Una proteína relacionada con la enfermedad de Huntington también lo está con la neurogénesis

Científicos financiados con fondos comunitarios han descubierto que una proteína mutada inherente a la enfermedad de Huntington (EH) desempeña una función en la neurogénesis. El descubrimiento podría permitir un conocimiento más preciso de esta enfermedad, un trastorno neurodegenerativo hereditario caracterizado por deficiencias motoras, cognitivas y psiquiátricas graves y muerte neuronal en el cerebro. El trabajo recibió apoyo del proyecto CEPODRO («Polarización celular en la Drosophila), financiado con 1,159 millones de euros mediante el programa de subvenciones para principiantes (Starting Grants) del Consejo Europeo de Investigación. Los resultados del estudio se han publicado en un artículo en la revista Neuron. 

Estudios anteriores habían demostrado que la mutación de una proteína conocida como huntingtina (htt) guarda relación con la EH. En esta última investigación, científicos de Bélgica, Francia, Reino Unido y Estados Unidos han descubierto que la misma proteína está implicada en los procesos de creación de las neuronas (células que transmiten información). 

La autora más experimentada del estudio, la Dra. Sandrine Humbert del Instituto Curie (Francia), explicó que debido a los indicios neurológicos obvios y la impactante muerte neuronal que se produce en la EH la mayoría de los estudios sobre la función de la htt suele centrarse en neuronas adultas. «No obstante, ningún estudio había investigado su posible función en la división celular, a pesar de que la htt no se encuentra sólo en neuronas diferenciadas sino también en concentraciones elevadas en las células durante su división.» 

La división celular o mitosis es el proceso por el que una célula se divide en dos células nuevas e idénticas. Este proceso es complejo y se lleva a cabo en varias fases bien definidas. Una de ellas consiste en la creación de una estructura denominada huso mitótico. 

Dos proteínas, la dineína y la dinactina, interactúan con el huso. Sabiendo que la htt está relacionada con la actividad de estas proteínas, el objetivo de esta investigación era determinar si la htt estaba presente durante la mitosis. 

En efecto, los científicos demostraron que la htt es esencial para controlar la mitosis y que la proteína se ubica en los polos del huso durante el proceso de división celular y es incluso necesaria para atraer la dineína y la dinactina al huso. 

«Hemos sacado a relucir una función hasta ahora desconocida de la proteína htt y planteado nuevas líneas de investigación para conocer los mecanismos patogénicos de la EH», indicó la Dra. Humbert. «Nuestro trabajo también apunta a que la htt es básica para la orientación del huso y la neurogénesis.» 

Además de esclarecer la patología de la EH, los descubrimientos de la investigación pueden servir para ampliar nuestros conocimientos sobre la dinámica del cuerpo humano. Los autores escriben: «Estos hallazgos revelan una función sorprendente de la htt en las células en división que podría poseer implicaciones de gran calado en la salud y la enfermedad.» 

La EH provoca movimientos incontrolados, trastornos emocionales y deterioro mental grave. Por desgracia aún no se conocen completamente los mecanismos que provocan la enfermedad. 

La prevalencia de los casos en Europa, hasta cien casos por cada millón de habitantes, es relativamente alta según el proyecto HOPES de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), dedicado a la divulgación y formación con respecto a la EH. Dicha prevalencia es homogénea en casi todos los países europeos y sólo Finlandia presenta una cifra considerablemente menor de cerca de seis casos por millón de habitantes.

Para más información: 

Consejo Europeo de Investigación 

Institut Curie 

Godin, J.D., et al. (2010). Huntingtin is required for mitotic spindle orientation and mammalian neurogenesis. Neuron, 67, 392-406. DOI: 10.1016/j.neuron.2010.06.027.

Las neuronas que señalan el inicio y el fin de ciertas secuencias de conducta

En su más reciente trabajo dentro de esta línea de investigación, el equipo de Rui Costa del Instituto Gulbenkian de Ciencia (Portugal), y Xin Jin, del Instituto Nacional sobre el Abuso del Alcohol y el Alcoholismo, uno de los Institutos Nacionales estadounidenses para la Salud, analizó el papel que en el fenómeno descrito ejercen ciertos circuitos cerebrales ubicados en los ganglios basales.

Los investigadores han constatado que cuando los ratones, como los observados en su estudio, están aprendiendo a llevar a cabo una secuencia conductual particular, hay una actividad neuronal específica que aparece en esos circuitos cerebrales y que marca el paso inicial de la secuencia y el paso final.

Y resulta que estos circuitos cerebrales son los que sufren un proceso degenerativo en los pacientes con la enfermedad de Parkinson o la de Huntington. Dichos pacientes también exhiben deficiencias tanto en el aprendizaje secuencial, como en el inicio y el fin de los movimientos voluntarios.

Los autores del estudio han logrado además manipular genéticamente esos circuitos en los ratones, y con ello han demostrado que cuando esos circuitos no pueden cumplir debidamente con su cometido, se produce una merma considerable en la capacidad de aprendizaje secuencial de los ratones, un síntoma que también padecen los pacientes humanos afectados por trastornos en los ganglios basales.

Un vacío realmente vacío resuelve el rompecabezas de la energía oscura

El espacio vacío, en realidad, puede estar vacío

Aunque la teoría cuántica sugiera que el vacío debe ser una efervescente actividad de partículas, resulta que esta visión paradójica de la nada puede no ser necesaria. Una imagen más tranquila del vacío podría ayudar también a resolver una persistente contradicción con la energía oscura, esa elusiva fuerza que, según se cree, acelera la expansión del universo.

La teoría cuántica de campos nos dice que en un espacio aparentemente vacío se crean y destruyen constantemente efímeros pares de partículas y antipartículas. Una rama de la teoría, llamada cromodinámica cuántica(CDC) —que explica cómo se comportan los quarks y gluones, las partículas que componen los protones y los neutrones— predice que el vacío debe estar inundado con un mar interactivo o “condensado” de quarks y gluones. Esta imagen ayuda a explicar cómo las partículas formadas de quarks obtienen la mayoría de su masa.

Este condensado tiene energía, de modo que podría ser considerado como candidato a ser la misteriosa fuente de la energía oscura, que se puede describir con un parámetro llamado constante cosmológica. El problema es que cuando los físicos usan la CDC para estimar la densidad de energía del condensado, sus cálculos indican que sería de unas 1045 lo que medimos en observaciones para la constante cosmológica.

Ahora Stanley Brodsky, del SLAC National Accelerator Laboratory en Menlo Park, California, y sus colegas, han encontrado una manera de librarse de esta discrepancia. “La gente ha tomado como cuestión de fe que este condensado de quarks está presente en todo el vacío”, dice Brodsky. En cambio, su equipo piensa que este condensado sólo existe dentro de los protones, neutrones, piones y todas las otras partículas que contienen quarks, conocidos colectivamente como hadrones (Physical Review C, ).

“En nuestro escenario, los quarks y los gluones no pueden surgir y desaparecer de la existencia a menos que estén dentro de los hadrones”, dice el miembro del equipo Craig Roberts, del Laboratorio Nacional Argonne en Illinois. Como resultado, el vacío es mucho más tranquilo y, crucialmente, se reduce el problema que plantea la constante cosmológica.

En 1974, Aharon Casher de la Universidad de Tel Aviv en Israel, y Leonard Susskind, ahora en la Universidad de Stanford en California, sugirieron que sólo un condensado presente dentro de los hadrones podría dar masa a estas partículas. Brodsky y sus colegas son los primeros en demostrar que esta idea también ayuda a resolver la discrepancia de la energía oscura.

Daniel Phillips, de la Universidad de Ohio en Atenas, está muy excitado por el resultado, pero dice que aún queda por demostrar que el condensado no puede escapar de los hadrones y pasar al vacío. Él señala que el resultado no excluye la existencia de un condensado de vacío. “Esto sólo muestra que no hay que asumirlo [obligadamente]“.

Otra cuestión es que los condensados de quarks y gluones que predice la CDC no son las únicas entidades en discordancia con la observación de la constante cosmológica. Otras teorías predicen energías del vacío que la superan vastamente. “Para resolver el problema de la constante cosmológica habría que eliminar todas estas contribuciones”, dice Dejan Stojkovic, de la Universidad de Buffalo, en Nueva York.

La peor predicción que la física haya realizado jamás

“Cae una, llegan tres” sería un mantra apropiado para quien intenta explicar la expansióna acelerada del universo en términos de la energía del proceso xuántico en el espacio vacío.

El problema es que todas las fuentes potenciales de esta energía del vacío dan unos valores que superan lejos la constante cosmológica, una estimación de la densidad de energía del universo basada en la tasa de expansión que se observa. Un nuevo estudio podría haberse librado de una fuente del exceso de energía (como vimos arriba), pero hay otras, todavía más problemáticas. El bosón de Higgs, que se piense puede ser en parte responsable de la masa de las partículas, tiene un campo asociado cuya energía de vacío es 10^56 veces la constante cosmológica que se observa. Mientras tanto, la energía del vacío asociada a las grandes teorías unificadas que tienen como objetivo unificar el electromagnetismo y las fuerzas nucleares dan un valor de 10^110 veces más grande.

La mayor disparidad de todas viene de los intentos de unificar la mecánica cuántica y la relatividad general. Bajo la llamada gravedad cuántica, la densidad de energía es de 10^120 veces más grande. “A esto se le llama en realidad la peor predicción que jamás haya hecho la física”, dice Dejan Stojkovic, de la Universidad de Buffalo, en Nueva York.

Fuente: New Scientist

Fuller, el inventor

Lo más fascinante sobre la figura de Buckminster Fuller (Estados Unidos, 1895-1983) fue su capacidad para inventar. Los grandes inventores de la historia no pudieron construir todas sus obras, dejando apuntes, notas y pistas a ulteriores generaciones para que las reinterpretaran. Le Corbusier lo hizo en sus escritos sobre técnicas de fabricación en la Unité d'habitación. También Leonardo dejó en sus libros de notas innumerables inventos, entremezclando sin contemplaciones ciencia y arte, la mejor definición atemporal del humanismo. 

Esta asociación de múltiples talentos y disciplinas, tiene en Fuller a uno de los más brillantes nombres del siglo XX, no sólo por lo inédito de sus construcciones o inventos, sino por la repercusión que ha tenido en el tiempo inmediatamente después. Su testimonio y sus ideas impregnan muchas disciplinas actuales, desde el arte, la ingeniería, la arquitectura o el urbanismo. Su herencia, que ahora Norman Foster reivindica en esta exposición, recogiendo su testigo, y reconociendo por lo tanto la devoción, respeto y admiración a uno de sus maestros, engrandece las figuras de ambos arquitectos. Foster, junto con el arquitecto y catedrático Luis Fernández-Galiano, ejerce de comisario de esta muestra que reúne originales de Fuller -dibujos, esculturas, fotografías y objetos- así como dos documentales producidos por Ivorypress para la ocasión.

Libre pensamiento

Otro aspecto fascinante de “Bucky”, como le llamaban sus discípulos, es la libertad con la que vivió toda su vida intelectual, una libertad que le permitió adentrarse en aspectos que ahora nos resultan familiares, como la optimización energética, las técnicas de fabricación o la multidimensionalidad del espacio, que incluía ya el tiempo como variable fundamental. Fuller distinguía las proposiciones aceptando las pruebas y desafiando todos los esquemas preconcebidos, dejando al tiempo la validez de sus modelos. Creaba con rigor, audacia y libertad. 

Su obsesión por los procesos de fabricación en serie le llevó a diseñar su primer prototipo de vivienda prefabricada, la casa Dymaxion. El marketing del nombre expresaba asimismo la idea tras el objeto: dynamics, maximum e ion.Aunque no llegó a construir más que la maqueta, sirvió para iniciar sus investigaciones con estructuras ligeras sometidas a tensión. La Casa Dymaxion se alzaba sobre un mástil, emulando las estructuras arbóreas y aplicando técnicas de barras y tensores trasplantadas de la náutica. Con el mismo nombre desarrolló también un vehículo híbrido, entre automóvil y avión, que llegó a fabricarse sólo como prototipo. Foster, igualmente apasionado por la aeronáutica, ha construido para esta exposición la que quizá sea la pieza más llamativa: la cuarta versión del Dymaxion. 

Pasión industrial

Con la misma marca, Fuller siguió inventando genéricos industriales: un baño completo, alojamientos de emergencia, prototipos de vivienda. Nunca llegaron a la producción en serie y, a pesar de que mantuvo la pureza de las ideas, su fracaso comercial fue estrepitoso. Estaba adelantado a su tiempo. A finales de los años 40, se refugió en la investigación y enseñanza y, en la mítica Black Mountain, coincidió con Cage, Albers, De Kooning. Allí construyó su primera cúpula geodésica. La estructura colapsó, pero fue el germen de la figura geométrica que desarrolló con diferentes escalas y aplicaciones arquitectónicas. La estructura como sistema expresivo de su arquitectura ha sido aplicada en diversos ámbitos, hasta dar nombre a la molécula C60 de carbono, “buckminsterfullereno” o “buckyball”, cuyos descubridores obtuvieron el Nobel de química en 1996. Y Fuller no dudó en aplicar esta técnica a distintas escalas: desde espacios industriales hasta la expresión de la grandeza nacional en el Pabellón de Estados Unidos en la Expo de Montreal de 1967.

Al final de su vida, ya convertido en leyenda, volvió al origen. Como en su metodología de trabajo, desafió a sus ideas para alcanzar el culmen de su creatividad: proyectó la memorable y visionaria cúpula sobre Manhattan, una burbuja tensa sostenida por la presión del aire de su interior, que protegía la atmósfera de la ciudad. Fue de los primeros en aplicar el conocimiento técnico en pro de una conciencia medioambiental. Quién sabe si también aquí se adelantó a su tiempo.

Fuente