Ciencia con espiral de limón

Science with a (lemon) twist
BLOG EN RECESO TEMPORAL

viernes, 26 de marzo de 2010

Se ubica nuevo escondite del virus VIH, ese malandrín escurridizo

El sida, causado por el virus VIH, ha sido difícil de erradicar y controlar. Una razón de lo anterior es que todavía hay algunas cosas que ignoramos respecto al comportamiento del virus. Por ejemplo, no era claro porqué algunos pacientes con sida que habían recibido terapia inmunológica como el TARGA (terapia antirretroviral de gran actividad) y cuyos niveles virales habían disminuido, presentaban una reinfección después de algún tiempo.

VIH ensamblándose en la superficie de un linfocito.
Fotografía de C. Goldsmith tomada del Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library (PHIL). Identificación #10000.

El VIH es un virus esférico con una envoltura proteica que ya ha sido bien caracterizada. Su genoma es una cadena de ARN que necesita copiarse provisionalmente con el ADN de la célula que ataca para poder replicarse. Es decir, los virus necesitan las células de sus hospederos para hacer copias de sí mismos, sin ellas no pueden lograrlo. Luego, las nuevas copias del virus salen de la célula -ya muerta por la infección- y buscan otras células para infectar y el ciclo vuelve a empezar.

Cuando este ciclo se repite una y otra vez, la proporción de linfocitos CD4+ -que constituyen su principal blanco- baja de manera considerable. Cuando el nivel de éstos baja de 200 células por mililitro de sangre se considera que el paciente ya ha desarrollado el sida.

Los pacientes infectados con VIH reciben medicamentos llamados antirretrovirales que por diversas vías reducen la replicación del VIH. Los antirretrovirales actúan en etapas específicas de la replicación, por lo que lo más recomendable es utilizar una combinación o coctel de medicamentos para atacar al virus de forma simultánea y por varias vías. Estos cocteles, como el TARGA, retrasan de forma más eficiente la multiplicación del virus y el consecuente deterioro del sistema inmune.

Sin embargo, ya se sospechaba que la permanencia de la infección o la dificultad para lograr una cura podía deberse a que el virus VIH podía tener reservorios en algunos tejidos. Es decir, se había propuesto que el virus podía encontrarse en una forma de latencia o reposo y no expresarse de manera completa. En este estado latente, sin embargo, sería susceptible de activación bajo una variedad de estímulos.

Uno de estos hipotéticos reservorios eran las células hematopoyéticas progenitoras multipotentes o HPC por sus siglas en inglés (multipotent hematopoietic progenitor cells). Estas células se encuentran en la médula ósea y son una colección de células que incluyen a las células madre y a las células generadoras de linfocitos.

Hasta hace unos meses, no había sido posible probar si efectivamente las células HPC funcionaban como reservorios del virus VIH. Una de las razones era que no se habían refinado las técnicas para poder hacer cultivos de dichas células y, por lo tanto, no se podían hacer experimentos confiables in vitro. Hace apenas un par de años –en el 2008- nuevos métodos de cultivo fueron desarrollados permitiendo el cultivo de células hematopoyéticas.

La revista Nature Medicine publicó recientemente un estudio coordinado por Kathleen L. Collins de la Universidad de Michigan. Lo que ella y su equipo encontraron fue que el virus VIH puede, como se sospechaba, infectar células HPC y alojarse en ellas de forma latente.

Dado que las proteínas y la envoltura se conocen bien, Kathleen y su equipo utilizaron virus VIH modificados -o partes del virus- de manera que fuera posible rastrear su presencia por medio de “marcas” o “huellas” moleculares que los investigadores podían cuantificar. También, utilizaron variantes que no pudieran activarse y por tanto dañaran y mataran a las células infectadas. Esto permitió contar la proporción de células infectadas sin perder la evidencia y probar paso a paso y bajo los estímulos adecuados cómo era que el virus se comportaba. También utilizaron varios linajes de células hematopoyéticas que obtuvieron a partir de médula ósea purificada.

Para corroborar si efectivamente las células HPC que habían estado expuestas al virus podían desarrollar la infección, Collins y su equipo primero expusieron células HPC, provenientes de médula ósea purificada, a virus VIH modificados y después les aplicaron una sustancia que induce la expresión genética de los virus. Al hacer lo anterior, encontraron que las células que habían sido expuestas al virus, podían ser atacadas por él cuando se les aplicaban sustancias que hacían que los virus empezaran a multiplicarse.

Luego, hicieron lo mismo con muestras de médula ósea de donadores infectados con VIH con niveles virales altos, así como con médula ósea de donadores que no habían tenido niveles virales detectables por más de 6 meses y que habían recibido terapia inmunológica (TARGA). Además, cuantificaron la proporción de células HPC que albergaban genomas del virus VIH.

El resultado fue que el virus en una forma “inmadura” podía encontrarse latente en las células HPC y que, dados los estímulos correctos, podía activarse e infectar a las células. El hallazgo es importante porque las células de larga vida, como las HPC, pueden traer al virus dentro de forma latente y por períodos prolongados de tiempo. Entonces, si el virus está latente no es posible atacarlo porque los tratamientos actúan junto cuando este sí lo está, es decir, cuando se multiplica.

Lo que sigue, Collins sugiere, es demostrar si los virus residuales encontrados en pacientes tratados con TARGA provienen efectivamente de células HPC, así como establecer los factores que determinan su presencia en linajes de células hematopoyéticas y la proporción mínima –si existe- de genomas provirales que pudieran ser reactivados. El estudio de Collins y su equipo nos acerca un poco más a la captura de este virus malandrín, puesto que amplía nuestro entendimiento de los factores que influyen en la efectividad de terapias antirretrovirales y por tanto, las razones de infecciones persistentes.

Artículo de referencia:
ResearchBlogging.org
Carter, C., Onafuwa-Nuga, A., McNamara, L., Riddell, J., Bixby, D., Savona, M., & Collins, K. (2010). HIV-1 infects multipotent progenitor cells causing cell death and establishing latent cellular reservoirs Nature Medicine, 16 (4), 446-451 DOI: 10.1038/nm.2109

lunes, 22 de marzo de 2010

Nieve de coco y cardamomo

2 latas de leche de coco

1 taza de agua

½ taza de azúcar

15 semillas de cardamomo

Muela las semillitas de cardamomo en un mortero. Ponga el agua en una cazuela junto con las semillas molidas y una vez que de el primer hervor baje la flama y añada el azúcar para hacer un jarabe. Deje que se integre bien el azúcar y hierva durante unos 5 minutos.

Añada la leche de coco y hierva por otros 5 minutos. Retire del fuego y deje enfriar.

Una vez que la mezcla se enfríe póngala en una máquina de helados de acuerdo con las instrucciones de la misma.

De no contar con máquina coloque la mezcla en un recipiente y meta al congelador. De preferencia utilice un recipiente con tapa para que el frío del congelador no agreda la mezcla y el enfriado sea más lento y homogéneo.

Bata la mezcla cada dos horas (o más si el congelador no congela rápidamente). Si sigue el camino artesanal no olvide batir la mezcla puesto que de no hacerlo se formaran lajas de hielo y eventualmente se congelará. El batido es importante porque al hacerlo se incorpora aire a la mezcla haciendo que esta se vuelva “espumosa”.

Disfrute de este fresco y aromático helado.

miércoles, 17 de marzo de 2010

Por qué los liberales y ateos no son más inteligentes

El 2 de marzo pasado, los medios fueron inundados por titulares como el de “Asocia estudio fidelidad masculina con mayor inteligencia”. No es de extrañarse que muchas mujeres repasaran mentalmente las tendencias monogámicas y la imbecilidad de sus parejas actuales o las de sus exparejas y que los hombres se sintieran aludidos de una manera u otra. Los titulares sugerían que se había desentrañado algo importante respecto a la naturaleza humana. Cierto o no, lo que si pudimos tener fue tema de diversión y controversia durante un par de días.


El estudio original fue publicado en la revista Social Psychology Quarterly por Satoshi Kanazawa, psicólogo evolutivo de la London School of Economics and Political Science. El estudio de Kanazawa tiene –sin duda- el sello del de varios psicólogos evolutivos: considerar que una buena parte de las adaptaciones psicológicas (y algunas adaptaciones físicas) de los humanos fueron adquiridas en un ambiente que ya no existe. A este ambiente hipotético se le llama “ambiente de evolución adaptativa” o EEA por sus siglas en inglés (environment of evolutionary adaptedness).

Basándose en dicha teoría, Kanazawa propuso lo que el llamó el "Principio de la Sabana", según el cual, el cerebro humano en la actualidad tiene dificultades para comprender y asimilar situaciones que no existieron en el mencionado ambiente ancestral. Por ejemplo, lo que ahora llamamos “inteligencia general”, definida como la habilidad de razonar deductiva e inductivamente, pensar de manera abstracta, usar analogías y sintetizar información para aplicarla a nuevas situaciones, pudo haber evolucionado originalmente como una adaptación que permitió a nuestros ancestros lidiar con problemas novedosos y no recurrentes.

De acuerdo con lo anterior, Kanazawa propone, los individuos más inteligentes serían mejores que los individuos menos inteligentes para resolver problemas novedosos, y por lo tanto no necesariamente serían mejores para resolver aquellos problemas que les son más familiares. Kanazawa propone que esto podría aplicarse a la adquisición de preferencias y valores novedosos, por lo que tendríamos que los individuos más inteligentes estarían más inclinados a adoptar dichas preferencias y valores que aquellos individuos menos inteligentes.

Kanazawa sugiere que la psicología evolutiva, a diferencia de otras disciplinas como la biología, las ciencias sociales y la economía, puede proporcionar una explicación respecto al origen de los valores y preferencias. Es decir, aún no es completamente claro por qué queremos lo que queremos ni cuáles son los factores que determinan nuestras preferencias ni cómo se originan éstas. En su estudio, propone que los individuos más inteligentes estarían más inclinados a experimentar "novedades evolutivas". Kanazawa llama esto la “Hipótesis de interacción sabana-IQ” (Savanna-IQ Interaction Hypothesis).

En términos evolutivos y considerando las prácticas de un buen número de culturas, la monogamia o la exclusividad sexual es un fenómeno reciente comparado con la poliginia, donde un solo hombre puede estar casado con varias mujeres. Es importante notar que el autor consideró como opuesto de la monogamia a la poliginia que, siendo estrictos, no es un sinónimo de infidelidad ni un opuesto de la fidelidad.

Estando naturalmente invadidos por genes egoístas y habiendo evolucionado en grupos pequeños donde la mayoría de los integrantes estaban relacionados, otra novedad evolutiva sería la de compartir recursos con individuos desconocidos y no relacionados. Por lo tanto, ideas consideradas tradicionalmente como “liberales”, como aportar recursos o impuestos en beneficio de un grupo de individuos desconocidos y con los que no se está relacionado, podrían ser consideradas como novedades evolutivas.

El ateísmo, según Kanazawa también puede ser considerado como una novedad evolutiva si pensamos que la religiosidad es prácticamente una característica humana universal. Las ideas religiosas están presentes en la mayoría de las culturas conocidas y, considerando cierta evidencia, Kanazawa argumente que el ateismo pudo haber sido un producto reciente que en particular tomó fuerza con las ideas comunistas del siglo XX.

Para probar la relación entre la inteligencia y la tendencia a adoptar novedades evolutivas, Kanazawa utilizó información de varios años de dos bases de datos estadounidenses: el “Estudio nacional longitudinal de salud adolescente” (National Longitudinal Study of Adolescent Health) y los “Cuestionarios sociales generales” (General Social Surveys). Para medir la inteligencia de los sujetos de estudio, utilizó una prueba que mide la inteligencia verbal, puesto que se ha visto que dicha medida se relaciona con la inteligencia general. Es decir, para el estudio no se midió la inteligencia general, sino que se consideró una medida indirecta de la misma.

Los principales resultados, esbozados en los medios a principios de este mes, indican que la inteligencia está positivamente relacionada con la adopción de ideas liberales, ateísmo y exclusividad sexual en el caso de los hombres, pero no en el de las mujeres. En otras palabras, las mujeres más inteligentes no valoran más la exclusividad sexual que sus contrapartes menos inteligentes. Es interesante el hecho de que Kanazawa no ahondara en este resultado tomando en cuenta que al igual que la poliginia, la poliandria –donde una mujer está casada con varios hombres- también podría ser considerada como novedad evolutiva.

Una explicación alternativa a los hallazgos del estudio es el hecho de que los sujetos mas inteligentes pueden no estar adoptando novedades evolutivas por el nivel de inteligencia que poseen, sino porque es más probable que dichos individuos se resistan mas que el resto a adoptar normas sociales ya establecidas.

En cualquier caso, es importante notar que las bases de datos utilizadas por Kanazawa se basaron en cuestionarios que parecen no haber sido diseñados para probar la hipótesis principal de su estudio. Además, en algunos casos los resultados parecen contradecirse o las conclusiones forzarse más allá de lo que los datos parecen estar diciéndonos realmente.

Por otro lado, además de las consideradas en el estudio, existen otras novedades evolutivas como podrían ser el comunismo, vegetarianismo, libertinaje, etc., que bien podrían ponerse bajo la misma lupa que aquellas consideradas en el reciente estudio de Kanazawa. Son necesarios un mayor número de estudios al respecto para probar la validez de las ideas propuestas por Kanazawa y para comparar estos y otros hallazgos con otras teorías que expliquen el origen de los valores y preferencias en los seres humanos.

En estudios sobre la conducta humana es importante diferenciar si las características observadas y analizadas corresponden a prácticas culturales ampliamente distribuidas o conductas que podrían estar genéticamente diferenciadas y ser por tanto, heredables. Es importante también, diferenciar aquellas conductas que pueden ser consideradas como adaptaciones de las que no lo son.

En conclusión, es necesario que se lleven a cabo más estudios en diversas culturas y con diversos grupos sociales. Una muestra más grande con métodos comparables y, si es posible, más refinados que aquellos utilizados por Kanazawa son indispensables para probar la universalidad de sus propuestas.

El estudio de Kanazawa constituye una propuesta perfectible respecto a la relación que existe entre la adopción de preferencias y valores, y la inteligencia general. Por lo tanto, los hombres infieles que se sintieron ofendidos por los encabezados de los medios a principios de mes, pueden estar tranquilos. Al menos por el momento.


Dr. Satoshi Kanazawa. Fotografía tomada de su página electrónica (http://personal.lse.ac.uk/Kanazawa/)

Articulo de referencia:
ResearchBlogging.org
Kanazawa, S. (2010). Why Liberals and Atheists Are More Intelligent Social Psychology Quarterly DOI: 10.1177/0190272510361602

miércoles, 3 de marzo de 2010

Los leones de Tsavo, una historia de deformaciones cráneo dentales e isótopos estables

El horror que provocaron los numerosos ataques de un par de leones en el año 1898 durante la construcción del Ferrocarril de Kenia-Uganda ha sido fuente de inspiración para tres películas y varios libros. Durante muchos años se ha especulado sobre las razones de la conducta poco usual de estos leones -en particular su extraño apetito por carne humana- así como el total de vidas humanas que cobraron.

Estos leones asolaron a un campamento de constructores ferroviarios durante 10 meses, mientras éstos participaban en la construcción de la parte correspondiente al puente del río Tsavo. Algunas estimaciones señalaban que la pareja de leones habría matado a 28 trabajadores ferroviarios además de un número no determinado de pobladores locales. Finalmente en diciembre de 1898 el coronel John Henry Patterson, supervisor de la construcción, cazó a los leones. Según sus cálculos los leones fueron responsables de la muerte de alrededor de 135 personas.

El par de míticos leones, ya en forma de alfombra, adornaron la casa de Patterson durante poco más de dos décadas. Después en 1924 las pieles fueron compradas por el Museo Field de Chicago donde los restos de los leones fueron reconstruidos y donde junto con sus cráneos originales actualmente forman parte de la exposición permanente. Aún hoy en día los leones se exhiben bajo el nombre que los hizo famosos: los devoradores de hombres de Tsavo.

Un estudio publicado en los Proceedings of the National Academy of Sciences a finales del año pasado develó varios de los misterios que rodeaban a esta perturbadora historia. Según el estudio de Justin D. Yeakel y sus colegas el número total de víctimas pudo haber alcanzado los 74, por lo que el estimado de Patterson de 135 fue tal vez un poco exagerado. También, sus análisis demostraron que solo uno de los leones era en realidad el principal devorador de hombres.

Esta información, al mas puro estilo de investigadores de escena del crimen (de existir se llamaría “CSI Tsavo”), la obtuvieron por medio del análisis de isótopos estables. Es decir, analizaron la presencia y proporción de variantes de elementos químicos, en este caso de carbono (C13, C12) y nitrógeno (N14 y N15) que obtuvieron a partir de los huesos, dientes y pelo de ambos leones. Cada vez que comemos algo, los elementos producidos por los vegetales o ingeridos por los animales que comemos son incorporados a nuestro cuerpo. Estos elementos pueden ser entonces rastreados puesto que han dejado en nuestros tejidos una “firma” isotópica.

El análisis de isótopos de carbono se realizó porque permite distinguir el carbono producido por plantas que realizan cualquiera de los dos tipos de fotosíntesis conocidos (C3 y C4 ) y que son almacenados en los tejidos de los herbívoros. El nitrógeno fue analizado porque su acumulación se incrementa de acuerdo con el nivel trófico del animal en cuestión y porque además permite hacer inferencias respecto al tipo de presas que son consumidas por dicho animal.

Por otro lado, el análisis de la dieta de un animal puede saberse con mayor detalle debido a que diferentes tejidos –como el hueso, los dientes y el pelo- presentan regeneración a diferentes tasas. Por ejemplo, el colágeno del hueso se regenera lentamente proporcionando información a largo plazo, mientras que el pelo proporciona información respecto a la dieta que el animal tuvo durante un cierto número de meses puesto que se produce de forma continua.

Los autores del estudio además de tomar muestras de los leones devora hombres de Tsavo (o lo que queda de ellos), tomaron muestras de músculo y piel de leones contemporáneos de la misma región para conocer la dieta de estos felinos. También, tomaron muestras de herbívoros contemporáneos de la misma región para poder “calibrar” la incorporación de elementos químicos en estos animales y husmear mas a fondo en la cadena trófica de la que forman parte los felinos de Tsavo.

Para incorporar a los análisis la presa por la que los leones fueron eliminados, Justin D. Yeakel y su equipo analizaron tejidos ancestrales (extraídos de tumbas tradicionales) y actuales de un grupo de pobladores de la región de Tsavo, los Taita, cuya dieta se basa en maíz y leguminosas.

Para poder considerar todas las variables involucradas, los autores utilizaron un modelo matemático que se llama algo así como “modelo de mezcla de isótopos estables” (stable isotope mixing model) y que permite determinar la contribución de varias fuentes alimenticias o tipos de alimentos a la dieta de un animal en particular. Estos análisis arrojaron varios resultados interesantes.

Resulta que uno de los leones devora hombres de Tsavo, catalogado en la colección del museo con el número 23969, se alimentó principalmente de herbívoros, de la misma manera que lo hacen los leones actuales. El otro león, catalogado con el número 23970, pasó de una dieta basada en herbívoros a una basada en herbívoros y humanos hacia el final de su vida. Los análisis realizados también permitieron al equipo de Yeakel calcular cuántos humanos fueron consumidos por ambos leones, arrojando un total máximo de 72 humanos. Es decir, bastante menos que los estimados por Patterson.

Los resultados interesantes no terminan ahí. Ambos leones presentaban deformaciones cráneo dentales, uno de ellos en forma severa, por lo que esto, aunado a los resultados arrojados por los análisis de isótopos, sugiere que ambos leones tenían dietas diferentes. Es decir, se habían especializado de forma individual.

Por otro lado, es probable que uno de los leones tuviera derecho de prioridad sobre las presas lo cual impidió que, por lo menos al principio, el otro león consumiera la misma proporción de humanos. Esto es notorio porque sugiere que la especialización dietaria de ambos leones estuvo relacionada con el derecho a las presas y posiblemente también con la falta de otro tipo de presas que prevaleció durante la construcción de la vía del tren. Los autores sugieren que este es el primer estudio en demostrar especializaciones alimenticias y que, a pesar de que su estudio se refiere a solo dos leones, es una ventana que nos permite ver la forma en la que se entremezclan el desarrollo de dichas especializaciones y la cooperación en poblaciones de este tipo de carnívoros sociales.

Así que como en toda investigación de escena del crimen que se precie de serlo, Yeakel y su equipo embonaron impecablemente las piezas del rompecabezas y además proporcionaron información que apoya la teoría de que los impedimentos físicos pueden ser un factor que contribuye a que ciertas especies de pantéridos depreden humanos con mayor frecuencia.

Figura 1. A) El coronel Patterson y el león 23970, B) y D) Deformaciones cráneo dentales de los leones 23970 y 23969, respectivamente, C) León 23969 y E) Restos ancestrales de pobladores Taita. Figura tomada de Yeakel JD. et al. 2009 (ver referencia completa abajo).

Articulo de referencia:
ResearchBlogging.org
Yeakel, J., Patterson, B., Fox-Dobbs, K., Okumura, M., Cerling, T., Moore, J., Koch, P., & Dominy, N. (2009). From the Cover: Cooperation and individuality among man-eating lions Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (45), 19040-19043 DOI: 10.1073/pnas.0905309106