El estudio, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del IDIBAPS-Hospital Clínic y que publica la revista Nature Communications, ha descubierto cómo la dinámica de fuerzas afecta a células y a los tejidos vivos.

Según Pere Roca-Cusachs (IBEC) e Isaac Almendros, investigador del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) y del IDIBAPS, que han coliderado el estudio, desde las cuerdas vocales a los latidos del corazón, las células humanas están continuamente sometidas a fuerzas mecánicas que cambian constantemente su respuesta a estos estímulos, regulando procesos esenciales, tanto en personas sanas como en condiciones de enfermedad como el cáncer.

Sin embargo, hasta ahora se desconocía en gran medida cómo las células perciben y responden a estas fuerzas.

Ahora este estudio ha demostrado que lo que determina la sensibilidad mecánica en las células es el ritmo de aplicación de la fuerza, es decir, lo rápido que esa fuerza se aplica.

Técnicamente, han demostrado, por primera vez in vivo, las predicciones del modelo conocido como “molecular clutch” o ‘“embrague molecular”.

De acuerdo con los investigadores, ambos profesores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona (noreste de España), estos resultados ayudarán a entender mejor cómo prolifera un tumor canceroso, pero también a comprender cómo responde el corazón, las cuerdas vocales o el sistema respiratorio a la constante variación de fuerzas a la que se exponen continuamente.

Los investigadores observaron que hay dos respuestas a la fuerza aplicada sobre una célula, utilizando técnicas punteras como la microscopía de fuerza atómica (AFM) o las llamadas “pinzas ópticas”.

Por un lado, el citoesqueleto, el denso entramado de fibras (principalmente actina), que tiene, entre otras, la función de mantener la forma y estructura de la célula, se refuerza cuando esta es sometida a una fuerza a un ritmo moderado.

En este contexto, la célula es capaz de sentir y responder a la fuerza mecánica y el refuerzo del citoesqueleto lleva a un endurecimiento de la célula y a la localización de la proteína YAP en el núcleo.

Cuando esto ocurre, la proteína YAP controla y activa genes relacionados con el desarrollo del cáncer.

Por otro lado, si el ritmo de aplicación de fuerza sigue aumentando por encima de un determinado valor, se produce un efecto contrario y la célula deja de percibir las fuerzas mecánicas, es decir, en vez de que el citoesqueleto y la célula sigan aumentando su rigidez, hay una ruptura parcial del citoesqueleto que lleva a un ablandamiento de la célula.

“Como quien estira y encoje un chicle, hemos sometido las células a diferentes fuerzas de forma controlada y precisa y hemos visto que el ritmo con el que se aplica la fuerza es crucial para determinar la respuesta celular”, ha detallado el equipo investigador.

Los científicos también han hecho experimentos con ratas de laboratorio para comprobar que los resultados observados en células individuales ocurren asimismo a nivel de órganos enteros in vivo.

Para ello, los investigadores se fijaron en los pulmones, que de forma natural experimentan estiramientos mecánicos cíclicos durante la respiración, y ventilaron a ritmos distintos los dos pulmones, de forma que un pulmón se llenaba y vaciaba más rápido (hiperventilación) y el otro más despacio, aunque manteniendo una tasa total de ventilación normal.

Tras comparar las células de ambos pulmones, observaron que la proteína YAP aumentaba su localización nuclear solamente en las células del pulmón sometido a hiperventilación.

Según los investigadores, este aumento de YAP en muestras vivas, causado por el “tira y afloja celular”, era análogo al que se encuentra en tumores cancerígenos en proliferación

Los fósiles de los reptiles Puentemys mushaisaensis, que se calcula medían cerca de 1,5 metros de largo, fueron hallados en el montañoso municipio de Socha (noreste), aseguró la Universidad del Rosario en un comunicado.

El descubrimiento es inédito en esta zona andina, pues los ejemplares de esta especie más cercanos están a cientos de kilómetros en El Cerrejón, una mina de carbón cercana al mar Caribe.

“Encontrarlas 500 kilómetros al sur (...) nos permite reconstruir y entender cómo eran los paisajes” del norte de Sudamérica, pues en lugar de las actuales montañas andinas de hasta más de 5.000 msnm allí había “lagos conectados y cordilleras de muy baja altitud”, explicó Edwin Cadena, el paleontólogo a cargo de la investigación.

El estudio “permite conocer mejor la conectividad de los ambientes acuáticos del norte de Sudamérica durante una parte del tiempo geológico conocido como el Paleoceno y Eoceno”, añade el comunicado.

Ambas épocas hacen parte del Paleógeno (66 a 23 millones de años atrás), el primer período geológico después de la extinción de los dinosaurios.

Fuente: AFP

Verse a uno mismo en la pantalla durante videollamadas en plataformas como Zoom o Teams causa cansancio mental, según en un estudio publicado recientemente en la revista científica Cyberpsychology, Behavior, and Social Networking.

Los investigadores de la Universidad de Galway (Irlanda) evaluaron la actividad cerebral de 32 personas (16 hombres y 16 mujeres) mediante electroencefalogramas mientras estaban en una videollamada en Zoom, y en distintos momentos de la comunicación se mostraban o se ocultaban en su propia pantalla.

Los resultados revelaron que los niveles de cansancio fueron mayores cuando los participantes podían verse a sí mismos, y esto afectaba tanto a hombres como a mujeres de manera similar. Esta conclusión contradice las deducciones de investigaciones previas que afirman que las mujeres experimentan más cansancio que los hombres dado que tendrían “la mayor conciencia de sí mismas generada al verse en una pantalla”, señala el estudio.

“Nuestro estudio demuestra que la sensación de cansancio que surge durante las videollamadas es real y el hecho de ver nuestro propio reflejo lo hace aún más agotador”, indicó Eoin Whelan, quien dirigió la investigación. “Desactivar la imagen en espejo puede ayudar a compensar la sensación de cansancio en las reuniones virtuales”, agregó.

Neurocientíficos de la Universidad del Sur de California (USC) en EE.UU. descubrieron que la ingesta abundante de una dieta occidental, alta en grasas y azúcar, desde la temprana edad, puede provocar problemas duraderos de memoria en animales de laboratorio.

“Lo que vemos […] es que, si estas ratas crecieron con esta dieta de comida chatarra, entonces tienen problemas de memoria que no desaparecen”, explica Scott Kanoski, profesor de la USC. “Si simplemente los sometes a una dieta saludable, estos efectos lamentablemente duran hasta la edad adulta”, agregó.

La concepción de la investigación

Al desarrollar el estudio, Kanoski y su estudiante de postdoctorado, Anna Hayes, tuvieron en cuenta el antecedente de que las personas que padecen la enfermedad de Alzheimer tienden a tener niveles más bajos de acetilcolina en el cerebro. Los investigadores consideran que esto puede deberse a que las dietas occidentales alteran la acetilcolina, un neurotransmisor cerebral clave implicado en la retentiva y funciones como el aprendizaje, la atención, la excitación y el movimiento muscular involuntario.

Los científicos se cuestionaron sobre el impacto que podrían tener estas dietas occidentales para las personas más jóvenes que pueden seguir una dieta similar, particularmente durante la adolescencia, cuando su cerebro está experimentando un desarrollo significativo.

Los experimentos

Los investigadores rastrearon los niveles de acetilcolina de un grupo de ratas con una dieta grasosa y azucarada y en un grupo de control de ratas analizando sus respuestas cerebrales a ciertas tareas diseñadas para probar su memoria.

La prueba implicó dejar que las ratas exploraran nuevos objetos en diferentes lugares. Días después, los investigadores reintrodujeron a las ratas en la escena, que era casi idéntica, excepto por la adición de un objeto nuevo. Las ratas que siguieron la dieta de comida chatarra mostraron signos de que no podían recordar qué objeto habían visto anteriormente ni dónde, mientras que las del grupo de control mostraron familiaridad.

Conclusiones

Según los científicos, su estudio refuerza el importante vínculo entre el intestino y el cerebro. “La señalización de acetilcolina es un mecanismo para ayudarles a codificar y recordar esos eventos, análogo a la ‘memoria episódica’ en los humanos, que nos permite recordar eventos de nuestro pasado”, subrayó Hayes. “Esa señal parece no ocurrir en los animales que crecieron con una dieta grasosa y azucarada”, añadió. La investigación se publicó recientemente en la revista científica revisada por pares Brain, Behavior, and Immunity.

Kanoski enfatizó que la adolescencia es un período muy sensible para el cerebro cuando se están produciendo cambios importantes en el desarrollo. “No sé cómo decir esto sin sonar como Casandra y pesimismo”, apuntó, “pero desafortunadamente, algunas cosas que pueden ser más fácilmente reversibles durante la edad adulta son menos reversibles cuando ocurren durante la niñez”, agregó.

Finalmente, los investigadores lograron revertir la capacidad de memoria en las ratas experimentales con medicamentos que inducen la liberación de acetilcolina, inyectada directamente en el hipocampo cerebral. Sin embargo, Kanoski señala que se necesita una investigación más amplia para saber cómo se pueden revertir los problemas de memoria, causados por una dieta de comida chatarra durante la adolescencia, sin necesidad de una intervención médica tan especial.