Naranjas más saludables.




La naranja dorada o “Golden Orange”, desarrollada en Valencia (España) contiene hasta 36 veces más caroteno que una naranja común.

La naranja es uno de los cultivos más importantes a nivel mundial, además de ser una fuente importante de salud. Contiene una gran cantidad de antioxidantes, incluyendo carotenoides, vitamina C, y otras sustancias con propiedades saludables como los flavonoides y los polifenoles. Además, los efectos beneficiosos para la salud que aportan estas moléculas son mayores cuando son ingeridos de forma regular y en cantidades específicas, que cuando lo hacen como suplementos dietéticos.

En el trabajo recientemente publicado en la revista Plant Biotechnology Journal, un grupo de investigadores del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), CSIC y de la empresa Biopolis SL, han obtenido una variedad de naranjas con un mayor contenido en su pulpa de β-caroteno, precursor de la vitamina A. Esta vitamina, también conocida como retinol o antixeroftálmica, es una vitamina liposoluble que interviene en la formación y mantenimiento de las células epiteliales, en el crecimiento óseo, el desarrollo, protección y regulación de la piel y de las mucosas. Esta variedad de naranjas, debido a su alto contenido en carotenos, tiene un color amarillo intenso por lo que la han denominado naranja dorada o “golden”.

Gracias a la ingeniería genética estas naranjas son más ricas en β-caroteno y dan fruto en menor tiempo. En ellas se ha modificado la expresión de dos genes, por un lado se ha bloqueado la expresión del gen β-caroteno hidroxilasa (CsB-CHX), encargado de la conversión de β-caroteno en xantofila, consiguiendo que se acumule mayor cantidad de β-caroteno. Por otro lado, se ha sobreexpresado el gen CsFT, encargado de la transición de la floración, lo que ha permitido que la planta florezca antes, y por lo tanto de fruto en un periodo de tiempo más corto.

Además, la mayor capacidad antioxidativa de estas naranjas doradas, fue demostrada in vivo, utilizando como animal modelo el gusano Caenorhabditis elegans. Estos gusanos cuando eran alimentados con pulpa de naranja dorada mostraban una mayor resistencia al estrés oxidativo, presentando un 20% más de supervivencia que los alimentados con pulpa de naranja control. Estos resultados ponen de manifiesto el gran potencial que la ingeniería genética tiene en la mejora de la capacidad nutritiva de los cultivos de árboles frutales.

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Relación entre chapapote y paros cardiacos en peces




Un vertido de petróleo crudo en el mar puede acabar con la vida de muchos peces, al provocarles un paro cardiaco.

Ya se sabía que el petróleo resulta cardiotóxico para los embriones de los peces, aunque no se conocía su mecanismo de acción concreto. Un equipo de investigadores estadounidenses ha demostrado que algunos de los componentes tóxicos del crudo, afectan a las células del corazón de los atunes, lo que provocan que los latidos se ralenticen y su ritmo se vuelva irregular, y en definitiva que pueda producirse un paro cardíaco.

Según cuentan estos investigadores, la función contráctil del corazón (sus latidos) depende de la capacidad de sus células de mover iones a ambos lado de sus membranas, como es el caso del calcio y el potasio. El movimiento de las moléculas se produce a través de unos canales o poros que conectan el interior de la célula con el exterior, y que son bloqueados por los tóxicos del crudo produciendo su su efecto.

Para llevar a cabo su estudio utilizaron células cardíacas de atún rojo (Thunnus thynnus) y atún claro (Thunnus albacares), que fueron expuestas a concentraciones de petróleo similares a las que habían experimentado los animales afectados por la catástrofe, que tuvo lugar en abril de 2010 en el golfo de México por el hundimiento de de la plataforma petrolífera Deepwater Horizon. Entonces se comprobó cómo las células cardiacas modificaban su intercambio iónico como respuesta a la exposición al crudo, produciendo la descoordinación de los movimientos de contracción y la ralentización del músculo cardíaco, lo que puede finalmente acabar en una arritmia.

Este trabajo, recientemente publicado en Science, también advierte que dado que el funcionamiento de estas células cardiacas de atunes es similar en el resto de los vertebrados, este efecto cardiotóxico afectará  igual a otros animales, e incluso a los humanos.

Referencia:  Fabien Brette, Ben Machado, Caroline Cros, John P. Incardona, Nathaniel L. Scholz, Barbara A. Block. “Crude Oil Impairs Cardiac Excitation-Contraction Coupling in Fish”. Science, Science 14 February 2014: Vol. 343 no. 6172 pp. 772-776. DOI: 10.1126/science.1242747

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La producción de leche en la vaca depende del sexo del ternero.





En los mamíferos, la reproducción tiene un efecto muy importante en términos de costes energéticos de la hembra, la mayoría de ellos durante el periodo de lactación. La síntesis de la leche en este periodo requiere en parte la movilización de reservas corporales.

Durante mucho tiempo se ha especulado si el sexo del feto afectaba o no a la capacidad de producir leche de la hembra gestante. En un reciente trabajo publicado en la revista Plos One, investigadores estadounidenses han demostrado, analizando las producciones lecheras de casi un millón y medio de vacas,  que efectivamente el sexo del feto tiene un efecto significativo en la producción de leche de la subsiguiente lactación. En este sentido, las vacas lecheras producen más leche si gestaron una hembra que, si por el contrario, fue un macho.

Además, también demostraron que el sexo del feto gestado en el primer parto tiene efecto persistente en la producción de leche, ya que cuando el primer parto es de una hembra, la producción de leche se incrementa una media de 445 kilos en las primeras dos lactaciones.

Es evidente que los estados nutricionales y endocrinos de la madre afectan a la progenie, sin embargo, el efecto contrario, en el cual la progenie tiene la capacidad de afectar la fisiología de la madre, pocas veces se había estudiado. Este trabajo pone de manifiesto que la cría, desde el útero, regula o programa de alguna manera el desarrollo y la función mamaria de la madre.

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El miedo puede heredarse




En Nature Neuroscience (DOI: 10.1038/nn.3594), se ha publicado recientemente un trabajo que podría rescatar el espíritu del Lamarckismo. El miedo a un determinado olor puede pasarse a generaciones posteriores. 
 
Los ratones cuyo padre o abuelo aprendió a asociar el olor de la flor de cerezo con una descarga eléctrica, se ponían muy nerviosos en presencia del olor de esas flores. Aunque nunca hubiesen sufrido las descargas, asociaban ese olor con algo negativo. 

Esta investigación ha sido dirigida por Brian Dias en la Escuela de Medicina de Emory University (Atlanta). En los resultados publicados se ofrecen algunas pruebas de la herencia de recuerdos a través de generaciones . Al mismo tiempo, también se arroja luz sobre el mecanismo biológico por el cual estos rasgos podrían ser pasados ​​de generación en generación . 

Estudios previos han sugerido que los eventos estresantes pueden afectar el comportamiento emocional o el metabolismo de las generaciones futuras, posiblemente a través de los cambios químicos en el ADN que pueden desactivar genes, el mecanismo conocido como herencia epigenética

Aunque se han observado cambios epigenéticos, identificar cuáles son relevantes, es como buscar una aguja en un pajar, ya que son muchos los genes implicados en controlar comportamientos o enfermedades metabólicas.
En el caso del olfato, olores individuales, tales como el olor de la acetofenona (el principal olor percibido en la flor de cerezo) a menudo se unen a receptores específicos en el bulbo olfativo, en este caso a un receptor de olor llamado M71 .  Según señalan los autores, " Como se conoce el gen que codifica este receptor, podemos centrarnos en él, para acotar el campo de trabajo".

Loa ratones machos previamente condicionados para asociar el olor de acetofenona con una descarga eléctrica, desarrollaron "miedo" ante este olor como resultado. También desarrollaron más receptores M71, lo que les permitió detectar acetofenona en niveles mucho más bajos. 

Bryan Dias y Kerry Ressler, también en Emory, tuvieron espermatozoides de estos ratones condicionados y lo utilizaron para inseminar a ratones hembras. Cuando los hijos de estas parejas fueron expuestos a acetofenona se mostraron más nerviosos que cuando olían un olor neutro, a pesar de que nunca habían olido antes acetofenona. Lo mismo puede decirse de los grandpups, los nietos de los ratones condicionados también mostraron este miedo ante el olor.  Cuando las crías se expusieron a un olor diferente, no mostraron ningun tipo de respuesta. 


La descendencia también tenía más receptores de M71 en sus cerebros que los ratones nacidos de padres que no habían tenido el olor acondicionado y eran más sensibles a ella, lo que sugiere que hay algo en el esperma que está informando o permitiendo que esta nueva información sea heredada.

La secuenciación del ADN de los espermatozoides de los ratones abuelo y sus hijos también reveló marcas epigenéticas en el gen que codifica los receptores M71, lo que no se observó en los ratones de control. Los ratones hembra condicionados al miedo a la acetofenona también parecían transmitir esta "memoria " a la siguiente generación , aunque todavía no se han analizado las marcas epigenéticas en los ovocitos.

Moshe Szyf en la Universidad de McGill (Montreal, Canadá), describen los resultados como sin precedentes y sorprendentes. "Esto sugiere que hay una transferencia transgeneracional muy particular, específica y organizada de la información", dicen. Marcus Pembrey de la Universidad de Bristol (Reino Unido) está de acuerdo, y señala que "Ya es hora de que los investigadores de salud pública tomen en serio las respuestas transgeneracionales humanos", dice . "Sospecho que no vamos a entender el aumento en los trastornos neuropsiquiátricos o la obesidad , la diabetes y los trastornos metabólicos en general, sin tener un enfoque multigeneracional . " 

El misterio sigue siendo cómo un mal recuerdo podría conseguir transmitirse a los espermatozoides y los cambios químicos rápidas en el DNA, o cómo estos cambios químicos podrían traducirse en un cambio de conducta en los hijos. Aunque existen algunas teorías, como la presentada en "Cómo heredar un recuerdo".

Otra cuestión es cuántas generaciones afectan tales cambios epigenéticos. "¿El cambio epigenético eventualmente se convierten en genética y luego se fija ? " comenta Szyf . Sin embargo, no todos están convencidos de que los recuerdos de olores pueden ser heredados. Por un lado, no todos los descendientes de los ratones condicionados por un olor, eran más fáciles de asustar que los ratones del grupo control. 

Además, Dias y Ressler han proporcionado pruebas de que los cambios epigenéticos que encontraron en los espermatozoides fueron directamente responsables de los cambios funcionales en el cerebro . " La idea de que algo que han olido y se convierte en "sensible" y puede ser transmitido a través de generaciones es impresionante , pero creo que necesita datos verdaderamente robustos para apoyarlo", dice Isabelle Mansuy en la Universidad de Zurich , Suiza. "Es una cuestión tan importante - una que toca los conceptos fundamentales de la genética y la epigenética - por lo que es extremadamente importante que el diseño experimental sea riguroso y los datos ser interpretados cuidadosamente. "

Fibra de carbono: desde vehículos ultraligeros a electrodos neuronales.



La fibra de carbono, se obtiene a partir de cristales de carbono alineados en un eje más largo. Estos cristales, en forma de celda de una colmena de abejas, se organizan en tiras largas aplanadas. A su vez, estas cintas se alinean dentro de las fibras. La fibra es la forma original del material, que se convierte en materia prima utilizada para fabricar productos de fibra de carbono. Este material rara vez se utiliza tal cual, y suele servir como matriz, al que se añaden otros materiales como fibras de vidrio o de aluminio. Las cualidades de la fibra de carbono hacen que este material sea de interés en muy diversas aplicaciones, por su maleabilidad, rigidez, resistencia y ligereza

Entre las innumerables aplicaciones de estos materiales, están productos tan diversos como: 
Una de las utilidades que más pueden sorprender, es el uso de las fibras de carbono en la elaboración de electrodos ultrafinos. Estos electrodos se producen a partir de una sola fibra de carbono, permitiendo, por ejemplo, grabar actividad neuronal en animales vivos. 
La conexión de un cerebro humano a un ordenador, es tanto un problema de ciencia de los materiales como biológica, por ello, una de las cuestiones a resolver era ¿qué tipo de interfaz es lo suficientemente delicada para no dañar el tejido nervioso, pero resistente para que dure décadas?  
A este problema, se le dio solución con, lo que llaman los investigadores una "interfaz neuronal sigilosa", electrodos ultrafinos, de alrededor de 7 micrómetros de diámetro, están construidos con una sola fibra de carbono y recubiertos con productos químicos para que sean resistente a las proteínas en el cerebro. 
Los electrodos están diseñados para recoger señales de una sola neurona cuando esta se activa. El uso de la fibra de carbono ha permitido que el diámetro de los electrodos de carbono ultrafinos sea aproximadamente 100 veces más fina que los electrodos metálicos convencionales, ampliamente utilizados para estudiar los cerebros de los animales. 

Nuevo método para detectar el cáncer de páncreas







Diversos grupos de investigación de varias nacionalidades han logrado identificar una molécula que servirá como una útil herramienta para la detección precoz del cáncer de páncreas. 


Los tumores de páncreas son dificilmente diagnosticables, hasta que alcanzan etapas avanzadas, por ello, este trabajo es crucial para la detección precoz.

La investigación ha llevado a descubrir que las células cancerígenas producen exosomas "peculiares".
Los exosomas son estructuras extracelulares vesiculares, que contienen proteínas y ácidos nucléicos, con una membrana de doble capa lipídica, y que son producidas por numerosos tipos celulares. Los exosomas encontrados en las células tumorales, según han descubierto estos investigadores, contienen una la proteína glypican-1 (GPC1), lo que diferencia a estos exosomas del resto, delatando así, su origen cancerígero relacionado con tumores ubicados en el páncreas.  

El trabajo ha sido coordinado por Raghu Kalluri, profesor de la Universidad de Harvard, y publicado en la revista "Nature" En este artículo, se muestra como estos exosomas que portan la proteína GPC1 alertan de la presencia de este tipo de cáncer.

Según explica uno de los investigadores, Fernández Fraga, esta investigación ha puesto de manifiesto que los exosomas de los tumores "son diferentes de los de las células normales" además de caracterizar la proteína distintiva de estos exosomas cuando se han originado en células tumorales pancreáticas. 

Dietas con alto contenido en proteínas




Con la práctica regular, el ejercicio de resistencia puede conducir a la ganancia de masa muscular esquelética mediante la hipertrofia. Este proceso de hipertrofia de la fibra muscular esquelética se produce cuando la tasa de nueva síntesis de proteínas musculares (MPS) supera a la de degradación de proteínas musculares (MPB). 

Actualmente, se sabe que el período justamente posterior al ejercicio, es un periodo de hiperaminoacidemia rápida, que se caracteriza por un aumento marcado en la tasa de MPS. El recambio proteico en los músculos es un proceso constante, donde la síntesis de proteína muscular (MPS) y la degradación de proteínas musculares (MPB) mantienen un equilibrio que se puede balancear con el sedentarismo o el ejercicio, hacia la degradación o construcción de masa muscular. 

A menudo, los deportistas buscan maximizar una respuesta hipertrófica con la aceptación general de que esto puede traducirse en mejoras de rendimiento. Más allá del crecimiento de la niñez, los desequilibrios crónicos entre los procesos de MPS y MPB conducen a una ganancia neta en proteínas (hipertrofia: MPS> MPB) o una pérdida neta (atrofia: MPB> MPS). 

Las proteínas dietéticas consumidas como suplemento alimenticio en momentos concretos tras el ejercicio, son un complemento completo de aminoácidos esenciales y alto contenido de leucina, que se digieren rápidamente y contribuyen a incrementar la hipertorfia muscular. Existen distintos tipo de suplementos proteicos dietéticos. La fuente principal de proteína es el suero de leche, bien por secado simple de la leche, o por procesos más complejos. Como resultado, se producen suplementos dietéticos que varían en función de su pureza y velocidad de asimilación: proteína aislada, hidrolizada o concentrada. La leche semidescremada, así como otros productos lácteos derivados de la leche de vaca, presentan una muy buena fuente de proteínas, lípidos, aminoácidos... Dado que son alimentos que forman parte de una dieta habitual, así como de una alimentación suplementada en deportistas, son derivados alimenticios que han sido estudiados en profundidad.

Algunos de los suplementos proteicos llevan otros complementos como hidratos de carbono, o aminoácidos como arginina o glutamina, en un intento de aumentar la eficacia de la proteína en la estimulación de MPS, y supresión de MPB. Las evidencias apuntan a que una mayor ingesta de proteínas en combinación con ejercicios de resistencia son eficaces para permitir la preservación y, en ocasiones aumento, de la masa muscular esquelética. Los ejercicios de resistencia estimulan una elevación de la síntesis proteica, llegando mantenerse durante 48horas. [Referencia: A Brief Review of Critical Processes in Exercise-Induced Muscular Hypertrophy, S.M. Phillips Sports Med. 2014; 44(Suppl 1): 71–77.] Como puede verse en la Fig.1, la combinación de ejercicio y suplementación proteica (mostrados con una línea contínua) presenta picos en la síntesis de proteínas, comparado con la realización de ejercicios de resistencia, pero sin esta suplementación proteica (representado en la figura con la línea de puntos).

La combinación de ejercicio y suplementación proteica (mostrados con una línea contínua) presentan una mayor síntesis proteica, en comparación con la realización únicamente de ejercicios de resistencia (línea de puntos).

Los mecanismos de saciedad con una dieta alta en proteínas. 

Una sensación de saciedad sostenida es una de las cuestiones clave para inducir un balance negativo de energía, y promover así la pérdida de peso. Una estrategia de pérdida de peso ideal, sería promover la saciedad y mantener las tasas metabólicas basales a pesar de un balance negativo de energía y la reducción de la masa libre de grasa. Una dieta alta en proteínas contribuye de forma positiva a este efecto saciante. 

Curiosamente, diferentes tipos de proteínas inducen efectos distintos sobre la saciedad. Especialmente para las proteínas de suero y caseína. Los investigadores Hall y colaboradores publicaron un trabajo donde comparaban el efecto saciante de las proteínas de suero y caseínas, con otro tipo de fuentes protéicas. Encontrando que el efecto saciante de las proteinas del suero de leche es mayor. [Referencia: Hall WL, Millward DJ, Long SJ, Morgan LM. Casein and whey exert different effects on plasma amino acid profiles, gastrointestinal hormone secretion and appetite. Br J Nutr. 2003;89:239–248]