Un cerebro sano fabrica nuevas neuronas durante toda la vida
Una investigación demuestra que en personas adultas maduran nuevas células nerviosas en la región del hipocampo, implicada en el aprendizaje
Buena parte de las células nerviosas que tenemos nos acompañan desde el nacimiento hasta la muerte, pero en algunas áreas del cerebro se generan nuevas neuronas durante toda la vida (Polina Shuvaeva / Getty Images/iStockphoto)
ELSA VELASCO
El cerebro humano produce neuronas nuevas a hasta pasados los 80 años en el hipocampo, una región implicada en el aprendizaje. Sin embargo, la capacidad de generar nuevas células en esta área disminuye drásticamente en personas con alzheimer. Es lo que concluye una investigación liderada desde el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (UAM-CSIC), en Madrid, y publicada hoy en la revista Nature Medicine. Además de zanjar una controversia de más de dos décadas, el hallazgo abre una posible vía a nuevas estrategias terapéuticas contra el alzheimer.
Durante el desarrollo embrionario, el cuerpo humano es una marea de células que se multiplican y migran sin cesar para constituir cada uno de los tejidos, incluido el cerebro. Pero, poco después de nacer, la generación de nuevas neuronas (neurogénesis) se detiene: buena parte de las células nerviosas que tenemos nos acompañan desde el nacimiento hasta la muerte. En la mayoría de mamíferos, no obstante, la neurogénesis continúa hasta la etapa adulta en dos áreas del cerebro: en el estriado y en el hipocampo.
Además de zanjar una controversia de más de dos décadas, el hallazgo abre una posible vía a nuevas estrategias terapéuticas contra el alzheimer
El estriado es una región implicada en muchas funciones distintas, pero las nuevas neuronas que se generan allí, en una zona conocida como subventricular, tienen por destino el bulbo olfatorio, donde se encuentran los receptores del sentido del olfato, justo encima de la cavidad nasal.
El hipocampo, localizado en la parte inferior interna de ambos hemisferios cerebrales, “está implicado en la memoria y en el estado de ánimo”, explica María Llorens-Martín, investigadora Ramón y Cajal de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Se ha demostrado que en mamíferos adultos se produce neurogénesis en el hipocampo, pero no estaba claro que también se diera en personas, ya que hasta la fecha se han hallado pruebas contradictorias.
Hasta ahora había indicios contradictorios sobre la neurogénesis en el hipocampo del cerebro humano adulto
Ahora, un equipo de investigadores liderado por el grupo que dirige María Llorens-Martín en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa ha analizado muestras de trece personas sanas de entre 43 y 87 años que habían donado su cerebro para la investigación y en todos ellos ha detectado neurogénesis en el hipocampo. Aunque la producción de nuevas neuronas disminuye ligeramente con la edad, los resultados demuestran se mantiene durante toda la vida.
Los investigadores también han comprobado que la forma de tratar las muestras cerebrales es clave para poder observar las nuevas neuronas del hipocampo en proceso de maduración. En función de cómo se trate el tejido, las células se pueden alterar y perder las señales que las hacen visibles al microscopio. Eso explica por qué hasta ahora algunos estudios las habían detectado y otros no.
En ratones, las nuevas neuronas generadas en el hipocampo están implicadas en la discriminación entre estímulos similares y en el aprendizaje social
“Por ahora no sabemos qué funciones tienen en humanos estas nuevas neuronas del hipocampo. Sabemos que en roedores y en otras especies de mamíferos participan en el aprendizaje dependiente del hipocampo. Proporcionan plasticidad a todo el circuito”, declara Llorens-Martín. “Están implicadas en la discriminación entre estímulos similares y en el aprendizaje social”.
Su equipo ha analizado también muestras de 45 pacientes de alzheimer y ha descubierto que, en esta enfermedad, la neurogénesis del hipocampo se frena en seco. “No se sabe por qué. Para nosotros ha sido muy sorprendente. Hay una reducción muy importante de neuronas inmaduras muy al principio de la enfermedad, incluso antes de que podamos detectar una degeneración masiva”, señala Llorens-Martín. “En un el futuro sería realmente interesante ser capaces de detectar el número de nuevas neuronas de forma no invasiva, durante la vida de las personas, para monitorizar el avance de la enfermedad”.
Posible papel en el alzheimer
Hay una reducción muy importante de neuronas inmaduras muy al principio de la enfermedad, incluso antes de que podamos detectar una degeneración masiva”
MARÍA LLORENS-MARTÍN
El hallazgo también sugiere que, en el futuro, la neurogénesis en el hipocampo podría ser una posible diana terapéutica contra el alzheimer. “Se están investigando fármacos e intervenciones no farmacológicas que la potencian en animales”, apunta María Llorens-Martín. “Por ejemplo, el poner a ratones a hacer ejercicio físico o mantenerlos en un entorno de estimulación social tiene un impacto muy positivo”
“Pero todavía queda muchísimo que hacer”, puntualiza. “Primero habrá que demostrar si estas neuronas son importantes en el cerebro humano y, una vez demostrado, intentar contrarrestar esta pérdida que se produce tanto en el envejecimiento fisiológico como el patológico”.
Reproducción de esquemas realizados por Robert Hooke, pertenecientes a su obra Micrographia, 1665. Imagen: Alejandro Porto (DP).
Si está leyendo esto, usted probablemente pertenece a esa minoría de personas convencidas de que la ciencia y la tecnología son el motor que mueven el mundo hacia el futuro. Yo también estoy convencido de que nos hacen la vida más fácil y más larga a millones de personas. Y a un nivel más local, nuestro bienestar social y económico va a depender de ser capaces de mantener un tejido creador, que ciertamente está en peligro. Y en el centro del progreso de la ciencia se encuentran las personas que la hacen: los científicos. Es esta una profesión que ha evolucionado, se ha profesionalizado, pero sigue teniendo algunas características especiales. Requiere de imaginación, tenacidad, y —quizás lo más importante— de instinto para responder a la pregunta del título de este artículo.
Una pregunta que nos suelen hacer a los científicos es: ¿cómo sabe en lo que tiene que investigar? Si la pregunta la hace alguien bastante joven, a mí me gusta responder con la analogía de los exploradores que se adentran en un terreno desconocido, como una espesa jungla, para tras abundantes penalidades encontrar algo importante, por ejemplo, las fuentes del Nilo. Me imagino que para aquellos que ven desde fuera nuestra profesión existen múltiples estereotipos del científico, bien arraigados por el cine y la cultura popular. Quizás el más predominante es la imagen de alguien despistado, con el pelo revuelto y gafas de pasta. La otra imagen recurrente de científicos es la de aquellos con bata blanca encerrados en un laboratorio de química rodeados de probetas y matraces entre humos de colores.
En la ciencia, la elección del problema que queremos resolver es quizás más importante que decidir los métodos, el equipo necesario y el propio trabajo a realizar en busca del descubrimiento. Mis estudiantes y colaboradores conocen bien una de mis obsesiones: hacernos las preguntas adecuadas antes de empezar una nueva investigación. Encontrar y definir lo que es un buen problema es fundamental para el científico. Pero las preguntas del millón de euros son las siguientes: ¿cómo saber si un problema es bueno? ¿cómo lo elegirlo?
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Por supuesto, no existe una respuesta única a estas preguntas y dependerá de cada uno, de sus propios intereses, de sus capacidades, de su entorno y de sus aspiraciones. Una premisa importante, y que quiero resaltar, es que para lograr un avance significativo se debe haber llegado previamente lo suficientemente lejos. Por eso es tan importante en la ciencia la formación y el aprendizaje, que necesariamente debe ser largo y mantenerse siempre. Si me permiten volver al símil del explorador, primero es necesario llegar al corazón de África, puesto que si te encuentras a miles de kilómetros no será posible descubrir dónde nace el Nilo. Insisto en que la ciencia es una actividad de fondo, de largo recorrido. No es posible llegar a obtener importantes resultados de la noche a la mañana, se requiere siempre de un gran esfuerzo.
En la elección de los problemas científicos hay dos parámetros importantes a considerar: su relevancia y su dificultad. Si se aspira a resolver un problema cuya solución signifique un avance que realmente importe a los demás y tenga un gran impacto, normalmente será también de los más difíciles. Un arte, o habilidad, que tienen los mejores científicos es encontrar problemas que a la vez son muy importantes, pero pueden ser resueltos. Si uno se queda en estas dos situaciones extremas el fracaso está casi asegurado. No es recomendable pensar solo en temas tan relevantes que son inalcanzables ni atacar problemas muy simples, pero que carecen de interés.
Es quizás más importante pensar en estos aspectos al principio de la carrera investigadora. Cuando un joven empieza haciendo su tesis doctoral, uno sigue las sugerencias de su director. Será este el que tenga la responsabilidad de que se haya valorado la importancia del problema propuesto al doctorando. Pero mi recomendación es que se debe ser crítico desde el comienzo y los jóvenes deben insistir en hacerse estas preguntas. No hay nada peor para una carrera científica que esté basada en buscar soluciones a problemas que no merecen la pena.
Además, el camino hacia el objetivo no es una línea recta y van surgiendo derivaciones hacia algo que no habíamos pensado inicialmente y que a veces puede ser incluso más importante. En estos caminos de exploración nunca estamos solos, más bien corremos rodeados de otros colegas que en cualquier parte del mundo van en busca de las mismas o similares respuestas. Uno de los mayores placeres en la ciencia, como les debía ocurrir a los exploradores, es llegar el primero a un descubrimiento. Aunque lo más normal en muchas ocasiones es que cuando llegas ya había alguien ahí y uno se siente más como Stanley al llegar al lago Victoria diciendo: «el doctor Livingstone, supongo».
Me viene bien el ejemplo de la carrera hacia el descubrimiento para volver a insistir en las dificultades de ser científico en España. Es normal sentir que hacemos esas carreras a la «pata coja» mientras que otros colegas en otras latitudes van al menos en bicicleta. No es solo una cuestión de dinero, que también, es más de todas las dificultades burocráticas y de funcionamiento que tenemos que superar a diario.
Si usted ha llegado a leer hasta aquí, estará pensando con toda la razón, que casi todo lo que he dicho para la ciencia se puede aplicar para muchas otras actividades humanas. Es muy importante para cualquier asunto que emprendamos como individuos, o como organizaciones, tener primero bien definido el destino y las razones que nos han llevado a elegirlo. Si este es correcto, tendremos mucho ganado y ya solo nos quedará hacer el camino en sí mismo. Si no lo tenemos claro, podremos estar dando vueltas alrededor de nosotros mismos sin sentido y sin avanzar, perdiendo tiempo y energía.
Como sucede a menudo en la vida, la pregunta suele ser más importante que la respuesta también en la ciencia.
Alexander Fleming (1881-1955). Fotografía: Cordon Press.
Todos creemos conocer la historia. Alexander Fleming tenía un cultivo de microorganismos cuando un descuido, una ventana mal cerrada, hizo que una de las placas de cultivo se contaminara. El asombrado médico vio que alrededor de aquellas pequeñas colonias del hongo verde del pan, el Penicillium, no crecían las bacterias y de esa casualidad tan sencilla ¡zas! surgió uno de los medicamentos más útiles del siglo XX: la penicilina. ¡Mentira! Además, Lord Randolph Churchill había pagado la educación a un muchacho que luego salvó la vida de su hijo Winston, el primer ministro británico, y aquel joven médico era Fleming. ¡También mentira! La ciencia no es así, nunca es así, por lo que vamos a ver si contamos algo más y la historia es un poco más real y mucho más interesante.
Alexander era hijo de un granjero, Hugh Fleming, que se casó en segundas nupcias a los cincuenta y nueve años y ya sesentón tuvo cuatro hijos más, el tercero de los cuales era nuestro protagonista. El vetusto padre murió cuando Alexander tenía siete años y el muchacho, tras terminar la secundaria, estuvo cuatro años trabajando en una compañía naviera. El que realmente pagó su educación fue su tío John, que murió, y el muchacho de veinte años decidió dedicar el dinero de la herencia a estudiar medicina. En la facultad, Alexander formaba parte del club de tiro con rifle y el capitán del equipo, que quería seguir contando con él al terminar los estudios porque era buen tirador, le ayudó a conseguir un puesto en el departamento de investigación del hospital de St. Mary para que pudiera seguir viviendo en Londres y compitiendo con el equipo. Tras trabajar unos años allí, consiguió una plaza de profesor y de ese puesto marchó a los hospitales de campaña en el frente de Francia durante la I Guerra Mundial. Durante la guerra vio con horror la cantidad de jóvenes que morían de gangrena gaseosa y descubrió que los antisépticos mataban más gente que las infecciones que supuestamente trataban. Las autoridades militares no quisieron saber nada de novedades y siguieron con los protocolos habituales.
Tras terminar la guerra, Fleming volvió al St. Mary e hizo su primer gran descubrimiento: la lisozima. Trabajaba con placas Petri, pequeños platos tapados por otro plato donde se extiende una capa de un medio de cultivo y allí crecen las bacterias relativamente protegidas. Una de esas leyendas, quizá verídica en este caso, dice que Fleming estornudó encima de una de esas placas abiertas y vio que muchas bacterias morían. La lisozima es una enzima presente en muchas secreciones, incluyendo la saliva, las lágrimas, la leche y el moco, que destruye las paredes de muchos microorganismos. Sería el primero de sus errores afortunados.
La leyenda dice que el 3 de septiembre de 1928 Fleming volvió a trabajar después de las vacaciones de verano, pero en realidad seguía de vacaciones —antes las universidades tenían vacaciones «de verdad»— y volvió a Londres para asistir a un colega cirujano que se había infectado con un bacilo hemolítico en una autopsia. Fleming tenía buena fama como investigador, acababa de ser nombrado catedrático de Bacteriología y era un buen observador, pero el laboratorio estaba a menudo desordenado y sucio y sus cuadernos de laboratorio tenían grandes huecos y observaciones descuidadas. Antes de irse de vacaciones había colocado sus cultivos de estafilococos en un esquina del laboratorio, pero algunos se habían estropeado y los desechó.
Al parecer Fleming había tirado ya las placas estropeadas, pero un colega, Merlin Pryce, se acercó a cotillear un rato, y mientras charlaban Fleming iba mirando las placas descartadas. Los dos vieron algo llamativo: alrededor del hongo las bacterias habían desaparecido. De nuevo la leyenda comenta queFleming dijo «es gracioso» y se lo enseñó a su ayudante, quien le recordó que aquello se parecía a cuando había descubierto la lisozima. Sin embargo, parece que el hongo solo detendría el antibiótico si se hubiera sembrado antes o al mismo tiempo que la bacteria y que requiere unos días de temperatura fría, algo que sucedió solo unos pocos días en ese verano londinense de 1928. Fleming fue mucho más afortunado de lo que nunca pensó. Aquella placa —o una parecida— terminó sus días en el British Museum, donde actualmente puede ser contemplada por turistas y nativos.
No mucho tiempo después Fleming determinó que el hongo producía una sustancia a la que llamó primero «jugo del moho», luego «el inhibidor» y finalmente «penicilina», que detenía el crecimiento de muchas bacterias, incluido el estafilococo. Otro golpe de suerte fue que después de probar cientos de cepas de Penicillum se vio que la original de Fleming era una de las tres mejores, una cepa excepcional. Lo de las ventanas tampoco es cierto, porque estaban muy altas y no se podían abrir. Una fuente más fiable puede ser un laboratorio micológico que había en el piso de abajo y que una espora hubiese entrado por la puerta del laboratorio de Fleming, que estaba siempre abierta. ¿Por qué mintió Fleming diciendo que el hongo habría entrado por la ventana? Quizá porque el comité Nobel había empezado sus deliberaciones en Estocolmo y no era buena idea dar la imagen de que el posible premiado o su instituto no eran capaces de mantener las esporas bajo control.
Preparando cultivos de penicilina. Fotografía: Cordon Press.
Fleming no tenía idea de química, pero empezó a trabajar con dos ayudantes con más experiencia que él. Aun así fueron incapaces de estabilizar la penicilina, con lo que ni podían probarla en animales, ni conseguían extraerla para tenerla en cantidades suficientes, ni lograban purificarla para que fuera segura de usar en pacientes. Además, los médicos no le dejaban acercarse a ellos. El artículo original de Fleming contiene errores, omite información importante y tuvieron que pasar doce años hasta que la penicilina se pudo usar como medicamento. Diez años después del descubrimiento inicial un grupo de la Universidad de Oxford empezó a trabajar en la penicilina y consiguió resolver uno a uno estos problemas. Se trataba de Howard Florey, un agresivo patólogo australiano con seis ayudantes entre los que estaba Ernst Chain, un bioquímico judeoalemán que había huido tras las llegada de los nazis al poder, llegando a Inglaterra con diez libras en el bolsillo, todo un capital.
El grupo de Oxford empezó con una financiación de veinticinco libras (no veinticinco mil, veinticinco), pero afortunadamente la Fundación Rockefeller les dio cinco mil dólares para un año. Florey esperaba haber recibido financiación para tres años, la duración normal de un proyecto de investigación, pero la fundación veía que Gran Bretaña se hundía en la guerra, no estaba claro si los laboratorios biomédicos tendrían mucho futuro en esas circunstancias y aquello parecía investigación básica, la competencia entre un hongo y una bacteria, algo sin mayor interés. El propio Chain lo reconoció años más tarde: «La posibilidad de que la penicilina tuviera un uso práctico en la medicina clínica no entraba en nuestras cabezas cuando empezamos el trabajo». Algo que deberían pensar los que oponen la investigación básica a la investigación aplicada.
Cuando se le preguntó a Fleming por qué no había sido él quien demostrase las propiedades terapéuticas del antibiótico, echó la culpa a los médicos clínicos que no le daban fácil acceso a los pacientes, a los químicos que no habían mostrado interés por aquel producto fúngico e incluso a sus propios ayudantes por no haber profundizado en su descubrimiento. Sus pruebas sugerían que la penicilina era rápidamente inactivada por la sangre, por lo que no parecía ser muy interesante para cualquier infección que necesitase su transporte por vía intravenosa como la meningitis, la neumonía o la peritonitis, y quizá tan solo valía para problemas de la piel donde se pudiera aplicar tópicamente. Después de su descubrimiento, Fleming apenas volvió a trabajar con la penicilina.
Mientras tanto, la II Guerra Mundial había comenzado y el país sufría los primeros desastres como la evacuación de Dunquerque y la batalla de Inglaterra. El potencial de la penicilina para tratar a los heridos se fue haciendo cada vez más claro. El punto de inflexión tiene fecha: el 25 de mayo de 1940. Ese día las pruebas en ratones —hubo que sacrificar miles de ratones para que la penicilina fuese segura y eficaz— demostraron que una nueva era había comenzado: infectaron a cincuenta ratones con estreptococos y a la mitad les dieron penicilina. A los pocos días, los veinticinco a los que se dio el antibiótico estaban sanos mientras que los veinticinco sin él estaban muertos. Florey declaró: «Hemos topado con una de esos medicamentos muy raros que no solo matan las bacterias en un tubo de ensayo sino también en un animal vivo sin causarle daño. Nos dimos cuenta de que la penicilina podría jugar un papel vital en la guerra».
Dándose cuenta de la importancia del descubrimiento y preocupados por el curso del conflicto que Gran Bretaña parecía ir perdiendo, Florey, Chain y dos colegas frotaron esporas de Penicillium en el forro de sus trajes y sus abrigos para que si Inglaterra era invadida los cuatro científicos intentaran escapar con el hongo, y así poder continuar su investigación lejos de las garras de los nazis. El nuevo fármaco tenía importancia estratégica porque los alemanes eran los inventores y líderes en la fabricación de sulfamidas, el primer medicamento contra los microorganismos realmente eficaz, y los aliados no tenían nada parecido.
El equipo de investigación británico trabajó en la producción de penicilina con una enorme escasez de medios. Para cultivar los hongos probaron cajas metálicas de galletas, latas de gasolina, botellas, y finalmente el envase que demostró ser más eficaz: las cuñas de metal esmaltado que usaban los hospitales para que los pacientes hicieran sus necesidades. El instrumental del laboratorio se montó con bañeras, estanterías, bidones, papeleras, compresores de frigoríficos y centrífugas haciendo que Chain, siempre un poco particular, comentara «un poco menos de improvisación y un poco más de profesionalidad habría beneficiado nuestro trabajo». No fue fácil. La penicilina se extraía en amilacetato y después se volvía a extraer en agua usando un sistema en contracorriente. Las impurezas se quitaban con una técnica nueva, la cromatografía en columna, y se concentraba usando un destilador en vacío y otra técnica novedosa, la crioliofilización, que después se usaría para hacer café descafeinado. Seis «chicas de la penicilina» fueron contratadas para mantener la producción en un sótano húmedo, frío y con olor a moho por un sueldo más bajo del que habrían ganado de camareras o trabajando en una fábrica. Ese antro fue el único centro de producción de penicilina hasta el año 1943. Florey había contactado con los laboratorios británicos Wellcome —la principal farmacéutica del país— en 1940, pero la guerra hacía que estuvieran produciendo vacunas, antitoxinas y plasma sanguíneo, los productos que parecían más urgentes en el campo de batalla, así que le contestaron que no tenían el menor interés en dedicarse a cultivar un hongo que parecía ser «tan temperamental como una cantante de ópera».
Una farmacéutica inocula un cultivo estéril con esporas de Penicillium notatum,1944. Fotografía: Cordon Press.
Florey y los demás siguieron fabricando penicilina mientras los aviones alemanes bombardeaban aquella zona del East London donde tenían el laboratorio. No recibieron ningún impacto directo, pero algunos de los que trabajaban allí vieron desde la azotea cómo ardía su casa mientras ellos seguían purificando el antibiótico. Henry Dale, uno de los grandes científicos ingleses, le dijo a Florey que patentar la penicilina sería poco ético y no se hizo. Florey y Heatley marcharon a Estados Unidos en los famosos barcos negros —convoyes que navegaban sin luces para intentar esquivar a los submarinos alemanes— a intentar convencer a sus colegas americanos de que produjeran penicilina, pero las empresas yanquis no quisieron ponerse a ello por miedo a que la síntesis química de la molécula sustituyera a la producción microbiológica del hongo e hiciera perder la inversión.
Finalmente, el bombardeo de Pearl Harbor y la entrada en la guerra de los Estados Unidos hizo que todo se acelerase y el Gobierno americano puso en marcha un programa de investigación sobre la penicilina e instaló un centro piloto en una fábrica de Peoria (Illinois) que se había dedicado a fabricar whisky antes de la Ley Seca y tenía experiencia por tanto en técnicas de fermentación. Los americanos desarrollaron una técnica que multiplicaba por veinte la producción pero no funcionaba bien con la cepa de Fleming; había que buscar otra que creciera más rápido. Ordenaron la búsqueda de mohos de Penicillium por todo el mundo y el ejército se encargó de transportarlos a Peoria para probarlos. A la fábrica llegaron paquetes con el moho metido en botellas, cajas de cartón y sobres desde lugares como Ciudad del Cabo, Chongjin y Bombay, pero irónicamente la mejor cepa fue una que encontraron en la propia Peoria, enviada por un ama de casa a la que le había salido en un melón un moho «precioso y dorado» y que quería contribuir al esfuerzo bélico.
Para tranquilizar a las empresas farmacéuticas y convencerlas de que se metieran en el negocio de la penicilina, el Gobierno americano les ofreció una desgravación por un lado y puso, por otro, un nuevo impuesto sobre los beneficios que les animó a invertir en investigación y desarrollo. Las grandes farmacéuticas como Merck, Squibb, Abbot y Winthrop decidieron que era mejor darse ese dinero a sí mismas que al tío Sam y se pusieron a colaborar, aportando cada una aquellos conocimientos en los que eran líderes. También había emprendedores que montaban pequeñas fábricas de penicilina en sótanos, usando viejas botellas de licor para cultivar los hongos y consiguiendo trucos y mejoras con su imaginación y voluntad de asumir riesgos. Pfizer, que era una empresa más joven y quería meter la cabeza, y cuyo presidente había perdido una hija por culpa de una infección, desarrolló el método de fermentación en grandes incubadores que producía grandes cantidades de penicilina de gran pureza, y fue el que triunfó.
En septiembre de 1940 un policía de Oxford, Albert Alexander, de cuarenta y ocho años, fue la primera persona tratada con penicilina. Alexander se había hecho un rasguño en la cara con un rosal trabajando en su jardín. La herida se infectó con estreptococos y estafilococos, y la infección se extendió a los ojos y al cuero cabelludo. Le llevaron al hospital de Radcliffe y le trataron con lo único que había, sulfamidas, pero la infección empeoró y tuvo abscesos purulentos en los ojos, los pulmones y el hombro. Florey y Chain oyeron del caso en una cena y pidieron a los médicos de Radcliffe que probaran su penicilina «purificada».
Tras cinco días de inyecciones Alexander empezó a mostrar mejoría, pero se acabó la penicilina —toda la que existía en el mundo— y murió. El 14 de marzo de 1942 se trató con penicilina al primer paciente en Estados Unidos. Era una mujer llamada Anne Miller; su embarazo se había malogrado y había desarrollado una septicemia hemolítica causada por estreptococos que la llevaba a la muerte, y en esa primera prueba se gastó la mitad de la producción conseguida hasta ese momento en Estados Unidos. Tres meses más tarde ya se había conseguido penicilina para tratar a diez pacientes. Un problema es que la penicilina se eliminaba rápidamente por vía renal, así que se decidió recolectar la orina de los pacientes, volver a purificar el antibiótico que había allí y reutilizarlo. A los pacientes, claro, esto no se lo contaban.
En Gran Bretaña, mientras tanto, el Gobierno apostó por el antibiótico y nombró un Comité General de la Penicilina al que proporcionó varias fábricas de quesos, de gomas y de piensos dispersas por el país para que fabricaran allí la penicilina y corrieran menos riesgo de ser destruidas en un ataque aéreo alemán. Aun así había problemas y, por ejemplo, la lactosa esencial para hacer crecer el hongo había que disputársela a las fábricas de fórmulas lácteas para biberones. Todo escaseaba en un país cercado por los submarinos y los aviones alemanes.
Las primeras pruebas a gran escala de la penicilina se hicieron en el frente norteafricano, en las tropas que luchaban contra los tanques de Rommel, y los resultados fueron espectaculares: soldados heridos en las piernas y que habrían quedado mutilados para siempre un año antes volvían a andar. En la Primera Guerra Mundial el 18 % de las muertes de soldados fue por infecciones por neumonías, en la Segunda bajó al 1 %. Los médicos veían asombrados que incluso las heridas más grandes sanaban sin infectarse. La fama le llegó al hongo con el desembarco de Normandía, al escribir la periodista Lee Miller un artículo para la revista Vogue sobre los tres salvavidas —sulfamidas, penicilina y sangre— que multiplicaban el efecto salutífero de las manos hábiles de los cirujanos.
Un trabajador carga el primer envío de penicilina al frente. Fotografía: Cordon Press.
Es curioso que los alemanes no desarrollaran la penicilina. Fleming había mandado muestras del hongo a colegas germanos antes de la llegada de Hitler al poder y había mucho publicado sobre el nuevo fármaco que Alemania podía conseguir fácilmente en países neutrales como Suiza. La respuesta puede ser que las sulfamidas eran muy alemanas y se ganaba mucho dinero con ellas, así que las grandes químicas del Reich no querían matar la gallina de los huevos de oro por un pájaro aún volando. Aun así, la farmacéutica suiza CIBA le pidió a Florey un cultivo de Penicillium y los británicos pensaron que los alemanes iban detrás del antibiótico. Los japoneses se pusieron a trabajar en la penicilina en 1944 tras llevarse copias de artículos científicos sobre la penicilina a bordo de un submarino. Probaron setecientas cincuenta cepas, pero solo unas pocas producían algo de penicilina, por lo que temían que fuera una estrategia de propaganda de los Aliados para distraer recursos materiales y humanos. Finalmente el Gobierno nipón puso dos fábricas —una de productos lácteos y otra de seda— a producir penicilina, pero cuando estaban ya preparados para producirla masivamente las bombas de Hiroshima y Nagasaki pusieron fin a la guerra.
Durante la guerra y la inmediata posguerra la penicilina era un bien escaso. Al igual que con otros productos médicos como las vendas, el cloroformo y la morfina, se dio prioridad a los soldados pues ellos ponían su vida en peligro por el bien común. El asedio a Stalingrado hizo que estos productos prácticamente se agotaran en Europa y los nazis hicieron propaganda de las hierbas medicinales para intentar distraer a la población de la carencia de remedios verdaderamente eficaces. Todavía alguno se lo sigue creyendo. La penicilina se convirtió en la zona aliada en un producto escaso, prohibido para los civiles salvo en casos de ensayos clínicos y sujeto en algunos casos al mercado negro. Con la paz llegaron productos como pasta de dientes con penicilina o lápiz de labios con penicilina para que los besos fueran «higiénicos», prometiendo la posibilidad de «besar a quien quieras, cuando quieras y como quieras, evitando todas las consecuencias salvo el matrimonio».
Las fuerzas de ocupación aliadas en Alemania y Japón se plantearon no «gastar» penicilina en atender las necesidades de la población civil de los países derrotados, a los que querían castigar. Un motivo sencillo les hizo cambiar de opinión: las mujeres que se entregaban a la llamada «prostitución del hambre», prostituirse a cambio de algo de comida, estaban contagiando a los soldados de las potencias vencedoras un alto número de enfermedades venéreas. Así que se decidió que la penicilina, cuya producción ya era masiva y económica, se convirtiese en un auténtico medicamento benefactor de toda la humanidad.
¿Y la historia de que Fleming salvó a Winston Churchill con la penicilina? Es cierto que Churchill tuvo una infección peligrosa en 1943, pero no había apenas penicilina entonces y era un tratamiento experimental. La realidad es que, al parecer, le trataron con sulfamidas pero no quisieron que se supiera que le había salvado un «medicamento alemán».
Para leer más:
Brown K (2008) «Fighting fit. Health, Medicine and war in the Twentieth Century». The History Press, Stroud.
Grossmann CM (2008) «The First Use of Penicillin in the United States». Ann Intern Med 149: 135-136.
Hare R (1982) «New light on the history of penicillin». Med History 26: 1-24.
Markel H (2013) «The real story behind penicillin». PBS Newshour. Enlace.
Científicos rosarinos consiguen detener uno de los cánceres de hígado más letales
El
logro es de investigadores del Conicet y la UNR. El hepatocarcinoma es
el segundo cáncer más letal. El equipo es liderado por el biólogo
Christian Favre.
Lunes 18 de Marzo de 2019
Científicos
del Conicet y de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) lograron
—mediante el quite de glucosa y la administración de una droga— detener
el avance del hepatocarcinoma, uno de los cánceres de hígado mas
letales.
El estudio fue realizado por un equipo de
investigadores del Instituto de Fisiología Experimental (Ifise,
Conicet-UNR), que lidera el biólogo Christian Favre. Por la relevancia
del trabajo, el estudio fue publicado por la revista Scientific Reports.
"El
carcinoma hepatocelular o hepatocarcinoma es un cáncer de hígado que
ocupa el segundo puesto entre los cánceres más letales. Esto se debe, en
gran parte, a su alta velocidad metastásica intra y extra hepática",
señaló Favre.
Explicó que en este caso se estudia "la
migración y la invasión de células, cómo se modificaban ante un estrés
de energía, que es básicamente sacarle a las células su comida".
"En
medio del cultivo les limitamos la cantidad de azúcar y estudiamos los
procesos que desata la célula tumoral, ante esa señal de quitarle
azúcar", agregó el científico.
Favre precisó que desde 2009
estudian "a nivel molecular de qué manera las células normales y
tumorales del hígado toman distintos caminos cuando son sometidas a
estrés energético".
"Por ejemplo —añadió—, dejan de dividirse y
activan programas de muerte, o, en este caso, disminuyen su velocidad
de movimiento. Analizamos cuáles son las proteínas que detectan estos
cambios metabólicos y desatan estas respuestas", destacó.
Y
añadió que en células de hepatocarcinoma, probaron "como estrategia de
activación de AMPK usar metformina, una droga usada como hipoglucemiante
en pacientes diabéticos, en combinación con la condición metabólica de
restringir la glucosa del medio de cultivo celular". AMPK son las siglas
que hacen alusión al conjunto enzimático capaz de regular el organismo
al nivel energético celular, explicó el científico.
"Logramos
así que AMPK, que parece estar especialmente inactiva en este tipo de
tumor, se hiperactive a niveles que no se alcanzan de otra forma y pueda
entonces conducir a nuevas respuestas antitumorales", amplió Favre.
Cuando
se analizó la capacidad migratoria e invasiva de esas células, se
comprobó que "ante la falta de glucosa, más la presencia de metformina
en su medio de cultivo, las células migraban e invadían en menor medida
que en condiciones normales", apuntó.
"O sea, que al darle una
crisis de energía a la célula tumoral, ésta responde de varias maneras,
pero una de las formas en que responde es migrando, moviéndose a menor
velocidad, lo cual reduce la capacidad de metástasis de las células",
finalizó.
El director científico de IdiPaz presenta libro para explicar, de manera distendida, qué es el cáncer
Parece complicado localizar un campo de acción que pueda resistírsele a alguien de mente inquieta como Eduardo López Collazo. Premiado por diferentes organizaciones por su labor científica
y divulgativa -entre ellas la editora de este diario-, el director
científico del Instituto de Investigación de La Paz (IdiPaz) - y colaborador de Redacción Médica- está a punto de ver nacer el que es su primer libro ¿Qué es el cáncer?,
una obra que no pretender ser un manual teórico para eruditos pero sí
un punto de vista accesible y claro sobre la enfermedad. Días antes de
la presentación oficial, López Collazo ha hablado con Redacción Médica sobre el proceso de elaboración del libro y sobre cómo afrontar la temática desde su punto de vista.
¿Cómo le ha surgido la idea de escribir este libro?
Escribir es prácticamente un “vicio” sano para mí. De cualquier manera parte de la culpa la tiene Redacción Médica. Me explico, el año pasado gané el premio Reflexiones y
esto hizo que la editorial Anaya se fijara en mis publicaciones, mis
blogs, etc. Se pusieron en contacto conmigo y me propusieron que
escribiera un libro de divulgación con este tema. La gran mayoría de
personas que me rodean no son científicos, sus preguntas me hacen
reflexionar y buscar formas sencillas para explicar lo que,
aparentemente, es complicado. El libro es la síntesis de todos esos años
en los que he explicado teorías, experimentos y conceptos a personas
alejadas de la ciencia. De hecho, es una conversación relajada con el
lector, en tono directo.
¿Cómo explicaría muy brevemente qué es el cáncer?
Te diría que leyeras el libro, pero creo que debo responderte (risas).
Podríamos hacer un símil con una empresa que tiene varios departamentos:
Contabilidad, Ventas, Compras, etcétera. Si de pronto uno ellos, por
ejemplo, Ventas, empieza a crecer sin control y sus integrantes dejan de
realizar sus labores específicas asignadas, al principio las ventas se
verán afectadas, pero al final toda la empresa quebraría. Sustituye la
empresa por una persona; sus departamentos, por los órganos y el cáncer
sería ese efecto de crecimiento desmedido en uno de los departamentos.
Si queremos algo más técnico se podría decir que es la proliferación,
sin control, de algunas células que además se saltan la vigilancia del
sistema de defensa.
"El libro es la síntesis de todos esos años en los que he explicado
teorías, experimentos y conceptos a personas alejadas de la ciencia"
¿De dónde ha sacado el tiempo para poder escribirlo compaginándolo con su labor en IdiPaz?
El tiempo es relativo eso lo tengo grabado a fuego, recuerda que en mis
prolegómenos fui físico. Si te organizas y te interesa, hay tiempo para
casi todo. Por otra parte, suelo viajar bastante y puedo decirte que los
trenes, aeropuertos y aviones son lugares magníficos para escribir.
¿Cuánto tiempo le ha costado lograrlo?
Seis meses desde que puse el título hasta que lo envié al editor. Pero
el libro lo he ido cociendo, a fuego lento, durante muchos años. El
lector verá que está impregnado de historias reales que han ocurrido en el IdiPAZ
y otros centros de investigación donde he trabajado. Entre conceptos y
estadísticas en el libro hay vidas de personas cercanas, sueños,
experimentos fallidos y éxitos a media.
Está convencido de que algún día no le tendremos miedo al
cáncer. ¿Se atreve a ponerle un horizonte? ¿No cree que con esta
enfermedad podría pasar como con el SIDA, que se le perdió el miedo en
su momento pero los casos están volviendo a aumentar?
Convencidísimo que así será. Pero no te puedo dar una fecha, a la clase
de adivino no asistí, opté por estudiar ciencias (risas). El SIDA es
distinto, de hecho no me gusta usar el término SIDA cuando, en realidad,
estamos hablando de VIH. Ojalá tuviéramos una forma tan eficiente de
prevenir el cáncer como existe con el VIH y estoy hablando del
preservativo, así de claro. El paciente con VIH ya no tiene el estigma
de los años ochenta y esto que es extraordinario a veces tiene una
consecuencia negativa: el aumento de infecciones. Te doy una primicia,
el próximo libro será sobre ese tema.
¿Cree que se hace una apuesta decidida por lograr ese objetivo
de luchar contra el cáncer desde las instituciones implicadas? ¿Se
destinan suficientes fondos a la investigación?
La apuesta por la investigación es anecdótica, siempre lo ha sido.
Existen picos, instantes de lucidez que, inmediatamente, se apagan. Pero
el problema está en la sociedad, de ella salen los políticos y ella es
la que presiona para decidir qué es lo importante. Hasta que no tengamos
una sociedad que venere la ciencia, seguiremos dando tumbos.
¿Cuál es el último avance en este camino que consideres el más importante?
El último gran hito ha sido la inmunoterapia.
Reactivar las defensas para frenar el cáncer es algo apasionante,
nosotros pusimos un granito de arena en este sentido al inicio del
siglo. He de decirte que las risas burlonas fueron sonoras… hoy las
risas son de alegría, la alegría de los pacientes.
Portada del libro presentado por López Collazo.
Dedica un capítulo al intento de evitar alternativas
pseudocientíficas. ¿Cree que queda mucho por hacer en este sentido para
acabar con quien se provecha de la necesidad de la gente?
Te voy a revelar un secreto, cuando me hablan de una terapia alternativa
lo primero que hago es tomarla en serio. Intento darle crédito,
analizar el origen de la misma. Por lo general he visto que se basan en
ideas no del todo descabelladas pero que han tenido recorrido escaso o
nulo. Las hipótesis hay que probarlas y luego confirmarlas. No vale lo
que en ciencia llamamos, la ley de los números pequeños. Dicho de otra
manera, algo que ha funcionado en contadas ocasiones y sin un control de
lo ocurrido. En el libro analizo algunas terapias alternativas famosas y desmonto, desde la ciencia y con respeto, sus postulados. No quiero escoger ninguna, no sea que se vayan a enfadar las otras.
¿Resulta fácil explicar términos y conceptos científicos a la gente de a pie?
Te comenté que vivo rodeado de no-científicos, por lo general busco la
compañía de personas de otros campos. Esto me ha hecho desarrollar
habilidades para explicar mis teorías y experimentos. Algo que me viene
desde pequeño. A la primera persona que le explicaba cosas “extrañas”
fue a mi madre, una señora sin formación que lograba entender lo que su
hijo, medio loco, estudiaba. Ya ella no está, pero sí mi suegra que no
para de preguntarme dudas… un día le tuve que hacer un resumen sobre la
teoría de la evolución en un bar de Córdoba y en medio de un ruido poco
inspirador. Con esto te quiero decir que todos estamos capacitados para
entender, por lo menos, los principios elementales. Tan sólo es
necesario tomarse algo de tiempo y buscar la forma de atraer la
atención.
¿Tenemos cada vez más información correcta y consciencia de lo que es el cáncer?
Cada vez tenemos más información y
cada vez menos fiable. No sé cómo resolver este problema. Lo cierto es
que, a pesar de esa información, la mayoría de las personas siguen
fumando, tomando el sol sin protección, bebiendo alcohol y sin
conciencia social sobre la contaminación… todos elementos que sabemos
disparan el cáncer.
¿Qué tendría que ocurrir para que se diera por satisfecho con su
libro? Es decir, ¿se ve firmando autógrafos a un lector un día mientras
toma café en un Starbucks o cree que le parará una lectora por la calle
para agradecerle las nociones sobre la enfermedad?
Que se leyera y que se aprendiera. Este libro no me sacará de
científico, es decir, de pobre si nos referimos a los recursos
económicos. Pero me daré por satisfecho si los lectores entendieran los
conceptos que explico y que algunos decidieran dedicarse a la ciencia.
No creo que ocurra lo del Starbucks, de hecho me está costando horrores
que algún espacio cultural madrileño quiera acoger una presentación de
mi libro. ¿Te puedes creer que no ven socialmente y culturalmente
interesante un libro como este? Pues es así. El libro cuando salió en Amazon
fue número uno en ventas, es decir, interesa a una parte importante del
público y ni con esas. Así que algún día de esto anunciaré por las
redes que estaré en un bar o en una esquina de Malasaña por si queréis
que os firme el libro.
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instituciones o profesionales sanitarios, la información contenida en
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al lector que cualquier duda relacionada con la salud sea consultada con
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Human Brain Project publica opinión sobre el uso dual de la neurociencia y la neurotecnología
DESTACADOS
Los expertos de HBP ofrecen recomendaciones para ayudar a los investigadores y los responsables de la formulación de políticas a abordar los problemas éticos emergentes
Los expertos de HBP ofrecen recomendaciones para ayudar a los investigadores y los responsables de la formulación de políticas a abordar los problemas éticos emergentes
LONDRES, 28 de febrero de 2019: "Uso dual" describe el potencial del conocimiento científico y las tecnologías emergentes, desarrolladas en un contexto civil, para ser utilizadas en otros entornos, incluido el dominio militar.Con las ideas y tecnologías actuales y nuevas emergentes derivadas de la ciencia del cerebro, las preocupaciones sobre el uso dual se están volviendo cada vez más relevantes en esta área, lo que plantea cuestiones éticas y normativas.Un grupo de expertos en ética y científicos del Human Brain Project (HBP), financiado por la Unión Europea, ha publicado una "Opinión sobre 'Uso dual responsable".Investigación política, de seguridad, de inteligencia y militar de interés en neurociencia y neurotecnología '.Este documento establece un marco para promover el conocimiento del tema y alentar la práctica responsable entre los involucrados en la investigación y el desarrollo de dichas tecnologías.
Como un proyecto paneuropeo en la interfaz entre la neurociencia y la tecnología, el HBP reconoció desde el principio que los nuevos desarrollos de investigación en estos campos plantean problemas éticos, sociales, filosóficos y regulatorios.Desde el inicio del proyecto, se ha encargado a un grupo dedicado de Ética y Sociedad que incluye científicos, filósofos, sociólogos y especialistas en compromiso público, que identifique, examine y aborde estas preguntas.Este grupo ha introducido estructuras y mecanismos apropiados dentro del proyecto y lleva a cabo actividades de participación pública, así como extensos análisis sociológicos, filosóficos y éticos, para garantizar que la neurociencia, la neuromedicina y la investigación de tecnología de inspiración neuro se realicen de manera responsable. camino.
Más recientemente, el grupo se centró en las aplicaciones actuales y potenciales de la investigación del cerebro y las tecnologías inspiradas en el cerebro en entornos políticos, de seguridad, de inteligencia y militares.Su nuevo "Opinión sobre el uso dual responsable" analiza las definiciones de uso dual y las regulaciones relevantes en la UE y otras jurisdicciones internacionales, describe la investigación neurocientífica emergente que podría tener aplicaciones de doble uso y examina las implicaciones éticas. Uno de los problemas identificados es que las políticas existentes a menudo restringen su enfoque a los objetivos declarados de la investigación.Esto es problemático, ya que incluso si el uso inicialmente previsto es puramente civil (por ejemplo, una aplicación médica), puede ser difícil prever cómo se usará una tecnología neurocientífica o una innovación posterior.
Por lo tanto, una recomendación clave para los responsables de la formulación de políticas es complementar las políticas existentes con medidas más orientadas a los procesos incorporadas en el marco de Investigación responsable e innovación (RRI).
Según lo definido en 2014, en la "Declaración de Roma sobre Investigación e Innovación Responsables en Europa", RRI es un enfoque que apunta a alinear el sistema de innovación más estrechamente con las necesidades, expectativas y valores de los ciudadanos.Para este fin, se requiere que los actores sociales, como investigadores, ciudadanos, responsables políticos, empresas y ONG, trabajen juntos durante todo el proceso de investigación e innovación.Los principios de RRI se están aplicando con éxito a lo largo de la HBP, como se describe en un segundo artículo publicado recientemente en la revista Neuron (verComunicado de prensa, 7 de febrero de 2019).
Los autores de la opinión de uso dual de HBP sugieren que la capacidad de identificar desarrollos de interés se puede aumentar aplicando estos principios y distinguiendo entre sistemas de investigación y desarrollo tecnológico "responsables" e "irresponsables".
Otras recomendaciones están dirigidas a universidades y otras organizaciones dedicadas a la investigación neurocientífica, neurotecnológica y neurorobótica, así como a corporaciones involucradas en inteligencia artificial, aprendizaje automático y sistemas inteligentes autónomos.
A la luz de los temas discutidos en la opinión, el HBP ha establecido un nuevo grupo de trabajo, que está desarrollando un plan de acción sobre uso dual que se implementará a lo largo del proyecto.
Contacto: Prof. Nikolas Rose nikolas.rose@kcl.ac.uk Laboratorio de Prospectiva Departamento de Salud Global y Medicina Social Kings College Londres Reino Unido
Acerca del Proyecto Cerebro Humano Comprender la organización del cerebro humano en todos los niveles relevantes es un gran desafío, pero es necesario para mejorar el tratamiento de los trastornos cerebrales, crear nuevas tecnologías informáticas y brindar información sobre nuestra humanidad.Las TIC modernas ponen esto a su alcance.La estrategia única de HBP lo utiliza para recopilar, integrar y analizar datos cerebrales, comprender el cerebro sano y enfermo y emular sus capacidades computacionales.Al compartir nuestras herramientas con investigadores de todo el mundo, nuestro objetivo es catalizar la colaboración global.
Desbloquear los secretos del cerebro promete importantes beneficios científicos, sociales y económicos.Uno es la mejora en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades relacionadas con el cerebro;Una creciente carga de salud en nuestra población envejecida.Un segundo es el potencial de la neurociencia para contribuir a los enfoques para futuras TIC, incluida la computación neuromórfica a escala extrema.El HBP también contribuirá a un enfoque inspirado en el cerebro para la Inteligencia Artificial y la robótica.
La HBP estudia el cerebro a diferentes niveles, desde la genómica hasta las funciones cerebrales de nivel superior.Para ayudar a lograr este objetivo, el HBP está construyendo una infraestructura de investigación basada en las TIC para facilitar la colaboración en la investigación, mediante el intercambio de herramientas de software, datos y modelos.Al incorporar aportes de la comunidad científica, los científicos e ingenieros de HBP aseguran que nuestra infraestructura satisfaga las necesidades reales de investigación.Otro objetivo es acelerar la investigación médica, al facilitar el acceso seguro de los investigadores a conjuntos de datos más amplios de datos de pacientes, así como a herramientas y modelos de HTA.El HBP también educa a científicos jóvenes para trabajar a través de los límites disciplinarios y aborda las implicaciones éticas de su trabajo.Finalmente, ayuda a integrar los esfuerzos globales de investigación sobre el cerebro y encabeza la contribución de Europa en este campo.
