“La vía cerebral que detectamos funciona como un sistema de alarma central”, señaló Sung Han, autor principal del estudio y profesor asistente en los Laboratorios de Biología de Péptidos de la Fundación Clayton del Instituto Salk (California, EE.UU.). “Nos emocionó descubrir que las neuronas CGRP se activan mediante señales sensoriales negativas de los cinco sentidos: vista, oído, gusto, olfato y tacto”, agregó. La inmensa mayoría de amenazas externas implican señales multisensoriales. En un incendio, por ejemplo, una persona es capaz de oler el humo, sentir el calor y ver las llamas, y todo ello trabajando junto pone en marcha el engranaje del miedo.

Anteriormente, se creía que cada sentido transmitía de forma independiente las señales de amenaza, pero el reciente estudio parece indicar que en realidad se trata de un solo camino impulsado por la molécula CGRP. Los investigadores probaron esta hipótesis en ratones genéticamente modificados, a los que equiparon con un pequeño dispositivo para obtener imágenes de calcio que permiten rastrear la actividad de las neuronas CGRP mientras el ratón deambula libremente y responde a su entorno.

Luego, los roedores se enfrentaron a estímulos amenazantes, incluido un pequeño golpe, el sonido de un trueno y un disco amenazador en expansión que simula el rápido acercamiento de un pájaro por encima de su cabeza. Al final, se registró que la actividad de 160 neuronas CGRP aumentaba justamente cuando el ratón se enfrentaba a sonidos, sabores, olores, sensaciones y señales visuales amenazantes. El equipo también demostró que estas neuronas eran necesarias para formar recuerdos de las propias amenazas.

La reciente investigación podría conducir a nuevas terapias para múltiples trastornos relacionados con el miedo. “Los medicamentos que bloquean las CGRP se han usado para tratar las migrañas, así que espero que nuestro estudio pueda ser un ancla para usar este tipo de medicamento para aliviar los recuerdos de amenazas en el trastorno de estrés postraumático o la hipersensibilidad sensorial en el autismo”, concluye Sukjae Joshua Kang, coautor del trabajo, reportó RT.

En su estudio, publicado por ‘Nature Astronomy’, especialistas de las universidades de ‘Glasgow’ (Reino Unido) y Curtin (Australia), evaluaron cómo la superficie del grano de polvo de ese asteroide condrita ordinario era afectada por la intemperie espacial y allí encontraron hidróxido y agua enriquecidos, lo que sugiere que los iones de hidrógeno del Sol fueron ‘implantados’ en la roca, almacenando agua donde no pudiese ser tocada. Este análisis fue realizado en los “primeros 50 nanómetros más o menos de la superficie de los granos de polvo del Itokawa”, donde los científicos descubrieron que había hasta 1 % de agua.

De esta manera comprobaron que su origen estaba relacionado con el Sol, particularmente con el viento solar, que al entrar en contacto con las partículas de polvo que se encuentran en determinados tipos de asteroides puede generar una pequeña cantidad de agua. “Nuestra investigación sugiere que el viento solar creó agua en la superficie de pequeños granos de polvo y esta agua isotópicamente más ligera probablemente proporcionó el resto del agua de la Tierra”, explicó Phil Band, científico planetario de la Universidad de Curtin.

Respecto de la cantidad de agua hallada en las partículas de polvo, estiman que los asteroides de tipo S pueden albergar hasta 20 litros por metro cúbico de roca. Por lo tanto, el equipo de investigación sugiere que los granos aislados de polvo en el espacio pueden ser una fuente importante de agua en el Sistema Solar. “Nuestra investigación muestra que el mismo proceso de meteorización espacial que creó agua en el Itokawa probablemente ocurrió en otros planetas sin aire, lo que significa que los astronautas podrían procesar suministros frescos de agua directamente del polvo en la superficie de un planeta, como la Luna”, concluyeron.

Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han planteado una fuente alternativa a la schreibersita. Al estudiar fulguritas —estructuras en forma de tubo dejadas en la roca por rayos— el equipo descubrió una gran cantidad de este compuesto en las muestras. Los cálculos realizados, que tomaron en cuenta la mayor actividad eléctrica de la atmósfera en la etapa temprana de la Tierra, indicaron que hace entre 4.500 millones y 3.500 millones de años, los rayos podrían haber producido entre 110 y 11.000 kg anuales de fósforo reactivo en forma de fosfuros, fosfitos e hipofosfitos, en cantidades suficientes como para mantener las primeras formas de la vida.

Los autores del estudio publicado en ‘Nature Communications’ subrayan que los impactos de relámpagos han estado ocurriendo a un ritmo relativamente igual durante millones de años, mientras que la hipótesis meteórica se refiere a periodos separados de bombardeos de la Tierra. Asimismo, los rayos son más frecuentes en regiones trópicas, donde se cree que se originó la vida. Según los investigadores, abundantes descargas eléctricas en la atmósfera podría ser uno de los factores para la búsqueda de la vida extraterrestre.

Según la explicación de los autores de esta simulación, recogida el mes pasado en ‘The Astrophysical Journal Letters’, el sedimento obtenido bajo los efectos de ionización de los dos componentes básicos de la atmósfera del mayor satélite de Saturno incluían macromoléculas orgánicas bastante complicadas. La microscopía de alta resolución que utilizaron los científicos encontró de 3 a 10 anillos pentagonales aromáticos en la estructura de algunas de ellas, complejidad que creció en cascada a lo largo de la simulación. La neblina anaranjada de Titán es un fenómeno derivado de la suspensión permanente de las nanopartículas en la mezcla de gases que las genera. En condiciones de laboratorio, este proceso atmosférico fue recreado por medio de descargas eléctricas dentro de un recipiente de acero inoxidable, sin exponerlo a las temperaturas exactamente coincidentes con las originales, por lo que los compuestos resultantes se sedimentaron en el fondo.

The hazy atmosphere of Saturn's moon Titan is a complex stew of organic chemicals, possibly reminiscent of the early Earth. Now researchers have recreated a bit of Titan in a lab in Zurich. https://t.co/4u9z6CM1lN pic.twitter.com/nL5W3hBXBf

— Corey S. Powell (@coreyspowell) February 12, 2021

Los componentes de la neblina de Titán se conocen como tolinas, un término acuñado en la década de 1970 para designar la materia orgánica primitiva presente en algunos planetas, exoplanetas y en sus satélites cuando no tengan indicios de vida. El microscopio construido en Zúrich ha permitido identificar más de 100 moléculas de estas tolinas y sacar imágenes de resolución atómica de una docena de ellas. Por primera vez, los científicos han ido más allá en la comprensión de los procesos químicos de la atmósfera de Titán de lo que permite la espectroscopia de masas, que revela las proporciones relativas de los diversos elementos, pero no los enlaces ni la estructura de cada compuesto. Debido a una nueva herramienta para el análisis de materiales astrobiológicos, “vemos aquí la arquitectura molecular de compuestos sintéticos similares a los que se cree que causan la neblina naranja de la atmósfera de Titán”, valoró el investigador de la NASA Conor Nixon en un blog redactado por dos coautores del estudio suizo.

Según los científicos, la mayor de las lunas de Saturno puede contener pistas sobre las primeras etapas de la evolución de la vida en la Tierra que se encontrarían, precisamente, en la neblina. Científicos de la NASA anunciaron el pasado mes de octubre que habían identificado en la atmósfera de Titán una molécula basada en carbono que nunca se había detectado en ninguna otra atmósfera: ciclopropenilideno. Se trata de un hallazgo “inesperado” de un compuesto que podría ser precursor de otros más complejos que podrían derivar en formación de vida, según los expertos.

No es el primer caso de la presencia de moléculas orgánicas en cuerpos provenientes del espacio exterior y hace unos años hubo previsiones por modelado de que esta molécula en concreto podría ser clave en la formación de compuestos orgánicos extraterrestres. Sin embargo, el hallazgo plantea más enigmas para los investigadores, porque se trata de una sustancia bioquímica multiuso. Este producto de síntesis de amoníaco y formaldehído se utiliza a su vez como el componente básico del explosivo RDX (o hexógeno). En la medicina sirve asimismo como un antibiótico, que se comercializa bajo el nombre de urotropina, y también es muy utilizado como el aditivo alimentario E239.

Los investigadores sostienen que por primera vez han confirmado en la práctica su presencia en el cosmos y han podido aislarlo de tres meteoritos a la vez: el Murchison (Australia, 1969), el Murray (EE.UU., de hace al menos 90 millones de años) y el Tagish Lake (Canadá, 2000). La baja concentración de hexametilentetramina en dos de estos meteoritos (una parte por mil millones) explica por qué el compuesto había eludido la detección en los estudios anteriores, creen los autores del hallazgo, que resumieron sus conclusiones en un artículo publicado el 7 de diciembre en la revista ‘Nature’.

En las regiones del espacio desde donde llegaron a la Tierra, el compuesto en cuestión podía ser fruto de la combinación de agua, amoníaco y metanol expluestos a ciertas temperaturas y condiciones fotoquímicas. Una conjetura previa a esta investigación señaló también que esta molécula debería estar presente en el hielo espacial, rico en metanol. La química de la vida se basa en compuestos orgánicos: moléculas que contienen carbono e hidrógeno y pueden incluir también oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos. Habitualmente todas las moléculas orgánicas se asocian con la vida, pero pueden aparecer en los procesos no propiamente biológicos (que se llaman probióticos) y no necesariamente sirven como indicadores de vida, según la ciencia.

Anteriormente, se creía que la formación de glicina requería energía, pero un conjunto de experimentos, llevados a cabo principalmente en el Laboratorio de Astrofísica del Observatorio de Leiden (Países Bajos) reveló que esta puede formarse en ausencia de energía en la superficie de los granos de polvo helado, a través de lo que se conoce como ‘química oscura’.

“La química oscura se refiere a la química sin la necesidad de radiación energética. En el laboratorio pudimos simular las condiciones de las nubes interestelares oscuras, donde las partículas de polvo frío están cubiertas por delgadas capas de hielo y posteriormente procesadas por átomos impactantes que hacen que las especies precursoras se fragmenten y los intermedios reactivos se recombinen”, explicó el astroquímico Sergio Ioppolo, autor principal del estudio, publicado en la revista ‘Nature Astronomy’.

Gracias a sus experimentos, los científicos demostraron por primera vez que la metilamina, la especie precursora de la glicina, puede formarse en ausencia de energía en condiciones interestelares. Además, pudieron confirmar que también se podía formar glicina y que la presencia de hielo de agua era esencial en este proceso.

La metilamina fue detectada en la cola del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Los cometas reflejan la composición molecular presente cuando nuestro Sol y los planetas todavía estaban por formarse. La detección de este compuesto orgánico en el cometa también sugiere que los aminoácidos se forman mucho antes que las estrellas.

Ioppolo cree que, “una vez formada, la glicina también puede convertirse en un precursor de otras moléculas orgánicas complejas” y llevar también a “la formación de otros aminoácidos, como la alanina y la serina en las nubes oscuras en el espacio”. “Al final, este inventario molecular orgánico enriquecido es incluido en cuerpos celestes, como cometas, y entregados a planetas jóvenes, como sucedió con nuestra Tierra y muchos otros planetas”, concluyó.

Los estudiosos observaron cómo funcionan las moléculas TERRA, una variedad de ácido ribonucleico (ARN) que se acumula en los extremos no codificantes de los cromosomas, los denominados telómeros. Desde allí, estas moléculas señalan si estos tramos han perdido fragmentos y urgen recuperación o extensión. El medio recuerda que la funcionalidad de los telómeros es comparable con los herretes, que se sitúan en los extremos de cada cordón de zapato y evitan que se deshilache. A medida que las células se dividen, los telómeros se acortan y esta capa protectora se vuelve menos eficaz. Cuando los telómeros se hagan demasiado cortos, la célula deja de dividirse por completo.

Dentro del estudio, se pudo establecer que un papel clave en la adhesión de las moléculas TERRA a los telómeros lo desempeña la proteína de reparación RAD51. Es también un gen que propicia la formación de una molécula híbrida ARN-ADN durante la reparación del ADN dañado. Los autores estiman que esta función adicional “significa un cambio de paradigma”. Además, se detectó que los telómetros cortos son mucho más atractivos para las mencionadas TERRA que los largos. El funcionamiento de este mecanismo de adhesión fue observado en células vivas y reproducido en tubos de ensayo.

Un artículo científico publicado el 14 de octubre en la revista ‘Nature’, recoge los resultados del estudio de este proceso, que los autores denominaron “reclutamiento de las TERRA”. Sin embargo, todas sus observaciones no hacen realidad inmediatamente la prevención del envejecimiento celular. Dado el papel que desempeñan los telómeros para la salud y en la aparición de ciertas enfermedades, será importante ver cómo se regula el mecanismo recién descubierto en un entorno celular muy complejo, señaló el profesor Joachim Lingner, jefe del equipo investigador.

El análisis de la pluma de gases, que permite dar una idea de cómo es el océano oculto y de si podría ser habitable, así como del rocío marino congelado liberado a través de las grietas, sugiere que los procesos en el interior de Encélado son más complejos de lo que se creía antes.

Según Christopher Glein, autor principal del nuevo estudio publicado en la revista ‘Geophysical Research Letters’, ahora “Encélado parece demostrar un experimento masivo de secuestro de carbono”, proceso que estudian en la Tierra tratando de descubrir si algo similar puede aplicarse para mitigar las emisiones industriales de CO2. La abundancia de CO2, explicada con las reacciones geoquímicas entre el núcleo rocoso del satélite y el agua líquida de su océano subterráneo, junto con los descubrimientos previos de sílice e hidrógeno molecular (H2) apuntan a que el núcleo de Encélado tiene una mayor diversidad geoquímica. A ello se suma la posible presencia de los respiraderos hidrotérmicos en el interior de la luna.

“La interfaz dinámica de un núcleo complejo y agua marina potencialmente podría crear fuentes de energía que podrían sustentar la vida”, sostuvo Hunter Waite, investigador principal del equipo de Cassini para el espectrómetro de masa neutra e iónica (INMS). Investigadores barajan la posibilidad de que este satélite de Saturno podría albergar vida desde hace años. Si bien Waite admitió que de momento los científicos no disponen de evidencias de la presencia de la vida microbiana en el océano de Encélado, recalcó que “la creciente evidencia del desequilibrio químico ofrece una tentadora pista de que debajo de la corteza helada de la luna podrían existir condiciones de habitabilidad”.

El descubrimiento de los académicos de la Universidad de Linköping (Suecia) se produjo después de realizar un experimento en el que ofrecieron a unas ratas de laboratorio dos opciones: presionar una palanca que les daba alcohol o una segunda palanca que les proporcionaba agua con azúcar.

La mayor parte de los roedores prefirieron tomaron el agua dulce, pero el 15 % de estos se decantaron por el alcohol. Su elección estaba dictada por una adicción, que no pudo ser refrenada ni aplicándoles pequeñas descargas eléctricas.

Los investigadores detectaron posteriormente en los ratas que preferían el alcohol que un gen se expresaba en niveles mucho más bajos a lo habitual. Cuando se investigó la adicción en humanos, los resultados fueron los mismos.

El gen en cuestión es un anteproyecto de la proteína GATA3. Se trata de un prótido de transporte que hace que se mantengan bajos los niveles de la sustancia inhibidora de la señal de ácido gamma-aminobutírico (GABA) en torno de las células nerviosas, produciendo así un cambio molecular en el cerebro que afecta a los comportamientos relacionados con las adicciones.

Actualmente, los biólogos están cooperando con una empresa farmacéutica con el fin de desarrollar una molécula de segunda generación que estará destinada a fármacos para curar el alcoholismo.

En el estudio se analizaron tumores en ratones, a los que se suministró bicarbonato de sodio con agua potable, que sorprendentemente fue suficiente para neutralizar la acidez de las zonas privadas de oxígeno en los tumores y activarlos, haciéndolos más sensibles a la terapia.

En otras palabras, con tan solo agua y bicarbonato de sodio es posible ‘engañar’ a las células dentro de un tumor y así combatirlo con más facilidad en las terapias, según los investigadores.

“El concepto es muy simple”, sostiene el autor del estudio Chi Van Dang. “No se trata de un medicamento de 100.000 dólares al año. Es literalmente solo bicarbonato de sodio”.