Notas – Página 87

Antártida verde: ya cultivan sus propios vegetales en la Base Marambio

POR Nicolás Retamar para AGENCIA DE NOTICIAS CIENTÍFICAS UNQ

Se realizó en el continente más austral la primera cosecha de verduras de hojas verdes a través de la hidroponía, es decir, sin el empleo de tierra.

Técnicos del Comando Conjunto Antártico (Cocoantar) y del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) dieron el puntapié inicial para cosechar dos variedades de lechuga, rúcula y perejil en el Módulo Antártico de Producción Hidropónica (MAPHI) de la Base Marambio. El desafío consiste en abastecer a la población de vegetales frescos para los meses que van de abril a noviembre y son los más complicados en términos de acceso a la Antártida. El método utilizado para cultivar las verduras es la hidroponía, técnica que prescinde del uso del suelo y los nutrientes que necesita la planta para crecer son provistos a través del agua.

Jorge Birgi, investigador del INTA, dentro del módulo de producción de la Base Marambio.

En diálogo con esta Agencia de Noticias Científicas, Jorge Birgi, Investigador del INTA y de la Universidad Nacional de la Patagonia Austral, cuenta que la idea nació en 2015, a raíz de una consulta realizada al Instituto desde Base Carlini, sobre la posibilidad de generar verduras frescas en un ambiente hostil como el de la Antártida. En base a esa consulta, el investigador comenzó a descartar posibles problemas que podría tener para generar los cultivos en ese lugar. Finalmente, se realizó el primer módulo de producción y, aunque no se concretó, fue el puntapié inicial para lo que siguió después. En 2017 se ejecutó la primera etapa del proyecto, que consistió en seleccionar un lugar y ver la disponibilidad de servicios en la Base Marambio. Después de cinco años y una pandemia de por medio, empezó la cosecha del esfuerzo.

Técnica ideal

“Hidroponía significa trabajo en agua y es todo cultivo que se produce en ausencia del suelo. Nosotros seleccionamos esa técnica debido a que hay restricciones. No se puede ingresar suelo a la Antártida ni tampoco podemos extraer suelo del lugar porque estaríamos dañando el ambiente. Entonces, una forma de llevar adelante los cultivos era utilizando agua y diseñamos el módulo en base a la producción hidropónica”, cuenta el investigador del INTA.

Aunque dentro de la hidroponía existe más de un método, el utilizado en la Antártida es de circulación cerrada, lo que implica que no hay pérdidas de agua. Todo lo que entra como agua en el sistema, sale como vegetales o se evapora a través de las hojas de la planta.

Jorge Birgi explica los motivos de esta decisión: “Seleccionamos ese sistema porque lo consideramos el más eficiente en el uso del agua. Además, podemos controlar algunos procesos, relevar datos a distancia y modificar algunas variables de producción como las horas de luz que se le dan a las plantas, datos de temperatura, humedad relativa y nivel de tanque”.

El sistema utilizado permite controlar algunos procesos, relevar datos a distancia y modificar variables de producción.

En cuanto a la producción de las lechugas, la rúcula y el perejil, se cultivan en cajones de producción de diez litros que tienen una serie de características pensadas a medida para lo que es la disponibilidad de trabajo, la mano de obra y los recursos de la Base Marambio.

La idea desarrollada por Birgi tiene el objetivo de no sobrecargar a quienes trabajan en la Antártida. “Hay que recordar que cada persona que viene a Base Marambio tiene un rol definido y nosotros estamos sumando una tarea. Entonces, incorporamos automatismo y telemetría para que gran parte del trabajo se haga de manera remota y se pueda generar la mayor cantidad de verduras frescas con el menor trabajo posible”, destaca el investigador.

Relevancia

Si bien la Base Marambio tiene una ventaja significativa con respecto a otras ya que cuenta con un aeródromo que permite el aterrizaje del avión Hércules para vuelos de abastecimiento, están limitados por cuestiones meteorológicas y la disponibilidad del avión. Entonces, esto condiciona el aprovicionamiento de vegetales, en especial los más perecederos para la población civil y militar. Por eso, autosuministrarse implica dejar de lado todas las restricciones.

Si bien el INTA lideró el trabajo, también participó un grupo interdisciplinario de profesionales y técnicos de la Universidad de la Patagonia Austral, el Comando Conjunto Antártico y la Dirección Nacional del Antártico. “No es menor el hecho de que tantas personas se pongan de acuerdo para solucionar los problemas y cumplir un objetivo. Eso es destacable porque nos da un mensaje, si nos ponemos de acuerdo en llevar adelante una tarea y ejecutamos lo que hace falta para solucionar los problemas, finalmente se logran, sin importar las dificultades o lo crítico que sea el contexto en el que estamos trabajando”, subraya Birgi.

Cabe destacar que del proyecto comandado por Jorge Birgi, también participan Federico Vassallo, vicecomodoro del Comando Conjunto Antártico (Cocoantar), y Cesar Araujo Prado, suboficial auxiliar encargado de la división Prevención de Accidentes, Seguridad e Higiene y Ambiental del Cocoantar.

Fuente: Agencia de Noticias Científicas UNQ
Fotos: INTA.

Crean embriones de ratón sin óvulos ni espermatozoides

Luego de más de una década de trabajo, investigadores de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Tecnología de California (Caltech) lograron desarrollar a un animal sintético. Qué beneficios traería a los seres humanos.

Lo que se necesita para dar vida a un mamífero es un óvulo y un espermatozoide, pero gracias a los avances de la ciencia investigadores de Inglaterra y Estados Unidos crearon embriones de ratón sin esas primeras células embrionarias.

Pudieron hacerlo a partir de células madre, que según vieron pueden dividirse y autoorganizarse en un embrión por sí mismas. Los investigadores de la Universidad de Cambridge y Caltech imitaron los procesos naturales en el laboratorio al guiar los tres tipos de células madre que se encuentran en el desarrollo temprano de los mamíferos hasta el punto en que comienzan a interactuar.

Las células madre se autoorganizaron en estructuras que progresaron a través de las sucesivas etapas de desarrollo hasta que los embriones sintéticos tuvieron corazones latiendo y las bases para un cerebro, así como el saco vitelino donde se desarrolla el embrión y del cual recibe nutrientes en sus primeras semanas. Esta es la etapa de desarrollo más avanzada lograda hasta la fecha en un modelo derivado de células madre.

Un gran avance en este estudio es la capacidad de generar todo el cerebro, en particular la región anterior, que había sido el gran problema en el desarrollo de embriones sintéticos.

Magdalena Zernicka-Goetz es profesora de Biología e Ingeniería Biológica en Caltech, además de profesora de desarrollo de mamíferos y biología de células madre en el Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia de Cambridge, y consideró que “esto abre nuevas posibilidades para estudiar los mecanismos del neurodesarrollo en un modelo experimental”.

“Nuestro modelo de embrión de ratón no sólo desarrolla un cerebro, sino también un corazón que late, todos los componentes que componen el cuerpo -sostuvo la investigadora-. Es increíble que hayamos llegado tan lejos. Este ha sido el sueño de nuestra comunidad durante años y el enfoque principal de nuestro trabajo durante una década, y finalmente lo hemos logrado”.

Zernicka-Goetz detalló en un artículo publicado en la revista Nature que habían comenzado con “sólo células madre embrionarias, que pueden imitar las primeras etapas de desarrollo, pero no podíamos ir más allá”. Luego, hace unos años, su equipo descubrió que cuando añadían células madre que dan lugar a la placenta y al saco vitelino, sus embriones se desarrollaban aún más. El año pasado, demostraron que podían usar esta técnica para cultivar embriones hasta el día 7. En su último artículo el equipo describió cómo desarrollaron embriones durante otro día y medio.

Lo hicieron con la ayuda de una técnica desarrollada por Jacob Hanna, biólogo de células madre del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel, quien también trabaja en este tema desde hace años. El año pasado, el equipo de Hanna había informado que desarrollaron un dispositivo que les permitía cultivar embriones naturales de ratón durante un período de tiempo sin precedentes fuera del útero. Esta incubadora mantuvo a los embriones en funcionamiento desde el día 5 hasta el día 11. La gestación completa en ratones es de unos 20 días.

Ese período es lo suficientemente largo para que se desarrollen las regiones del cerebro, el corazón comience a latir y se formen los tubos neurales e intestinales. Estos embriones sintéticos se parecen mucho a los embriones naturales que se forman cuando el esperma de ratón se encuentra con el óvulo, pero “no son 100% idénticos”. “Puedes ver algunos defectos y algunos cambios en el tamaño del órgano”, aseguró Hanna.

Para que un embrión humano se desarrolle con éxito, debe haber un “diálogo” entre los tejidos que se convertirán en el embrión y los tejidos que conectarán el embrión con la madre, explicaron los expertos. En la primera semana después de la fertilización, se desarrollan tres tipos de células madre: una eventualmente se convertirá en los tejidos del cuerpo y las otras dos apoyarán el desarrollo del embrión. Uno de estos dos últimos tipos, conocido como células madre extraembrionarias, se convertirá en la placenta, que conecta al feto con la madre y le proporciona oxígeno y nutrientes. El otro se convertirá en el saco vitelino, donde crece el embrión y del cual recibe nutrientes en las primeras etapas del desarrollo.

Muchos embarazos fracasan en el momento en que los tres tipos de células madre comienzan a enviar señales mecánicas y químicas entre sí, que le indican al embrión cómo desarrollarse adecuadamente. “Este período temprano es la base para todo lo demás que sigue al embarazo -aseguró Zernicka-Goetz-. Si sale mal, el embarazo fracasará”.

La investigadora, que durante la última década trabajó con su equipo en el estudio de estas primeras etapas del embarazo para comprender por qué algunos embarazos fracasan y otros tienen éxito, destacó que “este período de la vida humana es tan misterioso, que poder ver cómo sucede en un plato, tener acceso a estas células madre individuales, comprender por qué fracasan tantos embarazos y cómo podría evitarse que eso suceda es bastante especial”, dijo Zernicka-Goetz.

Y pese a que la investigación actual se llevó a cabo en modelos de ratones, los investigadores están desarrollando un modelo análogo para el desarrollo de embriones humanos para comprender los mecanismos detrás de procesos cruciales que de otro modo serían imposibles de estudiar en embriones reales.

Si se demuestra que estos métodos tienen éxito con células madre humanas en el futuro, también podrían usarse para guiar el desarrollo de órganos sintéticos para pacientes que esperan trasplantes. “Hay tantas personas en todo el mundo que esperan durante años un trasplante de órganos. Lo que hace que nuestro trabajo sea tan emocionante es que el conocimiento que surge de él podría usarse para hacer crecer órganos humanos sintéticos correctos para salvar vidas que actualmente se pierden. También debería ser posible afectar y curar órganos adultos usando el conocimiento que tenemos sobre cómo se hacen” concluyó la investigadora de Caltech.

Fuente: Infobae (www.infobae.com)

Fotos: Freepik / Getty images

Descifran el genoma de la medusa inmortal

Por SINC

Un estudio liderado por la Universidad de Oviedo identifica las posibles claves genómicas de la inmortalidad de ‘Turritopsis dohrnii’ y los mecanismos generales que permiten su continuo rejuvenecimiento. El trabajo no persigue lograr estrategias para la inmortalidad humana, sino entender los mecanismos para dar respuesta a enfermedades asociadas al envejecimiento.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Oviedo, dirigido por el investigador Carlos López-Otín, ha logrado descifrar el genoma de la medusa inmortal, Turritopsis dohrnii, y ha definido diversas claves genómicas que contribuyen a extender su longevidad hasta el punto de evitar su muerte. El estudio se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

‘Turritopsis dohrnii’. | Créditos: Universidad de Oviedo..

Esta diminuta medusa, de tan solo unos pocos milímetros de longitud, tiene la asombrosa capacidad de revertir la dirección de su ciclo vital hacia un estadio anterior asexual llamado pólipo. La inmensa mayoría de los seres vivos, tras la etapa reproductiva, avanzan en un proceso característico de envejecimiento celular y tisular que culmina con la muerte del organismo. Sin embargo, T. dohrnii tiene la facultad de escoger otro camino: revertir su ciclo vital y rejuvenecer.

La secuenciación del genoma de Turritopsis dohrnii, junto con el de su hermana mortal Turritopsis rubra, y el uso de herramientas bioinformáticas y de genómica comparativa han permitido a los investigadores identificar genes amplificados o con variantes diferenciales características de la medusa inmortal.

Estos genes están asociados con la replicación y la reparación del ADN, el mantenimiento de los telómeros, la renovación de la población de células madre, la comunicación intercelular y la reducción del ambiente celular oxidativo. Todos ellos afectan a procesos que en humanos se han asociado con la longevidad y el envejecimiento saludable.

Ciclo de vida de ‘Turritopsis dohrnii’ y, dentro del cuadrado verde, la vía de reversión junto con los mecanismos potencialmente implicados en esta. | Créditos: Universidad de Oviedo.

Rejuvenecimiento cíclico de la medusa

Además, el estudio exhaustivo de los cambios en la expresión génica durante el proceso de rejuvenecimiento en esta medusa inmortal ha permitido descubrir señales de silenciamiento de genes mediadas por la denominada ruta “Polycomb” y el aumento de la expresión de genes relacionados con la vía de pluripotencia celular.

Ambos procesos son necesarios para que células especializadas puedan desdiferenciarse y ser capaces de convertirse en cualquier tipo de célula, formando así el nuevo organismo. Estos resultados sugieren que estas dos rutas bioquímicas son mediadoras fundamentales del rejuvenecimiento cíclico de esta medusa.

En este sentido, Maria Pascual-Torner, investigadora postdoctoral del departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo y primera autora del artículo junto con Dido Carrero, señala que más que existir una clave única de rejuvenecimiento e inmortalidad, “los diversos mecanismos encontrados en nuestro trabajo actuarían de forma sinérgica como un todo, orquestando así el proceso para asegurar el éxito de rejuvenecimiento de la medusa inmortal”.

Finalmente, López-Otín, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la universidad asturiana, indica que este trabajo “no persigue la búsqueda de estrategias para lograr los sueños de inmortalidad humana que algunos anuncian, sino entender las claves y los límites de la fascinante plasticidad celular que permite que algunos organismos sean capaces de viajar atrás en el tiempo. De este conocimiento esperamos encontrar mejores respuestas frente a las numerosas enfermedades asociadas al envejecimiento que hoy nos abruman”.

Genes potencialmente implicados en la plasticidad biológica de Turritopsis dohrnii, clasificados en ocho de los mecanismos comunes del envejecimiento. | Créditos: Universidad de Oviedo.

Referencia: López-Otín, C. et al. “Comparative genomics of mortal and immortal cnidarians unveil novel keys behind rejuvenation”. Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fuente: SINC.