Por Agencias

Investigadores del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) de Barcelona crearon una biblioteca de células madre sin precedentes de seis especies de mamíferos -humano, ratón, mono, conejo, vaca y rinoceronte- para compararlas y estudiar por qué difieren en el tiempo que tardan en desarrollarse.

El trabajo, que publica la revista Cell Stem Cell, fue llevado a cabo por el grupo que dirige la investigadora del EMBL Barcelona, Miki Ebisuya, que estudia desde hace tiempo por qué hay diferencias en la velocidad de desarrollo embrionario si casi todos los mamíferos siguen las mismas etapas de crecimiento para formar su columna vertebral.

Según los investigadores, la formación de los segmentos corporales que dan lugar a vértebras y costillas, denominados somitas, está controlada por un mecanismo llamado "reloj de segmentación" y este trabajo les reveló que tanto el reloj de segmentación, como las historias evolutivas diferentes de los mamíferos tienen influencia en los tiempos de desarrollo entre especies.

Relojdesegmentación

En los humanos, el embarazo dura nueve meses, en los ratones tan solo 20 días, y en los rinocerontes hasta 17 meses y, aunque muchas especies de mamíferos pasan por las mismas etapas durante el desarrollo embrionario, la velocidad de desarrollo es diferente, entre otras cosas porque la expresión de los genes del reloj de segmentación oscila con frecuencias diferentes, por ejemplo, es de dos a tres veces más lenta en humanos que en ratones.

"El reloj de segmentación es un sistema idóneo para estudiar las diferencias entre especies", según los investigadores del grupo de Ebisuya.

Su investigación reveló hace poco que las diferencias en la velocidad de las reacciones bioquímicas son responsables de las diferencias en los relojes del ratón y el ser humano, pero para establecer si se trata de un principio general del desarrollo embrionario, los investigadores necesitaban ampliar las especies estudiadas, que hasta ahora solo eran el ser humano y el ratón.

Por eso, el grupo de Ebisuya, en colaboración con investigadores de Europa, Japón y EE.UU., añadió al laboratorio el reloj de segmentación de cuatro nuevas especies de mamíferos: mono tití, conejo, vaca y rinoceronte.

Los investigadores recogieron células madre embrionarias y pluripotentes inducidas de estos cuatro animales, que se sumaron a la biblioteca ya existente de humano y ratón, para constituir una plataforma general que permite comparar procesos de desarrollo.

"Queríamos crear una plataforma de células de varias especies de mamíferos para estudiar por qué su tiempo de desarrollo es diferente, y para tener un abanico de diversidad lo más amplio posible, elegimos especies con pesos corporales que iban de 50 gramos a 2 toneladas, duraciones de gestación de 20 días a 17 meses y tres historias evolutivas o filogenias diferentes: primates (humano y tití), glires (ratón y conejo) y ungulados (vaca y rinoceronte)", detalló el investigador Jorge Lázaro.

Diferencias

Los científicos del EMBL estudiaron las diferencias en el reloj de segmentación de las cuatro nuevas especies para diferenciar las células madre que luego darán lugar a la columna vertebral, costillas y músculos del esqueleto.

"Es una plataforma ideal para investigar la causa de las diferencias entre especies y determinar si existe alguna relación general entre el tiempo de segmentación y las características del organismo", resaltó Ebisuya.

Aunque se sabía que la duración de la gestación, igual que muchos otros parámetros corporales, depende del peso del animal, los investigadores no encontraron ninguna correlación entre el peso medio de cada una de las especies y el periodo de su reloj de segmentación.

Sin embargo, sí vieron que el reloj de segmentación se correlaciona con la duración de la etapa de embriogénesis, el tiempo que transcurre entre la fecundación y el final de la organogénesis, cuando se forman todos los órganos de un embrión.

Además, descubrieron que las tres diferentes historias evolutivas -primates, glires y ungulados- se corresponden con periodos del reloj de segmentación lentos, rápidos e intermedios respectivamente, lo que apunta a una relación entre el tempo de desarrollo y los grupos evolutivos.

También encontraron que los genes relacionados con los procesos bioquímicos muestran un patrón de expresión que se correlaciona con el periodo del reloj de segmentación, lo que proporciona pistas sobre un posible mecanismo molecular subyacente a las diferentes velocidades de desarrollo entre especies.

La cadena alimentaria, especialmente en el mundo globalizado y de sobrexplotación del campo y el mar, deja tras de sí una enorme huella de carbono y pobreza hídrica que agudiza un cambio climático que quizá pueda atenuarse comiendo de forma más sostenible.

Así lo defendieron cocineros y científicos en un encuentro previo al Science & Cooking World Congress (SCWC) que se celebrará en la ciudad española de Barcelona, en el que la organización quiere presentar un decálogo de buenas prácticas para cocineros, amantes de la cocina y actores de la cadena alimentaria en general, según explicó el responsable del evento y divulgador gastronómico Pere Castells.

¿Cómo afectará el cambio climático a la gastronomía?, ¿son los insectos y las algas los alimentos del futuro?, ¿hemos de volver a la cocina tradicional? Estas son algunas de las preguntas que intentaron resolver el chef chileno y experto en divulgación científica Heinz Wurth; el coordinador de I+D y Medio Ambiente en Aponiente, Juan Martín Bermúdez; y el experto en sostenibilidad y gestión de residuos Oriol Vilaseca.

Este último apuntó que según la FAO, la crisis de acceso a la alimentación es el cuarto riesgo global en la percepción de la ciudadanía en 2023 porque cada vez existen más personas pasando hambre y cada vez los alimentos resultan más inaccesibles por el encarecimiento del transporte y la falta de recursos hídricos para su cultivo, entre otras muchas causas.

Insectos y algas

Según la FAO, 30.000 especies están en peligro de extinción como resultado de la crisis climática, algunas de ellas comestibles. Además, los productos animales producen entre 10 y 50 veces más gases de efecto invernadero que los vegetales.

También la sobrexplotación del mar provocará cada vez más vedas de algunos pescados, sin olvidar que se advierte que algunos vegetales y cereales exigirán tanta agua para su cultivo que dejarán de ser rentables.

Wurth reflexionó sobre la oportunidad de introducir en la gastronomía animales de reproducción poco contaminante como los insectos, aunque admitió que si bien en Asia y México tienen cada vez más aceptación, "a buena parte del mundo occidental les dan asco".

"Cómo cocinar los insectos de forma atractiva y apetitosa es sin duda un reto que muchos tenemos y tendremos por delante, pues comer es un acto cultural y que busca el placer", señaló el cocinero.

Por su parte, Bermúdez recordó el trabajo de innovación y gastronomía que lleva a cabo el restaurante Aponiente en Cádiz, España, desde hace años para ofrecer productos sostenibles y de nutrientes hasta ahora poco utilizados del mar en su carta. "Debemos empoderar a las cocinas para que exijan una forma de producción de pesca, ganadería o cultivo sostenible, y rechace lo insostenible", añadió.

Bermúdez indicó las posibilidades que ofrece la ciencia y la naturaleza para conseguir proteínas de bajo coste ambiental y, en ese sentido, usar proteína de bajo coste ambiental como el plancton que el chef de Aponiente, Ángel León, usa en lugar de utilizar grandes pescados sobreexplotados como el mero o el rodaballo.

También Evarist March, colaborador del Celler de Can Roca, remarcó el papel que adquirirán nuevas plantas y vegetales en el futuro de la dieta, siempre que sean capaces de crecer con las nuevas temperaturas.

Un bebé nacido en Argentina es la primera persona engendrada con una nueva técnica que activa la capacidad de fecundar de los espermatozoides, desarrollada por la empresa emergente de tecnología médica Fecundis, del Parque Científico de Barcelona, España.

El método reproduce en el laboratorio el proceso que se da naturalmente en el tracto reproductivo de la mujer.

Los padres son pacientes con un largo historial de infertilidad y esta técnica abre las posibilidades de un aumento de las tasas de éxito de los tratamientos de reproducción asistida, explicó la experta Rita Vassena, primera ejecutiva de Fecundis.

La nueva técnica hace que el número de embriones de alta calidad a partir de espermatozoides tratados aumente 63%, lo que permitiría reducir a la mitad el tiempo y el costo de estos tratamientos, ya que habitualmente solo uno de cada tres acaba en nacimiento.

Según Vassena, para mejorar estos resultados, históricamente se ha centrado la atención en el óvulo, pero se ha demostrado que la actividad del semen contribuye más allá de la fecundación y que su actividad es clave para un buen desarrollo de los embriones y del éxito de los tratamientos.

Dos embarazos más

En este caso, se aplicó en la clínica In Vitro de Buenos Aires, que colabora en la investigación junto con el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (Conicet) y la Universidad Nacional de Rosario; otros dos embarazos logrados con la misma técnica se encuentran actualmente en el tercer trimestre de gestación.

La técnica de activación de los espermatozoides desarrollada por Fecundis, denominada "HyperSperm", reproduce en los espermatozoides los mismos cambios bioquímicos que se generan de forma natural en el tracto reproductor femenino durante una fecundación espontánea.

Esto permite al espermatozoide adquirir una capacidad de movimiento llamada "hiperactivación", que es crítica para el éxito de las fecundaciones y que, sin embargo, no se reproduce correctamente con las técnicas actuales de reproducción asistida.

"En las clínicas de reproducción asistida, en general, se presta poca atención a los espermatozoides y carecemos de protocolos estandarizados de manejo del semen", según Rita Vassena.

Durante años, el espermatozoide se ha considerado un mero medio de transporte para la contribución genética del padre al embrión.

"Hoy sabemos que las funciones del espermatozoide van mucho más allá de sólo proveer de material genético paterno al ovocito", explicó el biólogo Dario Krapf, responsable de I+D+i de Fecundis.

Fecundis inició en 2022 un ensayo piloto en Argentina, donde desarrolla parte de su actividad, con la selección de 10 parejas infértiles, que fueron sometidas por igual a la técnica tradicional y a la innovadora.

Los investigadores comprobaron que los espermatozoides tratados con HyperSperm generaron 63% más de embriones de alta calidad en comparación con los controles. Sin embargo, se trata de un estudio de tamaño y alcance limitados, por lo que se preparan ensayos más amplios.