NOTICIAS DAS CIENCIAS

Reescriben a evolución dos primates cun achado histórico: este é a árbore evolutiva máis completo con 455 especies

Nun avance sen precedentes, un equipo de biólogos logrou completar a árbore xenealóxica máis completo dos primates ata a data, abarcando a practicamente todas as especies coñecidas para as que existe información xenética. Este "timetree", como o chaman os expertos, é un mapa cronolóxico que non só conecta a monos, simios, lémures e outros parentes próximos nunha única árbore evolutiva, senón que tamén lanza luz sobre os ritmos da evolución deste grupo fascinante e diverso.

O estudo, publicado en Frontiers in Bioinformatics, é obra dos investigadores Jack M. Craig, Blair Hedges e Sudhir Kumar, da Universidade Amorne en Estados Unidos. A través dunha combinación innovadora de árbores filoxenéticos previamente existentes e novas datacións a partir de material xenético dispoñible en bases públicas, os científicos resolveron un enigma que levaba décadas na sombra: como se diversificaron os primates ao longo do tempo?

A resposta non só ten implicacións para entender a evolución dos animais máis próximos aos humanos, senón que tamén ofrece unha ferramenta fundamental para estudar outros grupos de seres vivos e enfrontar os desafíos da biodiversidade actual.

Os primates representan unha das ramas máis diversas e cativadoras da árbore da vida. Desde os xigantes gorilas de máis de 200 quilogramos ata os diminutos lémures rato, que apenas alcanzan os 30 gramos, estes animais exhiben comportamentos únicos e sorprendentes. Algúns primates, como os chimpancés, son capaces de fabricar ferramentas rudimentarias para cazar, mentres que os orangutáns utilizan follas como luvas improvisadas para manipular froitos espiñentos. Esta adaptabilidade, sumada á súa capacidade cognitiva, convérteos nunha xanela excepcional para entender a evolución dos mamíferos.

A pesar de ser un dos grupos animais máis estudados, ata o de agora faltaba unha ferramenta fundamental: unha árbore evolutiva completa que inclúa a todas as especies coñecidas e que revele o momento exacto en que cada unha xurdiu e como se relacionan entre si. As versións anteriores só conseguiran incorporar a unhas 400 especies, o que deixaba fóra a case unha quinta parte dos primates.

Grazas a esta nova investigación, os científicos lograron integrar datos de 455 especies, un número que representa o 98% do total de primates incluídos na base de datos xenética máis importante do mundo, NCBI GenBank. Para alcanzar este fito, os investigadores combinaron árbores evolutivas xa existentes con novas datacións baseadas en material xenético inexplorado. Ademais, utilizaron métodos avanzados para estimar as diverxencias evolutivas naqueles casos onde faltaban cronoloxías precisas.

 

 

O achado ten implicacións que van moito máis alá dos primates en si. A reconstrución de árbores evolutivas completas é unha ferramenta indispensable en campos como a bioloxía evolutiva, a ecoloxía histórica e a conservación de especies. Un timetree permite trazar non só como e cando xurdiron as especies, senón tamén analizar os factores ambientais e biolóxicos que influíron na súa diversificación.

Por exemplo, coa árbore completa dos primates, é posible identificar que liñaxes xurdiron a maior velocidade e cales se mantiveron relativamente estables ao longo do tempo. Este tipo de análise pode revelar se os cambios climáticos, os movementos tectónicos ou as adaptacións anatómicas particulares xogaron un papel crave na aparición de novas especies.

Ademais, nun mundo onde a perda de biodiversidade converteuse nunha crise global, contar cunha árbore evolutiva completa facilita a identificación de especies prioritarias para a conservación. Coñecer as relacións evolutivas e as liñaxes únicas axuda a enfocar os esforzos en protexer a aqueles animais que ocupan posicións crave na árbore da vida e, por tanto, preservan unha parte insubstituíble do patrimonio biolóxico do planeta.

FONTE: Christian Pérez/muyinteresante.com/historia

A Lúa 'maquillou' a súa idade e é en realidade moito máis antiga do que criamos

Theia, un protoplaneta do tamaño de Marte, chocou coa Terra e dos seus entullos formouse a Lúa / NASA/JPL-Caltech

 

Hai ao redor de 4.000 millóns de anos, o Sistema Solar era un lugar extraordinariamente violento. Restos da recente formación do Sol chocaban entre si por todas partes, fusionábanse e medraban para dar lugar aos planetas, e todos disputaban as posicións orbitais que hoxe ocupan os escasos sobreviventes daqueles tempos convulsos.

A Terra, por suposto, non se librou desa época de colisións continuas. A maior de todas elas foi cun candidato a planeta que xa tiña o tamaño de Marte e ao que coñecemos como Theia. O impacto debeu de ser tremendo. A incipiente codia terrestre converteuse nun océano de lava, e enormes fragmentos de Theia afundíronse ata o máis profundo do manto, onde aínda se atopan na actualidade.

Tras a titánica colisión, o resto do protoplaneta esnaquizado ’rebotou’ de novo cara ao espazo, en forma dun sen número de entullos de todos os tamaños que, capturados pola gravidade terrestre, fusionáronse entre si e deron orixe á Lúa. Ese é, hoxe, o escenario que os científicos consideran máis probable para explicar a existencia do noso satélite. Pero o momento exacto dese impacto xigantesco non resulta fácil de determinar.

Ata o de agora, os científicos tentárono datando mostras de rochas lunares que se presume cristalizaron no océano de magma lunar que existía xusto despois do impacto, o que dá á Lúa unha idade aproximada de 4.350 millóns de anos. Pero eses cálculos non teñen en conta as discrepancias existentes co modelo térmico, nin tampouco outras probas, como o número de cráteres que hai na lúa (menor do que debería ser), ou a idade dalgúns minerais de circón obtidos da propia superficie lunar, que cos seus 4.530 millóns de anos suxiren que a Lúa podería ser considerablemente máis antiga do que se pensaba.

Agora, un equipo de investigadores liderado por Francis Nimmo, da Universidade de California en Santa Cruz, descubriu que a Lúa está ’a disimular’ a súa verdadeira idade, parecendo máis nova aos ollos dos científicos do que é en realidade. O traballo acábase de publicar en Nature.

Segundo Nimmo e os seus colegas, en efecto, a frecuente aparición de rochas lunares máis novas, de 4.350 millóns de anos de antigüidade, podería ser o indicativo dun segundo evento de fusión, impulsado pola evolución orbital da Lúa e varios centos de millóns de anos posterior ao que se produciu xusto despois do impacto con Theia. É dicir, que esas rochas ’novas’ non proceden da primeira solidificación do océano de magma lunar, senón doutra posterior.

Para chegar a esa conclusión, os autores utilizaron modelos informáticos que mostran que a Lúa puido experimentar suficiente quecemento por marea como para provocar esta nova ’refundición’ da súa superficie hai aproximadamente 4.350 millóns de anos, o que ’puxo a cero’ o contador da súa idade.

Ademais, esta segunda fusión da superficie da Lúa explicaría por que hai menos concas e cráteres de impacto do que cabería esperar, xa que serían borradas durante o evento de quecemento. Os autores, por tanto, sosteñen que a Lúa se formou antes do que se pensaba, hai entre 4,43 e 4,53 mil millóns de anos, moi pouco tempo despois da formación do propio Sol. Un achado que axudará a comprender mellor o proceso de formación dos planetas terrestres do noso sistema.

FONTE: José M. Nieves/abc.es/ciencia

Como un can sen orellas nin pelo e con dentes de sabre: achado un gorgonopsio en Mallorca, o antecesor máis antigo dos mamíferos

Reconstrución do gorgonopsio achado en Mallorca / HENRY SUTHERLAND SHARPE

Un monstro da familia: un carnívoro que axexaba as súas presas hai 270 millóns de anos, que parecía un raro can sen orellas nin pelo e posuía dentes de sabre. Pero que pertence á liña evolutiva que deu lugar aos primeiros mamíferos, 50 millóns de anos despois. E ademais poñía ovos. O nome, gorgonopsio, fai honra á súa estraña e turbadora aparencia, con aspecto ou rostro de Gorgona. Un extraordinario fósil desta chocante criatura, cuxo liñaxe compite ao título dos seres máis extravagantes que se atoparon no noso planeta, foi achado en Mallorca. Preséntao o pasado martes á ciencia un equipo internacional de investigadores encabezado polo Instituto Catalán de Paleontoloxía Miquel Crusafont (ICP) e o Museo Balear de Ciencias Naturais (MBCN), que o describen na revista Nature Communications.

O achado é cualificado de “excepcional”, non só pola cantidade de restos fósiles localizados, senón porque “trátase do gorgonopsio máis antigo do planeta, a liñaxe de dentes de sabre que acabaría dando lugar aos mamíferos”. Os gorgonopsios, aos que no pasado encadrábase como “réptiles mamiferoides”, son un grupo extinto de sinápsidos que viviron durante o Pérmico, fhi entre 270 e 250 millóns de anos, antes da idade dos dinosauros. Os científicos cren que eran de sangue quente, como os mamíferos actuais, pero a diferenza da maioría destes poñían ovos. Eran carnívoros (como demostra aparatosamente o seu dentición) e foron os primeiros animais que desenvolveron os característicos dentes de sabre que adoitamos relacionar con criaturas moito máis modernas, sobre todo os macairodontes (como o famoso Smilodon), a subfamilia dos félidos que viviu fai entre 2,5 millóns e 10.000 anos.

Os gorgonopsios eran a miúdo superdepredadores, sobre todo na súa última etapa na que aparecen especies de tamaño dun oso como Inostrancevia, que podería medir 3,5 metros e pesar 300 quilos. Pero os primeiros eran moito máis pequenos. Os restos recuperados en Mallorca pertencen a un animal de medida pequeno-mediana, de aproximadamente un metro de lonxitude, e proceden dun xacemento situado no municipio de Banyalbufar, na serra de Tramuntana mallorquina. O fósil foi escavado en tres campañas distintas, durante as cales se recuperou gran cantidade de material.

“O gran número de restos óseos é sorprendente”, explica Rafel Matamales, conservador do MBCN, investigador asociado ao ICP e primeiro asinante do artigo de Nature Communications. “Atopamos desde fragmentos de cranio, vértebras e costelas ata un fémur moi ben conservado. Cando empezamos a escavación non imaxinabamos que atopariamos tantos restos dun animal deste tipo en Mallorca”.

A localización en Baleares é, recalcan os científicos, un feito insólito en si mesmo. Os restos coñecidos de gorgonopsio achados ata o de agora pertencían a latitudes moi extremas como Rusia ou Sudáfrica. A idade tamén sorprendeu aos expertos: “É moi probablemente o gorgonopsio máis antigo do planeta”, subliña Josep Fortuny, autor sénior do artigo que describe ao animal e director do grupo de Biomecánica Computacional e Evolución da Historia Vital do ICP. “O fósil que achamos en Mallorca ten polo menos 270 millóns de anos e os outros rexistros deste grupo a nivel mundial son maioritariamente máis novos”.

Silueta do animal cos elementos anatómicos recuperados na escavación / EUDALD MUJAL/ SMNS

Entre os restos escavados destaca unha pata case completa que permitiu estudar como se desprazaba o animal. A diferenza dos réptiles, que teñen unha locomoción máis ancestral, coas patas máis separadas, os gorgonopsios tiñan as patas dispostas de maneira máis vertical e, por tanto, desprazábanse dunha forma que estaría a medio camiño entre a dos réptiles e a dos mamíferos. Este sistema é máis eficiente para camiñar e, sobre todo, para correr. Ata o de agora críase que os gorgonopsios cazaban á espreita, atacaban cunha dentada poderosa que deixaba malferidas e agonizantes ás súas presas e logo seguíanas para cobralas ao desfallecer. Pero quizá a locomoción que acredita agora o fósil servíselles para unha caza máis activa. Entre as presas, apuntan os investigadores, estarían captorrínidos moradisaurinos, un antigo grupo de réptiles hervíboros como o Tramuntanasaurus tiai.

Os dentes de sabre que se recuperaron do animal confirman a súa dieta. “Sabemos que se trata dun carnívoro, un trazo que teñen todos os gorgonopsios do mundo. Os dentes de sabre son unha característica habitual en grandes depredadores dos ecosistemas, e o que atopamos o era seguramente no ambiente en que vivía”, apunta Àngel Galobart, investigador do ICP e director do Museo da Conca Dellà.

Non hai que pensar que o gorgonopsio movíase por unha Mallorca como a de agora. Durante o Pérmico, Mallorca non era unha illa, senón que formaba parte do supercontinente Panxea e atopábase nunha latitude ecuatorial como a dos actuais Congo ou Guinea. O xacemento onde se atopou o fósil era unha chaira de inundación con lagoas temporais onde o gorgonopsio e o resto da fauna abeberaba.

FONTE: Jacinto Antón/elpais.com/ciencia

MAIOR AVANCE 2024 PARA SCIENCE: LENACAPAVIR

Lenacapavir, o medicamento contra o VIH / Nardus Engelbrecht/AP

Anos 90. Millóns de persoas morrían en todo o mundo por unha nova e entón descoñecida infección bautizada como VIH/sida, que ataca aos glóbulos brancos, debilitando o sistema inmunitario de forma crítica. A epidemia, que se contaxia a través do contacto sexual sen protección, non distingue de clases: Freddy Mercury, Rock Hudson ou Anthony Perkins foron algúns dos personaxes soados que morreron tras contaxiarse. En España, a principios daquela década, era a primeira causa de morte na poboación de entre 25 e 44 anos, rexistrando case 6.000 defuncións anuais.

Agora, tres décadas despois, a ciencia conseguiu transformar a sida dunha case segura sentenza de morte a unha enfermidade crónica. Avances como os antirretrovirais e novos medicamentos preventivos fixérono posible, aínda que aínda a vacina parece estar lonxe de ser unha realidade. Con todo, este ano anunciouse un novo e prometedor fármaco inyectable, lenacapavir, que cunha soa picada cada seis meses protexe da infección no 99% dos casos. O medicamento, que espera comezar a comercializarse con fins preventivos en 2025, gañouse o podio no ranking de avances do ano da revista Science.

"Un amplo ensaio en mulleres adolescentes e mozas en África, reportado en xuño, demostrou que estas inxeccións reduciron as infeccións por VIH a cero, alcanzando unha eficacia asombrosa do 100%", escribe Jon Cohen, xornalista científico da publicación que asina o artigo que acaba de facerse público. "Calquera dúbida sobre este achado desapareceu 3 meses despois, cando un ensaio similar, realizado en catro continentes, reportou unha eficacia do 99,9% en persoas xénero diversas que teñen relacións sexuais con homes", continúa.

O lenacapavir foi elixido polo seu potencial para reducir «de maneira significativa» as taxas globais da infección cando se utilice como profilaxe previa á exposición (PrEP): xa existen outros métodos, como pastillas diarias, que rexistran un alto índice de eficacia a condición de que se tomen todos os días. Algo que en países nos que o acceso ao fármaco é limitado, supón un alto hándicap. Por iso, pasar de 365 pastillas a dúas inxeccións anuais pode supoñer un antes e un despois na loita contra unha enfermidade global que aínda supón un millón de infeccións ao ano.

Pero esta non é a única razón pola que o fármaco foi nomeado avance do 2024: o seu éxito naceu da ciencia básica, esa que estuda cousas, a priori, sen aplicación. En concreto, a investigación que foi a base do lenacapavir versaba sobre a comprensión da estrutura e función da proteína do cápside do VIH. Moitos outros virus teñen as súas propias proteínas de cápside, que forman unha cápsula ao redor do seu material xenético, polo que o triunfo deste medicamento expón a emocionante posibilidade de que inhibidores de cápsides similares poidan combater outras enfermidades virales.

FONTE: Patricia Biosca/abc.es/ciencia

O Mediterráneo perdeu o 70 % da súa auga hai 5 millóns de anos

O Mediterráneo secouse hai 5,5 millóns de anos e os científicos xa saben como volveu encherse / vandal.elespanol.com

Hai uns 5 millóns de anos, o Mediterráneo foi escenario dun evento extraordinario coñecido como a Crise de Salinidade do Mesiniense. Durante este período, a conexión entre o mar Mediterráneo e o océano Atlántico interrompeuse debido ao levantamento tectónico no estreito de Xibraltar. Este illamento levou a unha evaporación masiva que transformou o Mediterráneo nun enorme deserto salino ata o punto de deixar depósitos de sales evaporíticas que alcanzan ata un millón de quilómetros cúbicos.

Un estudo recente publicado en  Nature Communications presenta un enfoque innovador baseado en isótopos de cloro para reconstruír con precisión como ocorreu este proceso. Os isótopos son moi usados noutras áreas desde hai décadas, mesmo son os responsables de que nós mesmos sexamos radioactivos. Segundo os achados, o Mediterráneo experimentou unha perda de auga equivalente ao 70 % do seu volume nun período sorprendentemente curto, con descensos de ata 2 km no seu nivel. Esta investigación resolve debates científicos que viñan producíndose desde hai décadas e ofrece un novo marco para comprender os impactos climáticos e xeolóxicos deste evento único.

A Crise de Salinidade do Mesiniense (MSC) tivo lugar entre hai 5,97 e 5,33 millóns de anos, nun contexto de intensos cambios tectónicos e climáticos. Durante este período, a actividade xeolóxica bloqueou o estreito de Xibraltar, desconectando o Mediterráneo do fluxo constante de auga proveniente do Atlántico. Isto converteu ao Mediterráneo nun sistema illado, onde a evaporación superou amplamente a entrada de auga doce proveniente de ríos e precipitacións.

O resultado foi un desequilibrio hidrolóxico extremo que levou á formación de vastos depósitos de evaporitas, compostos principalmente de halita (sal común) e xeso. Estes depósitos constitúen un dos rexistros máis impresionantes da historia xeolóxica recente, xa que se estenden ao longo de toda a conca mediterránea. Con todo, ata o de agora, non estaba claro se estes sales depositáronse nun Mediterráneo completamente seco ou nun mar parcialmente cheo de salmoira.

Ademais dos sales, a crise deixou marcas xeolóxicas únicas, como canóns fluviais profundamente erosionados e superficies de sedimentación irregulares. Estes indicios alimentaron décadas de debate entre os xeólogos, que propuxeron diferentes modelos para explicar a magnitude do descenso do nivel do mar durante este evento.

"Modos de acumulación de halita durante a Crise de Salinidade do Mesiniense deducidos a partir dos isótopos de cloro da halita e do modelado xeoquímico presentado neste traballo" / Nature Communications

Os isótopos de cloro foron fundamentais para resolver moitas incógnitas sobre este evento. Os átomos de cloro poden existir en diferentes formas, chamadas isótopos, que son variantes do mesmo elemento pero con distinta cantidade de neutróns. Os dous isótopos principais do cloro son o 35-Cl (máis lixeiro) e o 37-Cl (máis pesado), e a súa proporción nunha mostra pode revelar detalles sobre as condicións en que se formou.

Cando a auga se evapora intensamente, os isótopos máis pesados tenden a quedar disoltos na auga restante, mentres que os máis lixeiros incorpóranse aos sales que precipitan. Este proceso deixa unha “pegada química” que os científicos poden analizar nos depósitos de halita (sal común) e o xeso (sulfato de calcio hidratado), formados durante a crise. Ao medir as proporcións destes isótopos en cristais de sal colleitados en diferentes partes do Mediterráneo, os investigadores puideron reconstruír como variaron condiciónelas da auga e as taxas de evaporación.

O máis innovador desta técnica é que, a diferenza doutros métodos, os isótopos de cloro son altamente específicos e non ven afectados por contaminantes comúns ou procesos secundarios. Isto significa que ofrecen unha visión máis precisa e directa das condicións orixinais. Grazas a estas medicións, confirmouse que a crise tivo dúas fases ben diferenciadas: unha etapa inicial cun Mediterráneo parcialmente cheo e unha segunda etapa de desecación extrema, algo que ata o de agora fora motivo de debate.

Na primeira fase, que durou aproximadamente 35.000 anos, o Mediterráneo aínda mantiña un fluxo limitado de auga co Atlántico. Durante este tempo, os sales acumuláronse principalmente na conca oriental, mentres que a occidental permaneceu relativamente estable. Este período caracterizouse por unha evaporación moderada e a formación dunha salmoira altamente concentrada. Estas circunstancias permitiron a deposición inicial de halita e xeso.

A segunda fase, en cambio, representou un cambio drástico. A conexión co Atlántico quedou completamente bloqueada, o que desencadeou unha rápida desecación do Mediterráneo en menos de 10.000 anos. Durante esta etapa, o nivel do mar descendeu ata 2,1 km na conca oriental e 850 m na occidental, deixando vastas áreas do fondo mariño expostas. Este rápido descenso foi responsable da maior parte dos depósitos salinos que se observan hoxe en día.

Un dato sorprendente é que esta desecación extrema non deixou ao Mediterráneo completamente seco. Algunhas áreas profundas, como as concas de Heródoto e o mar Xónico, permaneceron cubertas por unha capa de salmoira de máis de 1 km de espesor. Esta diferenza permitiu a formación de minerais máis complexos como epsomita e kainita.

A crise salina do Mediterráneo ocorreu en dúas fases / Nature Communications

O impacto da Crise de Salinidade do Mesiniense non se limitou á conca do Mediterráneo. Un dos efectos máis significativos foi a formación de pontes terrestres que conectaron Europa, África e algunhas illas do Mediterráneo occidental. Estes corredores facilitaron a migración de fauna terrestre, como o demostran os fósiles atopados nas illas Baleares e outras rexións insulares.

Ademais, a perda masiva de auga xerou un alivio significativo sobre a codia terrestre, desencadeando posiblemente unha actividade volcánica en rexións como Sicilia e o mar Exeo. Este fenómeno, coñecido como descarga litosférica, podería contribuír á formación de diques magmáticos e erupcións volcánicas durante e despois da crise.

A nivel climático, o descenso do nivel do mar afectou os patróns de precipitación en rexións adxacentes, alterando o ciclo hidrolóxico de Europa e o norte de África. A enorme depresión creada polo Mediterráneo desecado probablemente influíu nas correntes de aire e na distribución da choiva, con implicacións a escala planetaria.  

Un dos aspectos máis relevantes da Crise de Salinidade do Mesiniense foi o seu impacto catastrófico sobre a vida mariña do Mediterráneo. Segundo un estudo liderado pola Universidade de Sevilla, este evento provocou a extinción do 89 % das especies mariñas na rexión. A desconexión co Atlántico e a posterior evaporación masiva da auga aumentaron a salinidade a niveis extremos, xerando unha contorna hostil para a maioría das formas de vida.

Este evento non só eliminou ás especies menos tolerantes á salinidade, senón que tamén reduciu a biodiversidade de maneira drástica. Isto produciu unha diminución dos ecosistemas e alterou notablemente o equilibrio trófico. Moitas especies fundamentais para a estabilidade do ecosistema, como moluscos e peixes, desapareceron por completo. Tamén se reduciu a variedade xenética, un aspecto que aínda limita a biodiversidade mediterránea actual.

O estudo destaca que algunhas especies extremófilas lograron sobrevivir adaptándose a condicións de salinidade extremas. Con todo, estas especies non puideron compensar as funcións ecolóxicas perdidas, deixando ao Mediterráneo como un ecosistema empobrecido mesmo despois da inundación zancliense, cando o Atlántico volveu conectarse co mar.

Tras a reapertura do estreito de Xibraltar hai uns 5,33 millóns de anos, o Mediterráneo comezou a encherse novamente durante un evento coñecido como inundación zancliense. Este proceso permitiu a entrada de especies atlánticas que recolonizaron progresivamente a conca. Con todo, o dano á biodiversidade orixinal foi irreversible. Moitas das especies extintas durante a crise non lograron regresar, e o ecosistema mediterráneo adquiriu unha nova composición biolóxica.

A investigación da Universidade de Sevilla pon en evidencia que os ecosistemas actuais do Mediterráneo aínda levan a pegada deste evento. A diversidade mariña contemporánea está influenciada polas especies atlánticas que colonizaron a rexión tras a crise, en lugar de reflectir a composición orixinal previa ao Mesiniense. Isto subliña como os eventos xeolóxicos poden ter consecuencias ecolóxicas que persisten durante millóns de anos, afectando non só a biodiversidade, senón tamén os servizos ecosistémicos que un mar tan vital como o Mediterráneo proporciona.

FONTE: Eugenio M. Fernández Aguila/muyinteresante.com

Cada segundo un millón de células do teu corpo morren: as células nai

Vista microscópica (imaxinaria) de células fagocitando restos celulares / ChatGPT/Eugenio Fdz.

O corpo humano é unha máquina fascinante e eficiente que se renova constantemente. Unha circunstancia que nos fai mesmo expornos a nosa identidade: somos a mesma persoa ca onte? Un dos procesos máis sorprendentes é a substitución continua das nosas células: cada segundo, aproximadamente un millón delas morren, xa sexa por desgaste natural, dano ou envellecemento. Este constante ciclo de morte celular e renovación é crucial para manter o equilibrio nos nosos tecidos e asegurar a nosa supervivencia. Pero, que sucede con todas esas células mortas? A resposta é máis sorprendente do que poderiamos imaxinar.

Un recente estudo publicado na revista Nature revelou un mecanismo inusual mediante o cal o corpo se desfai das células mortas. Os investigadores descubriron que, en lugar de ser simplemente eliminadas polo sistema inmune, moitas destas células son "canibalizadas" por outras células veciñas, un proceso que axuda a manter a limpeza e a saúde dos tecidos. Esta investigación abre novas portas para entender como o corpo mantén o seu homeostasis e como estes mecanismos poderían influír en enfermidades dexenerativas ou inflamatorias.

Cada día, o noso corpo enfróntase á morte de miles de millóns de células. Este fenómeno é parte dun ciclo natural de renovación que permite que as nosas células máis vellas ou danadas sexan substituídas por células novas e funcionais. O proceso coñecido como apoptose é unha das formas máis comúns en que as células "deciden" morrer de maneira controlada e ordenada. Durante a apoptose, a célula descomponse en pequenos fragmentos chamados corpos apoptóticos, que logo son recolleitos e dixeridos por células especializadas chamadas fagocitos.

Con todo, o estudo recente demostra que este proceso non é o único método que o corpo utiliza para eliminar células mortas. De feito, as células nai en certos tecidos, como os folículos pilosos, tamén desempeñan un papel activo na limpeza de restos celulares. Estas células nai "canibalizan" as células mortas a través dun mecanismo denominado fagocitose non profesional (aínda que soe raro), onde unha célula que normalmente non está encargada de limpar residuos, convértese en parte do equipo de limpeza do corpo.

O concepto de fagocitose non profesional pode parecer estraño, pero é esencial para a saúde dos nosos tecidos. Normalmente, as células fagocíticas, como os macrófagos, son as encargadas de eliminar os refugallos celulares. Pero o estudo liderado por científicos da Universidade Rockefeller mostra que células nai especializadas tamén poden realizar esta función en momentos críticos, particularmente nos folículos capilares.

Cando as células nai detectan a presenza de células mortas ou moribundas, comezan a inxerir estes corpos celulares, un proceso que anteriormente se pensaba que estaba reservado só para as células do sistema inmune. Isto evita que se acumulen restos celulares nos tecidos, o que podería desencadear respostas inflamatorias ou enfermidades. En termos simples, as células máis "fortes" axudan a desfacerse das máis "débiles", mantendo a contorna celular saudable e funcional.

O descubrimento deste mecanismo ten profundas implicacións para a investigación médica. Sabemos que a acumulación de células mortas ou danadas nos tecidos pode estar relacionada cunha variedade de enfermidades, desde inflamacións crónicas ata cancro. Se este proceso de fagocitosis non profesional non funciona correctamente, os tecidos poden verse sobrecargados de refugallos celulares, o que podería promover a aparición de enfermidades.

Enfermidades neurodexenerativas como o Alzheimer, ou trastornos autoinmunes, poden estar relacionadas coa falta destes mecanismos de limpeza celular. Comprender como as células non fagocíticas poden contribuír á limpeza celular pode abrir novas avenidas para desenvolver tratamentos que axuden a previr ou mitigar estas enfermidades. Ademais, este proceso podería ter implicacións para a rexeneración celular e o envellecemento, axudando a manter os tecidos novos e funcionais por máis tempo.

Un dos aspectos máis fascinantes do corpo humano é a súa capacidade para manter o equilibrio, un estado coñecido como homeostase. A eliminación eficiente de células mortas é só un exemplo dos moitos mecanismos que o noso corpo utiliza para lograr este equilibrio. Con todo, cando estes mecanismos fallan, as consecuencias poden ser graves. No contexto da fagocitose non profesional, un mal funcionamento podería levar á acumulación de células danadas, o que eventualmente desencadea respostas inflamatorias ou enfermidades.

Este estudo tamén suxire que este tipo de fagocitose podería ser aproveitado terapéuticamente. Se logramos entender mellor como activar ou potenciar este proceso en diferentes partes do corpo, poderiamos mellorar a forma en que tratamos enfermidades inflamatorias, dexenerativas e mesmo certos tipos de cancro. A posibilidade de que as células nai poidan participar na limpeza celular abre unha nova dimensión no campo da medicina rexenerativa.

FONTE: Eugenia M. Fernández Aguilar/muyinteresante.com

Hai que reescribir os libros de texto: rompen unha regra química postulada hai un século

 O achado podería abrir a porta a novos fármacos / Adobe Stock

Os químicos de Universidade de California (UCLA) descubriron un gran inconveniente cunha regra fundamental da química orgánica postulada hai xusto 100 anos e que se seguiu a machada durante todo este século. O problema: non é certa. De feito, están tan seguros que afirman que é hora de reescribir os libros de texto. O achado, que podería revolucionar a creación de fármacos nos próximos anos, acaba de publicarse na revista Science.

As moléculas orgánicas, compostas principalmente de carbono, caracterízanse por ter formas e disposicións de átomos específicas. As moléculas coñecidas como olefinas teñen ligazóns dobres, ou alquenos, entre dous átomos de carbono. Os átomos, e os que están unidos a eles, normalmente atópanse no mesmo plano 3D. As moléculas que se desvían desta xeometría son pouco comúns.

A xeometría coa que se dispoñen os átomos nunha molécula determina moitas das súas propiedades e, por tanto, a forma na que reaccionan con outras moléculas. Existen ligazóns químicas que, polas súas características, teñen unha disposición bastante ríxida. "Cando estas ligazóns atópanse en compostos cunha xeometría distorsionada poden dar lugar a especies altamente reactivas. Este é o caso das dobres ligazóns en determinadas disposicións de compostos cíclicos", explica ao SMC Héctor Busto Sancirián, profesor titular da área de Química Orgánica no departamento de Química, e membro do grupo de investigación Química Biolóxica da Universidade da Rioxa. A regra de Bredt (Observación empírica en química orgánica que sinala que unha ligazón dobre non pode estar situado na cabeceira de ponte dun sistema de aneis con ponte, salvo que os aneis sexan suficientemente grandes), que foi postulada en 1924 por Julius Bredt, descarta a existencia de compostos con estas determinadas disposicións. Como consecuencia, esta norma restrinxiu o tipo de moléculas sintéticas que os científicos poden imaxinar fabricar con elas e impediu posibles aplicacións do seu uso no descubrimento de fármacos.

A regra de Bredt (1924) e as olefinas anti-Bredt xeradas neste estudo / Resumo dos achados orixinais de Bredt de principios do século XX e o establecemento da regra de Bredt (esquerda). Exemplos de ABO sintetizados neste estudo, todos os cales foron validados mediante experimentos de captura (dereita, arriba). A transferencia de quiralidad puntual nun precursor a quiralidad puntual no produto mediante un intermedio quiral axial proporciona evidencia experimental da intermediación do ABO retorto [2.2.2] (dereita, abaixo). Metilo; DMF, N,N’-dimetilformamida; exceso enantiomérico / science.org

"A xente non está a explorar as olefinas anti-Bredt porque cren que non poden", di pola súa banda Neil Garg, profesor distinguido de Química e Bioquímica Kenneth N. Trueblood na UCLA e un dos autores do estudo. "Non deberiamos ter regras como estas, ou se as temos, só deberían existir co recordatorio constante de que son pautas, non regras. Destrúe a creatividade cando temos regras que supostamente non se poden superar".

O laboratorio de Garg tratou moléculas chamadas (pseudo) haluros de sililo cunha fonte de fluoruro para inducir unha reacción de eliminación que forma ABO. Debido a que os ABO son altamente inestables, incluíron outra substancia química que pode «atrapar» as moléculas ABO inestables e xerar produtos que se poden illar. A reacción resultante indicou que os ABO pódense xerar e atrapar para dar estruturas de valor práctico.

"Hai un gran impulso na industria farmacéutica para desenvolver reaccións químicas que dean estruturas tridimensionais como as nosas, porque poden usarse para descubrir novos medicamentos", dixo Garg. "O que demostra este estudo é que, contrariamente ao que se cría hai cen anos, os químicos poden fabricar e usar olefinas anti-Bredt para elaborar produtos con valor agregado".

Con todo, aínda falta para ver as súas aplicacións prácticas. Miquel Solà Puig, director e investigador do Instituto de Química Computacional e Catálisis da Universidade de Xirona, explica: "Este artigo mostra como crear moléculas que violan a regra de Bredt, o que permite aos químicos atopar formas prácticas de crealas e usalas en reaccións. Aínda así, as moléculas anti-Bredt que conseguen sintetizar son altamente reactivas e non se poden illar e caracterizar, o que demostra que son moléculas altamente inestables. Con todo, os investigadores conseguiron demostrar a súa existencia facéndoas reaccionar con outras moléculas. Neste sentido, cen anos despois da súa formulación, este traballo demostra que a regra de Bredt non é de aplicación xeral e abre unha vía para a síntese de alquenos altamente distorsionados que poden ter unha gran utilidade na síntese de estruturas moleculares de gran complexidade presentes en determinados fármacos".

FONTE: abc.es/ciencia

Laniakea xa non basta: a nosa galaxia forma parte de 'algo' moito maior

Ata o de agora, eran os bordos de Laniakea, o noso enorme ’continente galáctico’, os que marcaban a máxima distancia á que o fluxo dos ’ríos de galáxias’ podían afectar os movementos da nosa Vía Láctea. Pero un novo mapa da rexión do Universo que nos rodea acaba de suxerir que, probablemente, a nosa galaxia forma parte dun ’barrio cósmico’ que é moito maior aínda.

Esa é a principal conclusión dun novo estudo publicado en Nature Astronomy e dirixido por investigadores do Instituto Leibniz de astrofísica en Postdam e polo Instituto de Astronomía da Universidade de Hawai. Nel, os investigadores, moitos dos cales xa participaron en 2014 no descubrimento de Laniakea, dubidan agora se Laniakea é realmente o noso supercúmulo de orixe, e mesmo se expoñen se ese ’continente galáctico’ realmente existe.

O Universo en que vivimos expándese cada vez máis rápido, o que fai que, en xeral, todos os obxectos que hai nel estéanse afastando rapidamente uns doutros. Pero á vez existen numerosas rexións moi densas, chamadas ’concas de atracción,’ nas que sucede todo o contrario. Alí, a gravidade, que tende a unir as cousas, é máis forte que a expansión, que tende a separalas, polo que todo é atraído ’cara a dentro’ pola forza gravitatoria de obxectos moi masivos, como grandes cúmulos galácticos.

As concas de atracción poden amontoarse unha dentro doutra como as soadas Matrioskas rusas. Así, a Lúa vira ao redor da Terra, que á súa vez vira ao redor do Sol xunto co resto de planetas do Sistema Solar, que á súa vez vira en espiral ao redor do buraco central da nosa galaxia.

Pero a cousa non termina aí. A seguinte ’boneca rusa’ é o Grupo Local, que inclúe a Vía Láctea, a Galaxia de Andrómeda e a Galaxia do Triángulo, xunto con varias decenas de galaxias satélite máis pequenas. E despois diso, as seguintes capas son o Cúmulo de Virgo, que contén ao redor de 2.000 galaxias, e o Supercúmulo de Virgo, aínda máis grande. A última capa coñecida era precisamente Laniakea (que significa ’ceo inmenso’ no idioma hawaiano), un supercúmulo descuberto en 2014, que contén ao redor de 100.000 galaxias e que ten aproximadamente 500 millóns de anos luz de diámetro.

No seu estudo, os investigadores analizaron os movementos relativos de máis de 56.000 galaxias para crear un mapa ’probabilístico’ en 3D de todas as concas de atracción que existen ao redor da Vía Láctea. O cal revelou que hai moitas posibilidades de que a nosa galaxia sexa parte dunha conca de atracción realmente enorme, a Concentración de Shapley, que ten un volume ata 10 veces maior que o de Laniakea. Hai tempo que os científicos xa sabían que existía a Concentración de Shapley, pero nunca pensaran que puidese afectar dalgún modo á Vía Láctea.

No novo mapa, Laniakea non sería máis que un apéndice da conca Shapley, e poida que nin sequera exista como unha entidade separada e independente. O mapa mostra numerosas concas de atracción ao longo de miles de millóns de anos luz e repartidas ao redor da concentración de Shapley, entre elas o Muro do Polo sur, o Baleiro de Boötes e o Supercúmulo Perseo-Pisces. A maior de todas elas é a Gran Muralla de Sloan, composta por centos de miles de galaxias e que ten ao redor de 1.400 millóns de anos luz de diámetro.

"Quizais -explica Noam Libeskind, coautor do estudo- non sexa tan sorprendente que canto máis nos penetramos no cosmos, máis nos damos conta de que o noso supercúmulo de orixe está máis conectado e é máis extenso do que pensabamos. Descubrir que hai moitas posibilidades de que formemos parte dunha estrutura moito máis grande é emocionante".

 

O novo mapa inclúe ao redor de 15 concas de atracción. Laniakea só sería un apéndice da conca de Shapley, dez veces máis grande  / A. Valade et al. 2024

Polo momento, os investigadores cren que hai un 60% de posibilidades de que a Vía Láctea realmente resida na Concentración de Shapley. A incerteza débese en gran medida ás altas taxas de erro que se dan ao medir as velocidades de galaxias distantes, así como á presenza de materia escura entre galaxias, que é invisible pero que igualmente pode exercer efectos gravitacionales masivos en grandes rexións do espazo.

En palabras de Libeskind, "polo momento é só unha pista: será necesario realizar máis observacións para confirmar o tamaño real do noso supercúmulo".

Por tanto, os investigadores seguirán rastrexando e facendo mapas das estruturas máis grandes que existen, impulsados pola posibilidade de que o noso fogar no Universo forme parte dun sistema moito máis grande e interconectado do que nunca se imaxinou.

FONTE: J. M. Nieves/abc.es/ciencia