Esta semana en la ciencia 14|39

Portada Semana Ciencia 1439

  • El nacimiento de una nueva galaxia

“Los astrónomos pudieron identificar que esta galaxia de forma elíptica –apodada “Sparky”— se creó hace 11 mil millones de años, 3 mil millones de años después del Bing Bang. Asimismo, con la ayuda de imágenes de infrarrojo de los observatorios Spitzer y Hubble, también se pudo determinar su tamaño, el cual sólo abarca una fracción del tamaño de la Vía Láctea.”

  • Nuevo antídoto neuroquímico contra la depresión

“… un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego presenta la posibilidad de un antídoto neuroquímico que puede ayudar a disminuir la sensibilidad del cerebro ante las experiencias negativas de la vida.”

  • Nueva molécula para la expansión de células madre hematopoyéticas en adultos

“… gracias al trabajo de un equipo de investigadores del Instituto de Investigación en Inmunología y Cáncer de la Universidad de Montreal, quienes descubrieron una nueva molécula, denominada UM171, que permite, mediante el cultivo, la multiplicación de células madre de una unidad de sangre de cordón umbilical de recién nacido.”

El nacimiento de una nueva galaxia

Distant galaxy core in the Hubble GOODS North fieldLas galaxias son enormes conjuntos de miles de millones de estrellas, planetas, nubes de gas, polvo cósmico y materia oscura interestelar que orbitan alrededor de un núcleo galáctico e interactúan gravitacionalmente. Por ejemplo, todas las estrellas que podemos ver desde la tierra, incluyendo el sol y los demás planetas que conocemos, forman parte de una galaxia masiva en forma de espiral llamada Vía Láctea.

Las teorías que han tratado de explicar cómo se originan las galaxias sugieren que éstas se forman por la densa contracción gravitacional en algunas regiones del universo. Se cree que las primeras galaxias se formaron en épocas cósmicas tempranas, cercanas al origen del universo, y se sugiere que la formación de una galaxia se da de adentro hacia fuera, es decir, a partir de un núcleo compacto que marca las primeras etapas de su nacimiento y en el cual se concentran las estrellas más antiguas del universo.

Hasta ahora, no había sido posible observar el proceso de formación de una galaxia. Sin embargo, un grupo internacional de astrónomos, ha logrado ver por primera vez las etapas incipientes de formación de una galaxia masiva, observación que confirma las teorías sobre su formación. El descubrimiento de la joven galaxia GOODS-N-774 se publicó esta semana en la revista Nature y fue posible gracias a las observaciones combinadas de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, el Observatorio Keck de Hawái y el observatorio de la Agencia Espacial Europea.

Los astrónomos pudieron identificar que esta galaxia de forma elíptica –apodada “Sparky”— se creó hace 11 mil millones de años, 3 mil millones de años después del Bing Bang. Asimismo, con la ayuda de imágenes de infrarrojo de los observatorios Spitzer y Hubble, también se pudo determinar su tamaño, el cual sólo abarca una fracción del tamaño de la Vía Láctea. Aunque el núcleo de esta galaxia aún es muy pequeño, los astrónomos aseguran que “Sparky” ya contiene el doble de estrellas que la Vía Láctea.

Los astrónomos sospechan que el frenético nacimiento de estrellas de “Sparky” se debe a que el núcleo estelar de esta nueva galaxia se formó en torno a un espacio gravitatorio compuesto por materia oscura; un ambiente que por su densidad, permite la formación de estrellas. Sin embargo, sugieren que con el tiempo y los cambios en la densidad del espacio, el rápido crecimiento de “Sparky” disminuirá hasta detenerse, ya que en los próximos 10 mil millones de años, otras galaxias más pequeñas podrían fusionarse con ella, haciendo que se expanda y se convierta en una galaxia elíptica más grande.

Se cree que las galaxias como “Sparky” son muy raras, sin embargo, a partir de la tasa de formación de estrellas y el tamaño de esta galaxia, los astrónomos pueden inferir que probablemente hay otras galaxias como esta, pero que actualmente están muy oscurecidas, por lo que se pierden en las ondas del infrarrojo cercano. Sugieren que se necesitarían mejores telescopios espaciales para encontrar más objetos como la galaxia GOODS-N-774.


Nuevo antídoto neuroquímico contra la depresión

Semana -1439 - 2 Sad mouseLa habénula lateral (LHB) es una de las regiones más pequeñas de nuestro cerebro, que se encarga de procesar la información sensorial y emotiva derivada de experiencias negativas de nuestra vida. De acuerdo con algunos estudios, el aumento en la actividad de esta zona se asocia con la depresión, padecimiento que actualmente afecta a unos 350 millones de personas en todo el mundo. Esto sugiere que la depresión tiene una base química en el cerebro, algo que ha llamado la atención de la neurociencia, pues en los últimos años, se han incrementado los estudios neurocientíficos sobre este padecimiento.

En un artículo publicado en la revista Science, un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego presenta la posibilidad de un antídoto neuroquímico que puede ayudar a disminuir la sensibilidad del cerebro ante las experiencias negativas de la vida.

Este estudio reveló que –en comparación con una persona sana— una persona con depresión puede registrar con más fuerza las experiencias negativas de la vida. Esto se debe a una deficiencia química en la zona de la LHB del cerebro. Los científicos descubrieron que en el área de la LHB de nuestro cerebro, se hallan dos neurotransmisores que contribuyen a regular el estado de ánimo y, aunque ya se sabía que el glutamato –el neurotransmisor excitatorio más importante— contribuye a un estado de tipo depresivo, poco se sabía sobre el impacto que el ácido gamma-aminobutírico (GABA) –un inhibidor que calma y reduce la hiperactividad de las neuronas— provocaba en esta región cerebral.

Al experimentar con roedores, los investigadores se dieron cuenta que los animales con depresión tenían bajos niveles de GABA. Sin embargo, descubrieron que al administrar un antidepresivo para aumentar los niveles de serotonina, los niveles de GABA también se elevaban, restableciendo así el equilibrio de ambos neurotransmisores.

Los resultados revelaron que las neuronas cerebrales de las personas con depresión son especialistas en la producción de un neurotransmisor (glutamato), pero no de ambos tipos de mensajeros químicos. Esta es la razón por la que una persona con depresión, presenta una disminución en los niveles de GABA, en comparación con una persona sana, que tiene equilibrados los niveles de ambos neurotransmisores.

Los resultados de este experimento sugieren que con ayuda de los antidepresivos, se puede restablecer el equilibrio controlado de glutamato y de GABA, lo cual regularía la actividad de la habénula lateral, haciendo que las personas con depresión se vuelvan más resistentes a las experiencias negativas y reduciendo así los síntomas de la depresión.


Nueva molécula para la expansión de células madre hematopoyéticas en adultos

Semana -1439 - 3 Cord bloodLas células madre son unidades celulares pluripotenciales que pueden convertirse en muchos diferentes tipos de células en todo el cuerpo. Son autorrenovables y son capaces de regenerar aquellas células especializadas que se han dañado, por lo que tienen una función reparadora en el cuerpo humano. Estas células se encuentran en muchos tejidos de nuestro cuerpo, por ejemplo en la médula ósea, la grasa, la sangre y en órganos como el corazón.

Últimamente se ha descubierto que la sangre del cordón umbilical de un recién nacido es una excelente fuente de células madre hematopoyéticas, las cuales se encargan de producir varias células sanguíneas, como los glóbulos rojos y blancos y las plaquetas coagulantes. Es así que el cordón umbilical pasó de ser un desecho biológico, a ser una excelente fuente de células madre para el tratamiento de un gran número de enfermedades relacionadas con la sangre, como la leucemia, el mieloma y el linfoma.

Aunque este descubrimiento es un gran avance para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la sangre, el número de células madre hematopoyéticas que se pueden encontrar en una unidad de sangre del cordón umbilical es muy bajo para el tratamiento de un adulto, por lo que se ha limitado el uso de estas células, sobre todo a la terapia para niños.

Sin embargo, esto podría cambiar gracias al trabajo de un equipo de investigadores del Instituto de Investigación en Inmunología y Cáncer de la Universidad de Montreal, quienes descubrieron una nueva molécula, denominada UM171, que permite, mediante el cultivo, la multiplicación de células madre de una unidad de sangre de cordón umbilical de recién nacido.

Este descubrimiento –publicado esta semana en la revista Science— tiene el potencial de multiplicar por diez el número de unidades de sangre de cordón umbilical disponibles para un trasplante en adultos. Como consecuencia, en diciembre de este año comenzará un estudio clínico en un hospital de Montreal, que utilizará esta molécula, junto con un nuevo tipo de biorreactor, desarrollado mediante el cultivo, para la multiplicación de este tipo de células, a fin de aumentar el número de trasplantes de células madre para el tratamiento de enfermedades de la sangre en adultos.

Los investigadores consideran que este descubrimiento podría revolucionar el tratamiento de la leucemia y otras enfermedades relacionadas con la sangre, pues estas células sanguíneas tienen menor probabilidad de inducir una reacción inmunológica adversa en el receptor, lo cual reduce las complicaciones por incompatibilidad y la falta de donadores.


 

Con información de artículos publicados en Nature 7518, el 18 de septiembre de 2014 y Science 6203, el 19 de septiembre de 2014.

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