Ciencia con espiral de limón

Science with a (lemon) twist
BLOG EN RECESO TEMPORAL

jueves, 30 de septiembre de 2010

Setas con trigo y pasitas

1 kilo de setas
1 cebolla grande
1 taza de trigo picado
1 taza de pasitas
sal o consomé en polvo al gusto

Se pica la cebolla en gajos delgados y se fríe en tantito aceite.
Se pican las setas al gusto y se agregan a la cebolla cuando ésta esté acitronada.
Se agrega la sal o el consomé.
Las setas van a soltar mucha agua, así que se cocina a fuego medio y cuando las setas empiecen a oscurecerse se agrega el trigo picado y las pasitas y se tapa por unos 10 minutos la cazuela.
Una vez que el agua se consuma se retiran del fuego y ¡a disfrutar!.

Fotografía de Guillermina Echeverría-Lozano

sábado, 25 de septiembre de 2010

Vacunas contra el VPH: evaluación, compulsión y olvido

Existen más de 100 tipos diferentes de virus del papiloma humano (VPH), de éstos, 40 infectan el tracto genital y 15 son considerados de alto riesgo y se les relaciona con el cáncer cérvico uterino. Alrededor del mundo, un estimado de 493,000 casos se presentan cada año, resultando en 274,000 muertes. De estas, el 80% ocurren en países en desarrollo.
El virus del papiloma humano (VPH) es también responsable de otros tipos de cáncer: vulvar, vaginal, anal, de pene y de cuello y cabeza. El VPH no es el único agente causante de dichos cánceres, pero en ocasiones contribuyen a un buen porcentaje de ellos. Por ejemplo, los tipos 16 y 18 de VPH son los causantes de cáncer cérvico uterino en alrededor del 70% de los casos.
No todos los tipos de VPH causan cáncer, algunos infectan la piel o el área genital provocando el desarrollo de lesiones y verrugas. Sin embargo, las verrugas genitales pueden ocasionar a quien las padece una considerable incomodidad.
Hace menos de 5 años salieron al mercado dos vacunas –Gardasil y Cervarix- que han demostrado ser seguras y eficientes y que protegen contra los dos principales tipos causantes de cáncer cérvico uterino. Gardasil, producida por Merck, protege contra los tipos 6 y 11, 16 y 18 y obtuvo la licencia en varios países en el 2006, esta vacuna ofrece protección contra verrugas genitales. Cervarix, producida por GlaxoSmithKline, protege contra los tipos 16 y 18 y obtuvo la licencia en el 2007, también en varios países. Algunos estudios sugieren que ambas vacunas además ofrecen protección cruzada contra otros tipos de VPH.

Gardasil. Fotografia de Jan Christian, tomada de Wikimedia Commons.

Dado que su producción y uso son relativamente recientes, muchos estudios y análisis relacionados con dichas vacunas están todavía en proceso. Tal vez los estudios que llevan más tiempo son aquellos relacionados con su seguridad y eficiencia, aunque en poblaciones limitadas y principalmente en mujeres.
Siguiendo la suerte de la mayoría de las vacunas nuevas, su introducción ha sido polémica, más aun por el hecho de ser vacunas ligadas a una infección de transmisión sexual. En algunos países, la polémica no termina y amenaza con continuar y exacerbarse. En México, lamentablemente no ha sido el caso ya que la polémica ha sido prácticamente inexistente comparada con la de otros países como Estados Unidos y el Reino Unido.
La introducción de vacunas nuevas, particularmente aquellas obligatorias, es también polémica por razones económicas. Las evaluaciones económicas permiten a los gobiernos maximizar los beneficios en términos de salud considerando la inversión realizada.
El caso de las vacunas contre el VPH es particularmente interesante porque no constituyen una solución definitiva al problema del cáncer cérvico uterino y otras lesiones y cánceres. Están diseñadas para disminuir su impacto, pero no eliminan por completo el riesgo. Por lo tanto, los programas de exploración rutinarios, como la prueba del Papanicolaou, tienen que continuar y sus costos y beneficios ser incorporados en los modelos económicos.
Recientemente, en la revista Sexual Health, Philippe Beutels y Mark Jit, publicaron una revisión basada en 43 estudios que evaluaron el aspecto económico de las políticas de vacunación contra el VPH. A cuatro años de la implementación masiva de las vacunas contra el VPH los autores encontraron que las evaluaciones económicas publicadas a la fecha tienen varias limitaciones importantes.
Algunas evaluaciones, por ejemplo, solo consideran una de las dos vacunas o asumen que ambas vacunas pueden producir el mismo efecto, otras no incluyen el efecto que otras opciones de prevención podrían tener en el combate contra el cáncer cérvico uterino, otras analizan el efecto de vacunar a una sola cohorte sin considerar los programas de alcance para grupos de edades diferentes, otros modelos suponen que el futuro permanecerá igual que el presente, y en la mayoría de los casos no se evalúan o toman en cuenta las ventajas de programas de vacunación que incluyan a hombres.
Otro aspecto importante que aun no puede ser tomado en cuenta en dichas evaluaciones –debido a la falta de datos- son las interacciones entre los diferentes tipos de VPH, la protección cruzada, el porcentaje de regresión y la inmunización total y relativa de los diferentes tipos de VPH.
Aun considerando las limitaciones antes mencionadas, los autores proporcionan algunas conclusiones (principalmente aplicables a países desarrollados): 1) vacunar a las niñas antes de que inicien su vida sexual parece ser positivo en términos de costo-beneficio, 2) un programa de alcance para niñas de entre 12 y 18 años parece también positivo, 3) mientras mejores sean los programas de exploración citológica menor beneficio redituará la vacunación a menos que la aplicación de la vacuna sea alta, 4) vacunar a los niños, además de a las niñas, proporcionará pocas ventajas económicas a menos de que la cobertura en niñas sea baja y no pueda incrementarse, y 5) un parámetro que es importante considerar en futuras evaluaciones es la duración de la inmunidad proporcionada por la vacuna y, por supuesto, el costo de la vacuna.
Philippe y Mark, señalan que en los primeros años después de que la vacuna estuvo disponible, los tomadores de decisiones batallaron con la falta de información disponible, incluso, no era –ni es todavía- completamente claro por cuántos años ofrecen protección cada una de las vacunas. Es decir, muchas decisiones se tomaron –y se toman- sin contar con todos los elementos para ello.
Es importante resaltar que la mayoría de los modelos son específicos para cada país y que no en todos los países se toman decisiones de salud pública basadas en evaluaciones económicas. Australia es un país famoso por hacerlo. Sobra decir que México no pertenece al tipo de países que lo hacen.
Aun así, las evaluaciones económicas llevadas a cabo en otros países pueden servir como base para que los países que aun no las consideran, lo hagan. Sin embargo, también es importante considerar que las condiciones podrían cambiar en el futuro cercano ya que actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías para prevenir y detectar el cáncer cérvico uterino y se están desarrollando vacunas que cubran más tipos de virus.
Por otro lado, el tipo de evaluaciones presentadas por Philippe y Mark y los estudios en los que basaron su revisión deben servirnos a los ciudadanos para tener elementos de discusión en los correspondientes debates. No debemos olvidar que las políticas de vacunación están basadas principalmente en razones económicas. Es decir, las metas de salud se basan no en el ideal absoluto, si no en el ideal posible considerando los recursos disponibles, por lo que otros grupos –además de los grupos blanco- podrían verse beneficiados con la aplicación de la vacuna.
En un comentario publicado en el American Journal of Public Health por Jason L. Schwartz de la Universidad de Pennsylvania, el autor resalta algunos puntos a considerar en la polémica de las políticas de vacunación contra el VPH. Una de estos puntos es precisamente si las evaluaciones económicas disponibles realmente reflejan las prioridades de los países y sus comunidades en materia de salud pública.
Por ejemplo, aunque los modelos económicos sugieran que la vacunación de mujeres pre-adolescentes es mejor en términos de costo-beneficio, la vacunación de hombres podría contribuir a una disminución de la incidencia del cáncer cérvico uterino atacando posibles reservorios del virus. Además, Jason sugiere, facilitaría la promoción de la vacuna y funcionaría como símbolo de responsabilidad compartida en la prevención del cáncer cérvico uterino y otras infecciones y cánceres asociados con el VPH.
En cualquier caso, lo fundamental es que la polémica exista y se discutan amplia y detalladamente las necesidades de las comunidades, los pros y contras de la vacunación, la información disponible acerca de su eficacia, costos, y la necesidad de fortalecer la aplicación de pruebas tanto para prevenir el cáncer cérvico uterino como otros tipos de cánceres y lesiones asociadas con el VPH.
Por otro lado, aunque el tiempo apremia, es importante que las decisiones estén bien fundamentadas. Según Jason, el hecho de que las vacunas fueran obligatorias en Estados Unidos durante el primer año de su introducción ha sido muy dañino para los debates posteriores. Fue demasiado pronto para considerarlas obligatorias.
En México el debate acerca de su pertinencia, obligatoriedad, los grupos y edades blanco, ha sido prácticamente inexistente. Además, se carece de la mayoría de los datos necesarios ya no digamos para hacer una evaluación económica, si no para planear una política completa y bien informada. Lo anterior es preocupante considerando que el cáncer cérvico uterino es la principal causa de muerte –por cáncer- en nuestro país.
Jason concluye su comentario resaltando el hecho de que un diálogo público robusto acerca de las políticas de salud y los aspectos éticos de las mismas es importante no solo en la prevención del VPH si no para el éxito de otros programas de vacunación, como una de las armas de salud pública más valiosas.
Artículos de referencia:


ResearchBlogging.org
Beutels, P., & Jit, M. (2010). A brief history of economic evaluation for human papillomavirus vaccination policy Sexual Health, 7 (3) DOI: 10.1071/SH10018

Schwartz, J. (2010). HPV Vaccination's Second Act: Promotion, Competition, and Compulsion American Journal of Public Health, 100 (10), 1841-1844 DOI: 10.2105/AJPH.2010.193060

miércoles, 15 de septiembre de 2010

Primates de sombreros anchos y habilidades cognitivas amplias

 En los últimos años ha crecido el número de estudios que relacionan el tamaño del cerebro en vertebrados con características ecológicas y conductuales del grupo o las especies en cuestión. Por ejemplo, en primates el tamaño del cerebro se relaciona positivamente con el tamaño de los grupos sociales, la formación de coaliciones, las tasas de engaño y el aprendizaje social. En aves se ha encontrado una relación similar con algunas características conductuales. 
 Monos fumando pipa. Ilustración de Coryn Boel tomada de Wikimedia Commons.
Ha sido común que este tipo de estudios asuman que existe una relación causal entre el tamaño del cerebro y las funciones cognitivas. Sin embargo, la evidencia que respalde dicha relación es escasa, por lo que para que dichos estudios tengan bases firmes es indispensable validar la afirmación de que los cerebros grandes están relacionados con la inteligencia. En ciencia no basta con sospecharlo: hay que comprobarlo.
Susanne Shultz y Robin Dunbar de la Universidad de Oxford se dieron a la tarea de proporcionar dicha evidencia. Dichos autores han estado interesados en la evolución cognitiva durante ya algunos años y ellos mismos han llevado a cabo estudios que relacionan, por ejemplo, el tamaño del cerebro con el tamaño de grupo en varios grupos de vertebrados. Por lo que era natural que ellos mismos indagaran sobre los fundamentos de estos temas.
Pero exactamente ¿qué es necesario medirle a los cerebros? La pregunta no es trivial porque existe otro debate respecto a si las habilidades cognitivas son el resultado de la interacción de una serie de redes neuronales operantes a lo largo y ancho del cerebro (la llamada cognición de dominio general), o si responden a la actividad principal de algunas regiones del cerebro en particular (cognición de dominio específico).
En el primer caso, una medida del tamaño general del cerebro podría ser suficiente. En el segundo caso sería preciso medir el tamaño de las estructuras o partes del cerebro a las que se les haya vinculado específicamente con capacidades cognitivas avanzadas. Dichas estructuras son el hipocampo y la neocorteza cerebral
Al hipocampo se le ha relacionado con el aprendizaje y la formación de memorias y se ha reconocido que juega un papel importante en la codificación y recuperación de la memoria espacial. La neocorteza cerebral, una de las regiones cerebrales más jóvenes evolutivamente hablando, se le ha relacionado también con el aprendizaje y la resolución de problemas. En particular, al lóbulo frontal se le ha atribuido una participación importante en las funciones ejecutivas del cerebro. Se ha sugerido que dichas funciones apuntalan las habilidades socio-cognitivas avanzadas –como la teoría de la mente-, algunas de las cuales pueden ser exclusivas de los seres humanos. En cualquier caso, las neocortezas grandes (en relación con otras estructuras cerebrales) son un atributo característico de los primates.
Shultz y Dunbar, entonces, se dieron a la tarea de hacer una búsqueda bibliográfica de los estudios experimentales con primates donde se pusieran a prueba las habilidades cognitivas que han sido relacionadas con el tamaño del cerebro y su arquitectura dentro y entre especies. Los resultados de su estudio se publicaron recientemente en la revista Journal of Comparative Psychology.
En su estudio Susanne y Robin analizaron la información correspondiente a 17 géneros y 46 especies de primates. En su modelo incluyeron los resultados de estudios experimentales con primates respecto a su desempeño en tareas que pueden ser agrupadas en cuatro grupos principales: aquellas relacionadas con su capacidad de discriminar información, habilidades espaciales, pruebas relacionadas con la memoria, así como con la resolución de problemas. Las medidas cerebrales que consideraron fueron: volumen de de la neocorteza, volumen cerebral total, volumen del cerebro subcortical, neocorteza visual, medula, hipocampo y cerebelo.
Los autores, además, tuvieron cuidado de considerar en sus modelos la cercanía filogenética de las especies consideradas. Esto es importante porque las especies cercanamente relacionadas pueden compartir ciertas características simplemente porque comparten un ancestro común.
Según sus resultados el volumen del hipocampo y el de la neocorteza estuvieron positivamente asociados con el desempeño cognitivo. Es decir, las especies que se desempeñaron mejor fueron aquellas que tuvieron un hipocampo y una neocorteza más grandes. Por lo tanto, estos resultados dan mayor peso a las afirmaciones de que el volumen del cerebro –y el de algunos de sus componentes- se relaciona positivamente con la inteligencia general.
En otro tenor, sus resultados también sugieren que –en efecto- una de las presiones selectivas que han favorecido el crecimiento del cerebro podría ser el desempeño conductual relacionado con las funciones ejecutivas. Y, aunque parezca obvio, también indica que las diferencias en el tamaño del cerebro entre especies sí implica diferencias en sus correspondientes habilidades cognitivas.
Es importante resaltar que aunque el volumen de varios componente cerebrales se relacionó positivamente con el desempeño en general, el tamaño del hipocampo fue el que presentó la relación más fuerte. A pesar de esto, Susanne y Robin, enfatizaron sin embargo que ésta última relación no puede explicar las grandes diferencias volumétricas observadas entre diferentes especies.
Ellos arguyen que debe haber algún aspecto crucial –no completamente dilucidado- relacionado con el tipo de cognición considerado y que esto probablemente involucra una red neuronal de unidades de procesamiento distribuidas a lo largo y ancho de la neocorteza. Esta idea sin duda ha rondado el campo de la investigación cognitiva, pero es indispensable contar con pruebas definitivas al respecto. En particular, es importante tener claro cuáles son los mecanismos específicos relacionados con la interacción entre la neocorteza, el hipocampo y probablemente otras áreas del cerebro.
Por otro lado, el hecho de que el hipocampo y la neocorteza aparezcan con fuerza en sus modelos como predictores del desempeño cognitivo apoya la idea de una cognición integrada. Relacionado con este tema lo que seguiría sería llevar a cabo estudios que evalúen el desempeño en tareas específicas y lo relacionen con zonas específicas del cerebro. Aunque prevalezca una cognición integrada, ello no implica que ciertas regiones no puedan estar a cargo de ciertas tareas en particular. Para ello, Susanne y Robin sugieren el uso de imágenes cerebrales, lo que permitiría llevar a cabo análisis más detallados y en tiempo real.
Susanne y Robin, nos proporcionaron más información para entender porqué ciertas especies tienen cerebros más grandes que otras y cuáles pudieron haber sido las presiones selectivas que al respecto han sufrido ciertos linajes evolutivos. En otras palabras, si usamos sombreros anchos dentro del mundo de los primates, el estudio de Susanne y Robin nos ayuda a acercarnos al porqué.
Artículo de referencia: 

ResearchBlogging.org
Shultz, S., & Dunbar, R. (2010). Species differences in executive function correlate with hippocampus volume and neocortex ratio across nonhuman primates. Journal of Comparative Psychology, 124 (3), 252-260 DOI: 10.1037/a0018894

domingo, 5 de septiembre de 2010

La evolución del sexo: enseñanzas de un hongo filamentoso


La evolución del sexo es uno de los temas más apasionantes dentro de la biología evolutiva. Hoy en día, muchos enigmas continúan siéndolo y las teorías siguen discutiéndose y poniéndose a prueba. Por ejemplo, no es claro porque existen solo dos géneros en aquellos organismos que presentan reproducción sexual. Bueno, para empezar no es claro cómo y porqué surgió la reproducción sexual. Es decir, cuáles fueron las condiciones que propiciaron dicha novedad evolutiva ni qué ventajas –y desventajas- confirieron a los primeros organismos sexuados.
Las ventajas de la recombinación genética salen a la luz siempre que se habla de las ventajas evolutivas de la reproducción sexual. Mediante la recombinación genética, que ocurre a través de la reproducción sexual, es posible acelerar la adaptación por medio de la selección de los genomas afortunados; mientras que por el mismo proceso los genomas menos afortunados pueden ser eliminados. Sin embargo, el problema es que hay una proporción de genomas potencialmente exitosos que también son eliminados en el azaroso proceso de la selección natural.
Una solución a dicho problema podría ser que los individuos hicieran copias idénticas de sí mismos  cuando sus genomas fueran exitosos (reproducción asexual) y que cambiaran a la reproducción sexual cuando su adecuación estuviera disminuyendo. Lo anterior existe y se denomina sexualidad facultativa y, de hecho, es considerada como un estado ancestral de la reproducción sexual exclusiva.
El sexo asociado a la adecuación o FAS por sus siglas en ingles (fitness-associated-sex), por lo tanto, puede permanecer y preservarse debido a que básicamente es posible tener lo mejor de dos mundos: reproducción asexual si las cosas van bien y reproducción sexual cuando el panorama se complica. Tanto más si los costos del sexo pudieran ser reducidos.
Si, la sexualidad es un mecanismo costoso. Primero, a través de la reproducción sexual se pueden perder genotipos exitosos al “dividirse” y mezclarse mediante la meiosis. Segundo, la descendencia producida sexualmente toma más tiempo que, digamos, la producción de clones. Aunque en un medio desfavorable esta desventaja del sexo podría no ser tal si de cualquier manera la reproducción asexual se desacelerara. Tercero, en algunos organismos los costos se incrementan ante el riesgo de contraer enfermedades y, cuando es el caso, podrían haber costos involucrado en el subsecuente cuidado parental.
Es por lo anterior, que la reproducción sexual facultativa es de interés para aquellos que quieren entender mejor cómo, porqué y en qué condiciones la reproducción sexual es ventajosa. Entenderlo podría ayudarnos a entender mejor por qué el sexo apareció en este planeta.
Por suerte para los curiosos, la reproducción sexual facultativa es relativamente común. Por ejemplo, esta presente en el alga Chlamydomonas reinhardtii y en Saccharomyces cerevisiae, la levadura ampliamente utilizada en la producción de pan, cerveza y vino. En ambas especies, los individuos transitan de la reproducción asexual a la sexual cuando se encuentran en medios poco favorables, como aquellos caracterizados por niveles bajos de nutrientes esenciales.
De particular interés para los teóricos del sexo son aquellas especies que parecen ser más flexibles en las condiciones en las que presentan un tipo de reproducción u otro y que por ello permiten estudiar los pormenores de la reproducción sexual asociada con la adecuación. Tal es el caso de Aspergillus nidulans un hongo filamentoso que se encuentra en los suelos del mundo entero.

Entre los curiosos en el tema contamos con Sijmen Schoustra y Howard D. Rundle que junto con Rola Dali y Rees Kassen, todos de la Universidad de Ottawa en Canadá, publicaron recientemente en la revista Current Biology un estudio sobre la reproducción sexual facultativa en Aspergillus nidulans.

 Aspergillus nidulans. Imagen tomada de aquí.

 Este equipo de investigadores se interesaron en comprobar si el hecho de que ciertas especies, al encontrarse en ambientes poco favorables, cambiaban de la cómoda y prolífica reproducción asexual a la tortuosa y riesgosa reproducción sexual porque dicho cambio implicaba una ventaja en términos de adecuación o si el cambio ocurría como una simple consecuencia de que los individuos se encontraran en dichos ambientes. Es decir, los medios poco favorables podrían ser detonadores de cambios en el tipo de reproducción sin que ello implicara –necesariamente- ventajas en términos de adecuación.
Para su estudio utilizaron montones de cajas de petri con cultivos de 53 genotipos diferentes de Aspergillus nidulans en medios de agar con tres diferentes niveles de estrés. Como factor de estrés, el equipo canadiense añadió a algunos medios de cultivo cantidades no letales del fungicida fludioxonil. Dicho fungicida ocasionó que la reproducción asexual se desacelerara sin eliminar por completo a los hongos. Como medida de adecuación consideraron la tasa de crecimiento del micelio y midieron la inversión sexual en términos de la densidad de fructificaciones sexuales por área de micelio.
Schoustra y su equipo encontraron que los diferentes genotipos presentaron tasas de crecimiento diferentes en diferentes medios. En algunos cultivos algunas variantes fueron exitosas mientras que en uno o dos de los otros medios dichas variantes se desarrollaron de forma pobre. Sin embargo, hubo una tendencia –en la mayoría de los genotipos- a reproducirse sexualmente en aquellos medios donde cada genotipo sufría más las condiciones del medio, es decir, donde crecía más lentamente. En otras palabras, la asignación de recursos a la reproducción sexual ocurrió en función de qué tan bien adaptado estuvo un genotipo en particular a su ambiente y no únicamente como una respuesta al estrés ambiental al que fueron sometidos.

Aspergillus nidulans produce más esporas por la vía sexual cuando le está yendo peor. Asemejando con ello el hipotético estado transicional de la reproducción asexual a la sexual.
Pero como en una trama digna de Sherezada, la historia no termina ahí. Aún cuando el experimento del grupo canadiense nos acerca a la comprensión de la evolución de la sexualidad facultativa -y por tanto de la sexualidad per se-, es importante señalar que cada genotipo de Aspergillus fue puesto a prueba en la soledad de su cajita de petri.
Entonces, otra parte interesante de la historia vendrá cuando se hagan pruebas experimentales para verificar si aquellos genotipos que optaron por la reproducción sexual pueden –y bajo qué circunstancias- invadir a otros genotipos preferente o exclusivamente asexuales.
Artículos de referencia:


ResearchBlogging.org
Sijmen Schoustra, Howard D Rundle, Rola Dali and Rees Kassen (2010). Fitness-Associated Sexual Reproduction in a Filamentous Fungus Current Biology, 20, 1350-1355 DOI: 10.1016/j.cub.2010.05.060

Clifford Zeyl (2010). Evolutionary Genetics: Desperate Times Call for More Sex Current Biology, 20 DOI: 10.1016/j.cub.2010.06.008