Si duerme poco puede ser por una mutación genética

Dormir bien es básico para sentirse bien. Ahora se sabe que hay factores genéticos por los que algunos humanos duermen pocas horas. Foto Pexels

Siempre se ha dicho que una de las bases para una buena salud es dormir lo suficiente. Unas ocho horas de descanso reparador cumplen ese objetivo, pero ahora hay un estudio que crea cierta inquietud al respecto.

Les cuento: es que científicos encontraron que es cierto eso de las personas que naturalmente duermen poco. ¿Y qué quiere decir? Que hay personas que con solo cuatro horas de sueño descansan bien y no presentan efectos negativos en su salud. Eso, parece, se debe a una mutación.

Antes, les digo que el estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). En él se reportó que una mutación en la quinasa 3 inducida por sal (hSIK3-N783Y), un gen fundamental para regular la duración y profundidad del sueño, puede ser la razón por la cual algunas personas duermen naturalmente poco.

Al dormir puede que estemos inactivos físicamente, pero nuestro cuerpo no está nada inactivo. Está en modo servicio, reparando células, reponiendo hormonas esenciales y facilitando además la reorganización neuronal.

Entonces, la falta de sueño puede afectar de manera significativa tanto el funcionamiento físico como el cognitivo. Así, con el tiempo esa falta crónica de sueño puede aumentar el riesgo de enfermedades graves como las cardiacas, diabetes, accidentes cerebrovasculares, obesidad y depresión. Por eso es que se recomienda dormir al menos siete horas, con un máximo de nueve. Esto permite mantener una buena salud.

Mas quienes duermen poco por naturaleza parecen evitar todos estos efectos negativos de la falta de sueño con solo4 a 6 horas por noche, y dormir más a veces puede ser contraproducente para ellos, empeorar su estado.

El estudio se hizo con alguien que duerme poco, una persona de 70 años, y los hallazgos se corroboraron en modelo ratón.

Hallan neuronas que dan significado a las palabras

Hay neuronas que se activan con palabras parecidas o de la misma categoría. Foto DevianArt

Lo damos por sentado como algo muy natural, pero ¿cómo convierte el cerebro los sonidos en palabras con significado?

Bueno, científicos escudriñaron el cerebro de personas vivas y crearon el mapa de mayor resolución hasta ahora de las neuronas que codifican el significado de varias palabras. Unos resultados que sugieren que en las personas el cerebro usa las mismas categorías estándar para clasificar las palabras ayudándonos a  convertir el sonido en algo con sentido.

Aunque el trabajo se hizo con palabras en inglés, es un paso más para descifrar cómo el cerebro almacena las palabras en la biblioteca del lenguaje, en palabras del neurocirujano Ziv Williams, del Massachusetts Institute of Technology en Cambridge. Al mapear el conjunto de células cerebrales que se superponen y responden a varias palabras, "podemos tratar de comenzar a construir el tesauro del significado".

El área del cerebro llamada la corteza auditiva procesa el sonido de una palabra cuando entra al oído, pero es otra área, la corteza prefrontal, una región se desarrolla una actividad cerebral alta, que descifra el significado semántico, su esencia.

Los participantes escucharon frases cortas con 450 palabras y los científicos grabaron cuáles neuronas se activaban y cuándo. Dos o tres neuronas se activaban para cada palabra, aunque solo se registró una pequeña cantidad de los miles de millones de neuronas de la corteza prefrontal. Luego miraron la similitud entre palabras que activaban las mismas neuronas. 

Las palabras a las que respondía el mismo set de neuronas caían en categorías similares, como acciones o palabras asociadas con personas. También se halló que las palabras que el cerebro podía asociar una con otra, como pato y huevo, encendían algunas de las mismas neuronas. Y palabras con significados parecidos como ratón y rata generaban patrones de actividad neuronal que eran más similares que aquellos que se activaban con palabras como ratón y lora. Otro grupo de neuronas respondía a palabras asociadas con conceptos más abstractos, como arriba o detrás.

El estudio fue publicado en Nature.

La dieta afecta espermatozoides del padre y... a su hijo

Espermatozoides humanos, acá teñidos para su visibilidad. Portan también información sobre la dieta del papá. Foto Wikipedia Commons

Sin que lo sepan, los hombres escriben en sus espermatozoides algo más que el código genético. En ellos queda, para sorpresa, escrito el historial de su dieta y si tiene hijos eso afectará el metabolismo de la descendencia.

Darle a un ratón macho una dieta alta en grasas aumenta ciertos tipos de RNA en sus espermatozoides, demostró un estudio. Eso no es todo: los descendientes de ese ratón con una dieta inadecuada tendrán problemas del metabolismo como intolerancia a la glucosa, una característica de la diabetes.

Estudios habían demostrado que las madres pueden pasar rasgos metabólicos a su descendencia. Qi Chen, investigador de biología reproductiva en la escuela de Medicina en University of Utah y su equipo mostraron ya en 2016 que óvulos de ratona inyectados con RNA de espermatozoides de padres con dieta elevada en grasas se desarrollaban en ratones con trastornos metabólicos.

La investigación mostró que el efecto de la dieta del padre es provocado por cambios no en el genoma de sus descendientes sino en su epigenoma, esa colección de marcas químicas en el ADN y sus proteínas asociadas.

En el nuevo estudio, publicado en Nature, los ratones machos comieron durante dos semanas una dieta alta en grasas y los autores encontraron que ese régimen conducía a cambios en un tipo de RNA en la mitocondria del espermatozoide, las estructuras dentro de la célula que generan energía. Los espermatozoides de los ratones con dieta grasa tenían unas moléculas del RNA más afectadas que en los ratones con una dieta baja en grasas.

Para Chen el estudio significa que si usted produce espermatozoides "debería comer sano. Afectará la información que portan los espermatozoides y afectará a sus hijos".

Habrá computadores con células humanas

Organoides de cerebro, desarrollados para otro trabajo por UCLA. 

¿Se imagina un computador hecho con células humanas? No es descabellado. De hecho, un grupo de científicos de John Hopkins University estima que en unas décadas será posible y tendrá ventajas como el ahorro de energía.

Sí, una 'inteligencia organoide', como la denominan. Biocomputación, un gran esfuerzo de compactar el poder computacional e incrementar su eficiencia para traspasar los límites tecnológicos, en palabras de  Thomas Hartung, uno de los investigadores.

Pero, ¿cómo es eso? En los últimos 10 o 20 años científicos han desarrollado pequeños organoides, tejido crecido en laboratorio que imita órganos grandes como riñones, corazón, pulmones y otros.

Los investigadores del John Hopkins han venido trabajando con organoides de cerebro, del tamaño de la punta de un lapicero, con neuronas y otros rasgos que prometen retener funciones básicas como memorizar y aprender.

"Esto abre investigaciones sobre cómo trabaja el cerebro humano", dijo. "Como puede comenzar a manipular el sistema haciendo cosas que no puede hacer éticamente en cerebros humanos".

El grupo ya ha desarrollado organoides de cerebro de hasta 50 000 células, como el sistema nervioso de una mosca de las frutas. Ahora estudian crear un computador del futuro con tales organoides.

Así, los computadores que operen en este 'hardware biológico' podrían usar menos energía para supercomputación, que se está haciendo insostenible hoy.

2El cerebro no ha sido igualado todavía por los computadores modernos. Frontier, el último supercomputador en Kentucky (Estados Unidos)es una instalación de US$ 600 millones y 2200 metros cuadrados. El año pasado excedió la capacidad computacional de un cerebro humano pero usando un millón de veces más energía".

Para Hartung, puede tomar décadas desarrollar una inteligencia organoide tan listo como un ratón, pero a medida que se vaya avanzando habrá biocomputadores con mayor velocidad de computacio´n, poder de procesamiento, eficiencia de datos y capacidades de almacenamiento.

Si bien aún está lejano, cree que se debe comenzar a financiar programas dirigidos a ese fin.

La inteligencia organoide, además, podría revolucionar el chequeo de medicinas para trastornos del neurodesarrollo y neurodegenerativos, agregó Lena Siminova, otra de las investigadoras.

El programa fue presentado en el journal Frontiers in Science.

Gran avance: sin espermatozoides, óvulos ni útero crean embriones

Embriones sintéticos generados en el Instituto Weizmann. Foto IW of Science

En un desarrollo sin precedentes, científicos del Instituto Weizmann en Israel generaron embriones vivos con órganos progenitores sin usar ni espermatozoides ni óvulos y tampoco úteros. Los mantuvieron vivos por ocho días con la ayuda de un útero artificial que previamente mantuvo embriones hasta los 11 días.

Embriones generados a partir de células madre, que abren la puerta a investigaciones sobre desarrollo y enfermedades pero que asimismo  genera inquietudes sobre hasta dónde llegar con este tipo de avances.

Los embriones de ratones comenzaron como células madre embriónicas y las indujeron a diferenciarse en linajes de embriones. Cuando se juntaron, se auto emsamblaron en cúmulos. El estudio fue publicado en el journal Cell.

A los cinco días transfirieron cúmulos que se habían desarrollado lo suficiente para ser considerados embriones sintéticos, solo unos 50 de 10 000 generados, poniéndolos en un dispositivo electrónico diseñado para mantener las condiciones ideales para el desarrollo embriónico. En ese útero artificial crecieron por tres días más y alcanzaron un desarrollo equivalente al día 8,5 de embriones de ratón, incluyendo el desarrollo inicial de cerebro, un sistema digestivo y un corazón latiente.

A los ocho días el desarrollo se detuvo pues el corazón de los embriones se alargó fatalmente.

"Es un hito importante en nuestro entendimiento de cómo se construyen a sí mismos los embriones", dijo a The Washington Post, Alfonso Martínez, biólogo del desarrollo en la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona, España.

Lo más impresionante fue que científicos dijeron que los avances de esta investigación posibilita que algún día se generen animales completos a partir de células madre, incluyendo humanos, aunque ese no es el objetivo de este logro.

La intención del grupo en Weizmann es desarrollar en laboratorio tejidos y órganos que puedan ser usados apra fines médicos, dijo a STAT Jacob Hanna, cabeza del grupo que construyó el biorreactor usado para los embriones luego del día cinco.

"Nos estamos moviendo de la ciencia ficción a la ciencia".

Muy cierto.

Los embriones desarrollaron órganos iniciales. Foto  IW of Science