Categoría: Proyecto de divulgación en Biología Celular

Iván Rodríguez Arévalo. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

Estamos en pleno verano, una época del año en la que todos disfrutamos del sol y del aire libre. Sin embargo, es también una estación en la que debemos prestar especial atención al cuidado de nuestra piel.

La exposición al sol pueden acelerar el envejecimiento y la aparición de arrugas. Pero, ¿qué sucede en nuestro cuerpo, y más concretamente en nuestra piel, a medida que envejecemos?

El envejecimiento celular: un reloj en marcha

El envejecimiento celular es un fenómeno complejo que implica una serie de cambios en la célula y sus funciones a lo largo del tiempo. Uno de los aspectos más destacados es la senescencia (envejecimiento) celular, un estado de “paro” permanente del ciclo celular en el que las células ya no pueden dividirse.

La senescencia celular puede ser inducida por una variedad de factores, incluyendo el daño al ADN por acumulación de mutaciones, la alteración en la función de mitocondrias, el estrés oxidativo y que los telómeros se acorten.

Los telómeros son las “tapas” de los extremos de nuestros cromosomas. Estos tienden a ser cada vez más cortos conforme una célula se divide. Cuando se acortan demasiado, la célula ya no puede dividirse y entra en un estado de senescencia. El acortamiento de los telómeros, y por lo tanto de los cromosomas, es como un reloj de arena que marca el tiempo de la vida de las células.

El papel crucial de las mitocondrias

Las mitocondrias, conocidas como las “centrales energéticas” celulares, tienen múltiples funciones. No solo producen energía, sino que también son necesarias para la cicatrización de heridas, la pigmentación, el crecimiento del cabello e incluso están involucradas en la señalización celular gracias a unas moléculas llamadas especies reactivas de oxígeno (ROS).

Se ha propuesto la denominada “teoría de los radicales libres del envejecimiento“, según la cual las mutaciones en el ADN mitocondrial (sí, en las mitocondrias también encontramos ADN), ya sean espontáneas o derivadas de algún tipo de estrés oxidativo, pueden alterar el metabolismo celular y aumentar los niveles de ROS.

Aunque las ROS en bajas cantidades actúan como transmisores de información, en grandes cantidades puede reaccionar negativamente con los diferentes componentes de las células y causar un daño que acelera el envejecimiento e influye en el desencadenamiento de enfermedades degenerativas.

El envejecimiento de la piel, el sol y la contaminación

Se ha observado que las células expuestas al sol acumulan más mutaciones en el ADN mitocondrial que las no expuestas, lo cual es debido a la radiación ultravioleta. Además, la exposición a moléculas pequeñas, al ozono y un exceso en la producción de ROS pueden favorecer el envejecimiento de la piel, dando lugar a arrugas y manchas de pigmentación.

Las partículas liberadas por los vehículos y el hollín también se han asociado a manchas de pigmentos en la frente y las mejillas, lo que sugiere un mecanismo similar al que desencadenan los rayos ultravioleta.

La aparición de las arrugas

Las arrugas son una manifestación visible del envejecimiento de la piel. A medida que envejecemos, nuestra piel pierde elasticidad y se vuelve más delgada, lo que contribuye a la formación de arrugas.

En este proceso incluyen diferentes factores, entre los que se incluyen tanto la disminución de la producción de colágeno y elastina, proteínas que proporcionan estructura y elasticidad a la piel, como el daño causado por los radicales libres y las ROS anteriormente citadas, con un papel crucial de las mitocondrias en este proceso.

Prevención del envejecimiento celular y tisular

Si estás preocupado por tu piel, recuerda protegerte del sol, evitar si puedes zonas muy contaminadas, y comer de manera saludable y equilibrada para tener todos los nutrientes necesarios. Aunque el envejecimiento es un proceso natural,  puedes tomar medidas que ayuden a cuidar tus tejidos a medida que envejeces.

Además, puede ser útil la aplicación tópica de productos que contienen antioxidantes, como las vitaminas C y E, que ayudan a proteger la piel del daño causado por los radicales libres. Los productos con retinoides también podrían estimular la producción de colágeno y parecen mejorar la textura de la piel.

En este verano, y en todas las estaciones, es importante recordar que un cuidado adecuado puede sin duda contribuir a mantenerte joven, por dentro y por fuera.

Francisco Torres López. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

La enfermedad de Alzheimer es una forma de demencia que afecta a millones de personas en todo el mundo. Se caracteriza por la pérdida de la memoria y otras habilidades cognitivas lo suficientemente graves como para interferir en la vida diaria.

Aunque generalmente la padecen personas mayores de 65 años también puede afectar a personas jóvenes, lo que se conoce como enfermedad de Alzheimer de inicio temprano.

Alteraciones celulares e histológicas

Desde el punto de vista celular e histológico, esta enfermedad se caracteriza por la acumulación de dos proteínas en el cerebro, las placas beta-amiloide y los ovillos neurofibrilares tau. Las placas beta-amiloide son grupos de proteínas que se detectan en los espacios entre las células nerviosas, mientras que los ovillos neurofibrilares son agregados proteicos que se observan dentro de las neuronas. Ambos tipos de acumulación contribuyen a la disfunción y muerte neuronal y están estrechamente asociados con la severidad de la demencia.

Junto a estos agregados anormales de proteínas, la enfermedad de Alzheimer también se asocia con una pérdida de conexiones entre las células nerviosas, las llamadas sinapsis. La pérdida sináptica es un factor importante muy relacionado con la pérdida de memoria y otros síntomas mentales de esta patología.

Además, en la enfermedad de Alzheimer también se detecta una pérdida gradual de neuronas en el cerebro, especialmente en el hipocampo y en la corteza cerebral, ambas regiones importantes para la memoria y el pensamiento. Se considera que la pérdida neuronal es el resultado de la muerte celular debida a la acumulación de las placas y los ovillos comentados anteriormente.

Y más aún, la enfermedad de Alzheimer también se relaciona con una respuesta inflamatoria en el cerebro. Esto es debido a que las células inmunitarias del cerebro, llamadas microglía, se activan en respuesta a las placas de beta-amiloide y pueden liberar moléculas inflamatorias que contribuyen al daño de las células nerviosas.

Síntomas y pronóstico

Los pacientes con enfermedad de Alzheimer a menudo muestran síntomas como dificultad para recordar información nueva, confusión, cambios de humor, comportamiento inusual, y dificultad para hablar, tragar y caminar. A medida que avanza la enfermedad, los pacientes pueden necesitar ayuda con las actividades diarias y una atención y cuidado completos.

En cuanto a su pronóstico, la expectativa de vida promedio después del diagnóstico es de 4 a 8 años, aunque algunas personas pueden vivir hasta 20 años desde que fueron diagnosticadas. Esto parece depender de factores como la calidad de la salud, la edad y la gravedad de los síntomas en el momento de la detección de los mismos.

Factores de riesgo y prevención

Se consideran que existen diferentes factores de riesgo para esta enfermedad, entre los que se incluyen la edad, la genética, el sexo (afectando algo más a mujeres que a hombres), ciertas condiciones de salud como las enfermedades cardiovasculares y otros factores de estilo de vida tales como la falta de ejercicio y una dieta no equilibrada. Sin embargo, es importante tener en cuenta que pertenecer a un grupo con uno o más de estos factores de riesgo no significa que una persona pueda acabar desarrollando la patología.

En cuanto a su prevención, existen estrategias que pueden ayudar a prevenirla o retrasar su aparición, las cuales están relacionadas con los factores de riesgo: mantener un estilo de vida saludable con una dieta equilibrada, hacer ejercicio regularmente, controlar la presión arterial y el colesterol, y mantener el cerebro activo a través de actividades educativas, de aprendizaje y de memoria que sean estimulantes.

Tratamiento

Aunque no existe una cura para la enfermedad de Alzheimer, hay tratamientos farmacológicos que pueden ayudar a paliar algunos de los síntomas de la enfermedad, si bien aún no se ha conseguido detener o revertir su progresión.

Entre estos medicamentos se incluyen a los inhibidores de la colinesterasa, que trabajan aumentando los niveles de acetilcolina, una sustancia química en el cerebro que ayuda a las células cerebrales a comunicarse entre sí. También están los que regulan la actividad de glutamato, neurotransmisor cerebral implicado en la memoria y el aprendizaje.

En la actualidad se están llevando a cabo ensayos clínicos con nuevos fármacos que se dirigen a una de las alteraciones subyacentes a la enfermedad, las placas de beta-amiloide, en lugar de tratar sólo los síntomas. Aducanumab, gantenerumab y crenezumab son todos anticuerpos monoclonales que se unen con alta afinidad a los agregados amiloides. No obstante, su aprobación ha sido controvertida y su uso está siendo revisado.

La implementación efectiva de los tratamientos, junto con las medidas de prevención adecuadas, están comenzando a dar frutos. Observamos un rayo de esperanza, ya que la incidencia de la enfermedad de Alzheimer parece mostrar signos de disminución.

Juan Jarillo Collado. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

Existe un mito popular que sostiene que los mosquitos se sienten atraídos por las personas con “sangre dulce”. Si eres la única persona que recibe picaduras durante una reunión al aire libre, en una terraza o incluso mientras duermes, podrías pensar que tu sangre es especialmente apetecible para estos insectos.

Anteriormente, se creía que esta atracción estaba influenciada por factores como tu tipo de sangre, el sudor o la cantidad de dióxido de carbono que emites. Sin embargo, hasta ahora, ninguno de estos estudios ha sido concluyente.

El olor corporal, la verdadera clave

El olor corporal humano es un factor crucial en la atracción de los mosquitos. Los mosquitos tienen receptores en sus antenas que les permiten detectar una variedad de señales químicas, incluyendo nuestra temperatura corporal, el dióxido de carbono que emitimos y, lo más importante, el olor de nuestra piel. Esta información les proporciona pistas valiosas sobre su próxima “presa”, ya sea humana o no.

Nuestro olor corporal es una mezcla compleja de moléculas, cada una con una concentración única que varía de una persona a otra. Esto significa que cada individuo tiene un olor corporal único, similar a una huella digital química. Los mosquitos son capaces de detectar estas diferencias y usarlas para seleccionar a sus presas.

Los ácidos carboxílicos son atractivos para los mosquitos

Los ácidos carboxílicos son compuestos orgánicos que se encuentran en una variedad de fuentes, incluyendo las bacterias que habitan en nuestra propia piel. Son los principales responsables de nuestro olor corporal y juegan un papel crucial en la atracción de los mosquitos.

Las bacterias descomponen el sebo, una sustancia grasa producida por las glándulas sebáceas de la piel, liberando ácidos carboxílicos en el proceso. Estos ácidos tienen olores distintivos que pueden ser detectados por los mosquitos.

Dependiendo de cómo se combinen estos ácidos con otros compuestos, como el amoníaco o el ácido láctico, pueden resultar más o menos atractivos  para los mosquitos. Por ejemplo, ciertas combinaciones de ácidos carboxílicos y amoníaco pueden emitir un olor que los mosquitos encuentran atractivo. Por otro lado, otras combinaciones pueden resultar repelentes para estos insectos.

La composición de la mezcla final varía de una persona a otra, lo que significa que cada individuo tiene un perfil de olor único. Y es esta variabilidad la que puede explicar por qué algunas personas son más atractivas para los mosquitos que otras.

El papel de los correceptores

Los avances recientes en la investigación han arrojado luz sobre el papel crucial que juegan ciertos receptores en los mosquitos, conocidos como correceptores, en la detección de los olores humanos.

Un estudio reciente publicado en la revista Cell examinó a los mosquitos Aedes aegypti, una especie conocida por transmitir enfermedades como el dengue, el zika y la fiebre amarilla. En este estudio, a los mosquitos se les eliminaron ciertos correceptores implicados en el reconocimiento de sustancias químicas (olores), específicamente los correceptores IRs y ORs.

Durante la investigación se detectó que cuando se inhibía por mutación uno de los correceptores IR, específicamente el Ir8a, los mosquitos no mostraban tanto interés y no se sentían tan atraídos por el olor humano. Esto sugiere que este correceptor en particular juega un papel crucial en la atracción de los mosquitos hacia los humanos.

Sin embargo, el estudio también encontró que una sola mutación en uno de los correceptores no es suficiente para evitar que los mosquitos tengan la capacidad de identificar otros compuestos de nuestra piel. Esto indica que la atracción de los mosquitos es un fenómeno complejo que probablemente está influenciado por una combinación de factores, y que se necesitarán más investigaciones para entender completamente cómo los mosquitos seleccionan a sus presas.

¿Existen repelentes naturales en nuestra piel?

La idea de que nuestra piel podría contener repelentes naturales contra los mosquitos es intrigante y ha sido objeto de investigación. En un estudio anterior, se analizaron diferentes tipos de compuestos presentes en nuestra piel para determinar si algunos de ellos podrían actuar como repelentes naturales.

Se descubrió que ciertos compuestos (tales como aldehídos y cetonas) estaban presentes en la piel de personas a las que los mosquitos no encontraban particularmente atractivas, lo cual sugiere que podrían estar actuando como repelentes naturales, disuadiendo a estos insectos de acercarse y picar.

Sin embargo, es importante destacar que la presencia de repelentes naturales en la piel no garantiza que una persona esté completamente a salvo de las picaduras de mosquitos ya que son de carácter oportunista y, si no hay otras presas disponibles, no dudarán en picar a alguien, incluso si su piel contiene estos repelentes naturales.

Además, la cantidad de estos compuestos que una persona produce puede variar, y es probable que otros factores, como la temperatura corporal y la cantidad de dióxido de carbono que emitimos, también jueguen un papel en la atracción de los mosquitos.

Así pues, la interacción entre los mosquitos y los humanos es una danza química compleja, y la comprensión de esta interacción podría abrir nuevas vías para la prevención de las picaduras de estos insectos y de las enfermedades que transmiten.

Antonio Alba Robles. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

Las células, las unidades básicas de la vida, son como pequeñas fábricas llenas de orgánulos, cada uno con una función específica. Al igual que los órganos en un cuerpo humano, los orgánulos son estructuras especializadas dentro de las células que realizan tareas vitales. Por ejemplo, las mitocondrias generan energía, los ribosomas producen proteínas y el núcleo alberga el ADN, el material genético de la célula.

Un descubrimiento sorprendente

En el vasto mundo de la biología celular, los científicos continúan desentrañando misterios y descubriendo nuevas estructuras y funciones. En mayo de este año, un equipo de investigación científica ha publicado un interesante hallazgo: un nuevo orgánulo en las células intestinales de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster.

Este descubrimiento es particularmente sorprendente, dado que la mosca de la fruta es uno de los organismos modelo más estudiados en la biología. Durante más de un siglo, los científicos han utilizado la mosca de la fruta para estudiar la genética, el desarrollo, la neurobiología y muchas otras áreas de la biología y la medicina. A pesar de este intenso escrutinio, la mosca de la fruta todavía tenía un secreto por revelar.

El nuevo orgánulo, bautizado como ‘Cuerpo PXo’, actúa como una reserva de fosfato en las células. Este descubrimiento es notable no solo porque añade un nuevo miembro a la familia de orgánulos celulares, sino también porque revela una nueva forma en que las células manejan y regulan el fosfato, un nutriente esencial para la vida.

El fosfato

El fosfato es un electrolito esencial que desempeña un papel crucial en una variedad de funciones biológicas. A nivel celular, el fosfato es un componente fundamental de los fosfolípidos, las moléculas que forman las membranas celulares. Estas membranas actúan como barreras protectoras, manteniendo los componentes internos de la célula seguros mientras permiten el paso de nutrientes y desechos.

Además, el fosfato juega un papel vital en la mineralización ósea en los animales, incluyendo los humanos. La mayoría del fosfato en nuestro cuerpo se encuentra en nuestros huesos, donde se combina con el calcio para formar cristales de hidroxiapatita. Estos cristales confieren a nuestros huesos su dureza y resistencia, permitiéndonos movernos y soportar peso.

Otra de las funciones del fosfato es su participación clave en la composición de los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN. Los ácidos nucleicos son esenciales para la vida, ya que contienen las instrucciones genéticas que guían el crecimiento, desarrollo, funcionamiento y reproducción de todas las células y organismos vivos.

Y, entre otras muchas funciones vitales, el fosfato también se utiliza como ‘moneda energética’ en el metabolismo celular en forma de ATP (adenosín trifosfato). El ATP es una molécula que almacena y libera energía para una multitud de procesos celulares, desde la contracción muscular hasta la transmisión de señales nerviosas.

La función de los cuerpos PXo

Los cuerpos PXo, el nuevo orgánulo descubierto, desempeñan un papel crucial en la regulación del fosfato en las células. Este orgánulo está estrechamente vinculado a un gen del mismo nombre, el gen PXo. Los investigadores descubrieron que cuando las células no pueden absorber suficiente fosfato, la expresión del gen PXo disminuye. Esto significa que la célula produce menos proteína PXo, que está asociada con los cuerpos PXo.

Estos orgánulos tienen una forma ovalada y están formados por múltiples capas. La proteína PXo transporta el fosfato hasta ellos. Allí, los cuerpos PXo convierten el fosfato en nuevos fosfolípidos que, como hemos comentado anteriormente, son componentes esenciales de las membranas celulares.

Cuando las células carecen de fosfato, los cuerpos PXo se rompen y liberan los fosfolípidos. Este proceso no solo permite a la célula utilizar estos valiosos compuestos, sino que también activa los mecanismos de división celular, lo cual es particularmente importante en situaciones de escasez de fosfato al permitir a la célula continuar creciendo y dividiéndose a pesar de la falta de este nutriente esencial.

Implicaciones del descubrimiento

El descubrimiento del cuerpo PXo es un hito en la biología celular que tiene implicaciones significativas tanto para la ciencia básica como para la medicina. Este nuevo orgánulo no solo añade una pieza más al rompecabezas de cómo las células regulan y utilizan los nutrientes esenciales, sino que también abre nuevas vías de investigación y potencialmente nuevas estrategias para el tratamiento de enfermedades.

Por ejemplo, y en el ámbito de la ciencia básica, el descubrimiento de los cuerpos PXo podría estimular la búsqueda de orgánulos similares en otros animales, incluyendo los humanos. Si se encuentran orgánulos similares en las células humanas, esto podría cambiar nuestra comprensión de cómo nuestras células manejan y utilizan el fosfato.

Además, podría ayudarnos a entender mejor cómo las células se adaptan a las condiciones de escasez de nutrientes, un área de investigación que tiene implicaciones para una variedad de campos, desde la biología del desarrollo hasta la ecología.

En medicina, el descubrimiento de los cuerpos PXo podría tener implicaciones para el tratamiento de enfermedades relacionadas con el metabolismo del fosfato. Por ejemplo, podría ser posible desarrollar terapias que modulen la actividad de los cuerpos PXo para tratar enfermedades como la osteoporosis, que se caracteriza por una pérdida de densidad ósea debido a un desequilibrio en el metabolismo del fosfato.

Juan Jarillo Collado. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

En el siglo XIV ocurrió una de las mayores epidemias jamás conocidas, la cual se estima que exterminó entre 70 y 200 millones de personas y redujo la población mundial casi en un 50%. Esta epidemia se conoció como la peste negra, muerte negra o peste bubónica, y fue causada por la bacteria llamada Yersinia pestis.

La población que sobrevivió a la peste lo atribuyó a la “obra divina”, pero hoy en día sabemos que fue gracias a la selección natural, que produjo una mutación en uno de los genes que condiciona la respuesta inmunitaria.

A lo largo de la historia, nuestro sistema inmune se ha ido adaptando en función de los factores externos a los que se enfrentaba, generando una respuesta específica para eliminar las amenazas que comprometen nuestra integridad como organismo. El caso de la peste negra no fue una excepción, y gracias a esta capacidad, nuestra especie perdura hasta hoy día, aunque a veces esta respuesta no es tan perfecta como esperamos.

Lo que nos dice la historia

Un estudio reciente revela cómo nuestro genoma se modela en función de las amenazas externas, concretamente frente a la peste negra. Para ello, se analizaron los restos de personas que perecieron antes, durante y después de esta epidemia. En estos restos se encontraron datos esclarecedores sobre la resiliencia frente a la enfermedad.

Después del análisis de los genomas de 516 individuos de la época, y en especial de los genes relacionados con el sistema inmunitario y las enfermedades autoinmunes, se descubrió que existe una mutación en el gen que codifica la proteína ERAP2. Dicho gen presenta dos variantes (haplotipos), la A y la B.

El haplotipo A se muestra a través de un alelo con carácter protector denominado C. Un alelo es la versión específica de un gen y, para cada gen, heredamos un alelo de la madre y otro del padre. Pues bien, el alelo C da lugar a que la proteína ERAP2 se sintetice de forma completa por unas células especializadas llamadas macrófagos. Estas células son capaces de ingerir a los patógenos y destruirlos.

La destrucción de Y. pestis por los macrófagos hace que las células muestren trozos de la bacteria a otras células, concretamente a los linfocitos T-CD8.  De este modo los linfocitos son alertados para reconocer y eliminar al patógeno. Además, el gen ERAP2 está asociado a la síntesis de una molécula concreta (citoquina) como respuesta a esta bacteria, de modo que aumenta el control de los propios macrófagos frente a la infección.

La otra variante, el haplotipo B, presenta el alelo T. Este alelo produce una proteína ERAP2 incompleta, lo que impide que nuestras células lleven a cabo una repuesta inmunitaria específica frente a la infección.

Así, se estima que los individuos que presentan dos copias iguales (homocigóticos) para el alelo protector tenían un 40% más de probabilidad de sobrevivir frente a la enfermedad de la peste negra.

¿Y cómo influye a día de hoy?

Como hemos visto, las variantes del gen que codifica la proteína ERAP2 condicionan la respuesta inmunitaria frente a esta bacteria. A pesar de la gran adaptación que se produjo frente a la infección, se ha observado en la actualidad que este condicionamiento del sistema inmune podría conducir a una mayor susceptibilidad frente a enfermedades inflamatorias crónicas o enfermedades autoinmunes.

Esto se debe a que la síntesis de la proteína ERAP2 es estimulada por diferentes patógenos, no solo el que provoca la peste negra, y por tanto regula la respuesta a las infecciones a través de los mismos mecanismos anteriormente comentados.

Sin embargo, esta gran respuesta adaptativa puede ser un arma de doble filo, ya que las personas que poseen el haplotipo A presentan un mayor riesgo de sufrir enfermedades autoinmunes como la enfermedad de Crohn u otras de tipo infeccioso.

Además, y también debido a la respuesta adaptativa, durante y después de la epidemia no solo se produjeron mutaciones en el gen que codifica la proteína ERAP2. Los investigadores del estudio mencionado mostraron que otro gen, el CTLA4, sufrió una mutación que en la actualidad está asociada con un aumento del riesgo de padecer artritis reumatoide o lupus eritematoso.

Como conclusión, además de las consecuencias negativas que pueden llegar a tener, las mutaciones asociadas a la evolución permitieron a nuestros antepasados sobrevivir frente a grandes amenazas, como la terrible epidemia de la peste que asoló al planeta.

Francisco Torres López. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

La competitividad es un rasgo humano común que nos empuja a superar a los demás y a nosotros mismos. Desde tiempos ancestrales, ha sido una fuerza motriz en la evolución y el desarrollo de nuestra especie.

Si bien son muchos y muy diferentes los factores que influyen en el comportamiento competitivo, algunas hormonas desempeñan un papel clave en este proceso. Entre ellas destaca la testosterona.

¿Dónde se produce la testosterona?

La testosterona es una hormona esteroide que se produce principalmente en los testículos de los hombres y, en menor medida, en los ovarios de las mujeres. Es bien conocida por sus efectos sobre el desarrollo sexual, la función reproductiva y la construcción de la masa muscular.

En cuanto a los tipos celulares que la producen, principalmente son dos: las células de Leydig y las células de la teca.

Las células de Leydig se encuentran localizadas en los testículos y son las principales productoras de testosterona en los hombres, producción que, a su vez, es estimulada por la hormona luteinizante (LH).

La LH es liberada por una glándula cerebral, la pituitaria, en respuesta a la liberación de otra hormona, la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH), que también se produce en el cerebro, en concreto en una estructura denominada hipotálamo.

Por otro lado, las células de la teca son las principales productoras de testosterona en las mujeres. Estas células, que están presentes en los ovarios y participan en el desarrollo de los folículos ováricos durante la pubertad, producen testosterona a partir del colesterol y también bajo la influencia de la hormona luteinizante (LH).

Como puede comprobarse, los niveles de testosterona están relacionados con la producción de hormonas en el cerebro.

Los niveles de testosterona varían según las situaciones de competitividad

Numerosos estudios han demostrado que los niveles de testosterona están asociados con comportamientos competitivos tanto en hombres como en mujeres.

Un aumento en la testosterona puede generar mayor asertividad, agresión y deseo de dominar en situaciones competitivas. También se ha observado que si resultamos victoriosos se elevan los niveles de testosterona, y que aumentan menos, o disminuyen, si sufrimos una derrota.

El efecto ganador y perdedor

Tras una victoria, el aumento tanto de la motivación como de los niveles de esta hormona se relacionan, a su vez, con una mayor probabilidad de implicarnos en nuevas competiciones.

Y no siempre que ganamos o perdemos en una competición lo hacemos con el mismo margen. Por lo general, se aplica el denominado “efecto ganador y perdedor”.

Este efecto consiste en que cuando obtenemos una victoria la ganancia de estatus se asociada a niveles de testosterona superiores, posiblemente para dar lugar a un comportamiento más agresivo y competitivo que permita mantener dicho estatus.

Por otro lado, si salimos derrotados se detecta menos cantidad de esta hormona, quizás para evitar comportamientos que puedan dar lugar a a salir peor parados.

Y esto se relaciona también con el margen por el que hemos ganado o perdido: si ganamos por muy poco margen, los niveles de testosterona tienden a aumentar en menor medida, o incluso en algunos casos a disminuir.

Así, al no aumentar tanto los niveles de testosterona, promovemos el hecho de evitar entrar en una nueva competición y nos protegemos de una posible derrota.

¿Y qué ocurre si salimos derrotados por la mínima? Pues que aumentan los niveles de testosterona que intentan motivarnos para recuperar el estatus. De ahí la sensación de rabia que sentimos en esas situaciones.

Nuestro estado emocional influye

Además, está claro que nuestra respuesta ante las victorias o derrotas está condicionada por nuestro estado de ánimo.

En este sentido, asociamos los resultados positivos a nuestro esfuerzo y los negativos a efectos externos. Y es por ello que solemos decir: “he aprobado” y “me han suspendido”.

Curiosamente, el hecho de que los niveles de testosterona aumenten menos cuando los resultados son muy justos podría relacionarse con atribuir nuestra victoria a factores externos, como la suerte, lo cual no ocurre en las victorias amplias.

Por último, es interesante destacar que las experiencias previas de cada persona generan un estado emocional que influye también en los niveles de la testosterona en las competiciones. Así, los individuos ganadores incrementan sus decisiones competitivas fruto de la acción de la testosterona, el anteriormente comentado efecto ganador.

Antonio Alba Robles. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

La unidad básica de la vida es la célula. De modo general, podemos decir que hay dos grandes grupos de células: eucariotas y procariotas.

La principal diferencia entre ellas es que en las eucariotas podemos encontrar el núcleo celular, un orgánulo con membrana que alberga y protege el material hereditario, el ADN. En general, las procariotas carecen de orgánulos membranosos.

Los organismos procariotas, como las bacterias y las arqueas, están formados por una sola célula. Sin embargo, las células eucariotas son la unidad básica de los organismos multicelulares como los animales, las plantas y los hongos, aunque también existen eucariotas de una sola célula, como las amebas y las levaduras.

El tamaño importa

Algo que llama la atención es el diferente tamaño entre las células procariotas y las eucariotas. Las procariotas son, por lo general, mucho más pequeñas. Pero ¿por qué?

La respuesta está en que el menor tamaño de las procariotas permite que las moléculas se difundan mejor por su interior, como los iones y los nutrientes que capturan o las sustancias que debe eliminar. En las células eucariotas, estos procesos se localizan en estructuras llamadas orgánulos.

Además, el pequeño tamaño de las células procariotas ayuda a que se dividan mucho y rápidamente. Por el contrario, las células eucariotas se dividen menos y su división depende de su función y de los tejidos en los que se encuentra. Incluso hay células eucariotas que no se dividen, como la mayoría de las neuronas.

Bacterias gigantes

¿Son todas las células procariotas más pequeñas que las células eucariotas? Como casi todo en la naturaleza, depende. Una célula procariota mide tan sólo una millonésima de metro, y una eucariota entre 10 y 100 veces más. Pero hay excepciones.

No hace mucho se ha descubierto la existencia de una bacteria gigante. Su tamaño es de, aproximadamente, 1 cm. Esta bacteria es más grande que algunos animales multicelulares, como por ejemplo los nematodos, que apenas llegan a los 3 milímetros.

¿Qué determina el tamaño de nuestras células?

El tamaño de una célula se define por su forma y por el espacio que ocupa su contenido, el llamado citoplasma. La membrana celular es la estructura que delimita el interior de la célula con su entorno.

En la especie humana, y en la gran mayoría de especies pluricelulares, las células tienen morfologías muy variadas y funciones muy diferentes unas de otras. Es más, el tamaño y la forma que tienen las células están estrechamente relacionada con las tareas que estas desempeñan.

Por ejemplo, una célula de la sangre, como un linfocito, es esférica y mide unas ocho millonésimas de metro, mientras que el cuerpo principal (el soma) de una neurona de forma piramidal del cerebro mide diez veces más.

La relación entre la estructura y la función

La encargada de dar forma y tamaño a las células es la evolución. Así, los diferentes tipos de células han ido surgiendo con el aumento en el número, la variedad y la complejidad de los procesos fisiológicos que ocurren en los organismos a lo largo de la escala filogenética.

Uno de los principios más importantes en la biología es la relación que existe entre la estructura y la función, sea una célula o una parte del cuerpo. Es decir, si no existe una estructura con una forma y unos componentes concretos, no puede ocurrir la función.

Puesto que un linfocito es pequeño y esférico, puede desplazarse por el sistema circulatorio y llegar a donde sea requerido para actuar como célula del sistema inmune. Y que una neurona se conecte con otros cientos o miles de neuronas depende de la presencia de su estructura ramificada (dendritas y axones).

Como dato curioso, hay neuronas en nuestro cuerpo que pueden llegar a medir más de un metro de longitud. Por ejemplo, aquellas cuya parte principal (el soma) se encuentra a nivel de la médula espinal y cuyas terminaciones neuronales controlan el movimiento de un músculo del pie.

Iván Rodríguez Arévalo. Divulgación Científica en Biología Celular. Proyecto de Innovación y Mejora Docente de la Universidad de Jaén.

El cáncer es una enfermedad que se produce cuando las células se dividen sin control alguno e invaden los tejidos de nuestro organismo. La gravedad puede depender tanto de los tejidos y órganos que invada como de la capacidad de las células cancerígenas de llegar incluso a zonas del cuerpo muy distantes de su lugar de origen.

Nuestro principal mecanismo de defensa frente a enfermedades, sobre todo las debidas a agentes externos como virus, hongos y bacterias, es el sistema inmune. Este sistema está formado por un complejo entramado de moléculas, células, tejidos y órganos que pueden reconocer lo extraño frente a lo propio.

Como las células cancerígenas pertenecen a nuestro propio organismo, los componentes del sistema inmune no las reconocen. Esto es debido a unas moléculas que actúan a modo de DNI celular, que son propias y diferentes para cada persona. De modo general, se agrupan en el denominado complejo principal de histocompatibilidad (histo = tejido) y de ahí la dificultad de encontrar órganos compatibles en los trasplantes.

Reeducar a los linfocitos T

Los linfocitos T son un tipo de células del sistema inmune que pueden reconocer lo extraño frente a lo propio y combatirlo. Puesto que estos linfocitos no atacan a las células cancerígenas, al reconocerlas como propias, en la lucha contra el cáncer se están diseñando unas moléculas llamadas CAR (de las siglas en inglés para receptores de antígenos tumorales), que detectan a componentes específicos del tumor. Con ello, ayudan a los linfocitos T a reconocer a las células cancerosas para que actúen contra ellas.

Las primeras CAR que se diseñaron sólo producían una respuesta débil en la lucha contra el cáncer. Sin embargo, las CAR de segunda, tercera y cuarta generación presentan una estructura que permiten que el linfocito T reconozca mejor a la célula tumoral. Estos nuevos y potentes complejos moleculares son los llamados “CAR dependientes de adaptador”. Además, con esta terapia se intenta que un mismo linfocito pueda reconocer varios tipos de tumores, lo que supone una mayor protección.

El problema de los tumores sólidos

El tratamiento con CAR funciona bien en pacientes con tumores sanguíneos, en los que las células están en un entorno líquido. Pero cuando los tumores son sólidos, pueden crear un ambiente mucho más adverso para ser reconocidos.

Por ejemplo, las células malignas pueden producir el llamado factor de crecimiento transformante, que hace que determinadas células del sistema inmune, en concreto los macrófagos, cambien su función y en lugar de activar nuestras defensas las desactiven.

Afortunadamente, se está diseñando otro tipo de CAR, en este caso para que reconozca a este factor de crecimiento. Así, un linfocito T que encuentre al CAR unido al factor podrá atacar al tumor que lo libera.

También se están desarrollando sistemas que permitan que los linfocitos, además de liberar las toxinas (citotoxinas) que producen para acabar con los invasores, también sean capaces de atacar a las células cancerosas con un complejo CAR-citotoxina que penetre en los tumores sólidos y actúe desde dentro.

Activando a otras células luchadoras

Otras células del sistema inmune, como los macrófagos y las células NK, también son objeto de estudio en este tipo de terapias en la lucha contra el cáncer.

Los macrófagos y las células NK pertenecen al sistema inmune y son capaces de reconocer y destruir a los invasores. Además, los macrófagos pueden ayudar a otras células, como los linfocitos, a reconocer a lo extraño.

Se están generando tanto macrófagos como células NK modificadas genéticamente con el fin de que muestren en su membrana moléculas CAR, lo que aumenta su eficacia como agentes antitumorales.

Aún queda camino por recorrer en el diseño de este tipo de terapias, y en la evaluación de su efectividad y seguridad, pero no cabe duda de que los resultados son prometedores.