenzo era aprender todo lo posible sobre ella. Uno de los síntomas era la excesiva acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) en la sangre, lo que provoca la destrucción de la mielina (una sustancia que rodea a las células nerviosas y sin cuya presencia éstas son incapaces de transmitir los impulsos nerviosos). Según se va destruyendo la vaina de mielina, el enfermo va perdiendo la capacidad de moverse, hablar, oír, y al final, de respirar. “Si la responsable es una acumulación de ácidos grasos vamos a darle una dieta muy baja en esos compuestos”, pensaron los padres y así lo hicieron… Pero, curiosamente, los AGCML no disminuyeron su nivel en sangre. William Rizzo, un médico investigador interesado en el caso, logró disminuir las concentraciones de AGCML usando ácido oleico en la dieta: el problema no era sólo metabólico, sino también dietético. Probaron con la hermana de Michaela un tratamiento experimental usando aceite de oliva y observaron que disminuían las concentraciones de AGML en sangre sin efectos secundarios. Decidieron entonces pasar a la práctica con su hijo Lorenzo, y su nivel de AGML disminuyó al 50%: Los Odone se plantearon que, si con ácido oleico se disminuía el 50% de los AGML, quizás existiese otro ácido que completase la labor. Buscaron cientos de ácidos y se decantaron por el erúcico, que se extrae de la colza. Nuevamente el conejillo de indias fue la cuñada, a la que en poco más de veinte días le bajó el AGCML a los niveles normales y lo que es más importante, ¡Lorenzo mejoró!. Hoy, décadas después de los hechos que narra la película, Lorenzo sigue vivo pero ya no se puede mover. Los padres de Lorenzo no se rinden. Ya hemos dicho que una vez destruida la mielina no se recupera. El nuevo proyecto en el que están trabajando trata de encontrar la manera de reconstruirla.


LA ENFERMEDAD

La enfermedad retratada en la película se llama ADRENOLEUCODISTROFIA (ALD). Esta enfermedad es debida a la pérdida de la mielina que rodea a las. Aunque hay muchas variantes, los síntomas de la forma de ALD mostrada en la película comienzan a la edad 5 a 12 años y la muerte ocurre dentro de un par de años desde que se manifiesta. Los síntomas (la demencia, pérdida de vista, perdida auditiva, perdida del habla y la capacidad de caminar) se atribuyen a la solubilidad y pérdida de la envoltura del mielina alrededor de las neuronas por una acumulación de los ácidos grasos saturados de cadena muy larga, (VLCSFAs ) en el cuerpo. Sin una envoltura de mielina, las células del nervio no conducen los impulsos nerviosos y las neuronas no conducen el mensaje para que se realice la contracción de los músculos y el paciente no pueda moverse.

CORDONES UMBILICALES

Antonio Segovia

Ayer, Día del Trabajo (y, curiosamente, fiesta nacional) me llegó un correo electrónico de un alumno de 3º de ESO. El chico, en vez de estar pegando patadas a un balón o haciendo las cosas que suelen hacer los chavales de su edad en un día festivo, estaba leyendo algo sobre las células-madre. En su correo me dice "Ayer oí decir al Príncipe que iba a guardar las células del cordón umbilical de su hija en dos bancos de células madre, uno público y otro privado y me he acordado de usted, que es el profesor de Ciencias. ¿Cómo son esas células y por qué hay que guardarlas?". Me he alegrado muchísimo de que un alumno se acuerde de mi en un rato de ocio, de que se interese por la ciencia, de que sienta curiosidad por conocer el mundo.
Las células madre suponen una esperanza de solución a muchas enfermedades que, hoy por hoy, son incurables. Hay muchas barreras éticas que deben ser salvadas, quizás hay que hacer una revisión profunda y sincera de lo que es y lo que no es ético en lo que a terapia génica se refiere...
Las familias reales han practicado la endogamia durante muchas generaciones y por tanto la posibilidad de que se presenten determinadas taras o enfermedades genéticas es grande. No sé si habrá pesado esta reflexión o no en la decisión de los príncipes de guardar células madre en un banco... Por mi parte, si yo volviese a tener un hijo, sí que lo haría.
Para explicar a mi alumno el asunto, he encontrado este vídeo, muy ilustrativo, en "youtube": se trata de un corto documental publicitario de un banco de células chileno.



Está muy bien, ¿verdad? Aquí hay otro, más cortito, de un banco mejicano.



Y, pera terminar, una curiosidad. Echen un vistazo primero a estas fotografías. Todas están en www.flickr.com (el rótulo de cada una hace referencia al título y al autor de cada una).

¿Qué tienen en común todas estas peluquerías de señores? Para responder, hemos de retroceder hasta la Edad Media, época en que se crea el gremio de los barberos-cirujanos (o maestros sangradores). Era competencia de éstos, además de asistir en los partos y acompañar a las parteras por si había problemas hemorrágicos, ligar el cordón umbilical, dar puntos en caso de desgarros, etc. Aquellos barberos que, además de rapar y pelar las barbas de sus vecinos, incluían en el ejercicio de su profesión estas prácticas tocológicas, solían anunciarlo en la puerta de su establecimiento dibujando un cordón umbilical: franjas helicoidales de color azul y rojo (los de las venas y arteria umbilicales que se ven por transparencia) y blancas (el color del cordón propiamente dicho).
Los peluqueros de todo el mundo, aun hoy en día, conservan la costumbre de bordear las puertas de sus comercios con estos colores o colocar un rollo giratorio sobre ellas, representación del cordón...