Ciencia en un párrafo: ejercicio, abejas y Ártico

El ejercicio, una alternativa para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas

Siempre hemos sabido que los nervios actúan sobre los músculos. Lo que no se sabía era que los músculos actúan sobre los nervios. Ritu Raman, profesor de ingeniería mecánica en MIT y su grupo, publicaron recientemente los resultados de sus estudios en la revista Advanced Healthcare Materials, donde muestran que no sólo el ejercicio puede tener beneficios a nivel de neuronas individuales, sino también que las neuronas responden a impactos físicos.

En trabajos experimentales de cultivo de células, se evidenció que cuando los músculos se contraen durante el ejercicio liberan una 'sopa' de señales bioquímicas llamadas mioquinas. En presencia de estas señales generadas, las neuronas crecieron cuatro veces más en comparación con las que no estuvieron expuestas a las mioquinas. Con estos experimentos realizados a nivel celular, los investigadores infieren que el ejercicio puede tener un efecto bioquímico significativo sobre el crecimiento de los nervios, lo que los llevó a proponer que "si estimulamos el músculo, podríamos estimular la curación del nervio y restaurar la movilidad a quienes la han perdido debido a una lesión traumática o enfermedades neurodegenerativas".

Además, los investigadores observaron que cuando las neuronas se mueven repetidamente hacia adelante y hacia atrás, de manera similar a cómo los músculos se contraen y expanden durante el ejercicio, la velocidad de crecimiento de las neuronas es similar a la de las que están expuestas a las miocinas del músculo.

Ahora que el grupo ha demostrado que ejercitar los músculos puede promover el crecimiento de los nervios a nivel celular, proponen estudiar cómo se puede utilizar la estimulación muscular dirigida para hacer crecer y curar los nervios dañados y restaurar la movilidad de las personas que viven con enfermedades neurodegenerativas. "Eso fue interesante, porque siempre pensamos que los nervios controlan los músculos, pero no pensamos en los músculos respondiendo a los nervios", dice Raman.

Fuente: 
Actuating Extracellular Matrices Decouple the Mechanical and Biochemical Effects of Muscle Contraction on Motor Neurons
Massachusetts Institute of Technology

El Ártico se está descongelando y nosotros lo podemos evitar

Una de las claras demostraciones del calentamiento global es la disminución del hielo en la zona polar Ártica. Esta situación puede impactar significativamente el ecosistema y el clima de la Tierra al cambiar los patrones climáticos. Es que, a medida que el clima se calienta debido al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, el hielo marino en el Ártico va desapareciendo a un volumen sin precedentes de más del 12 por ciento por cada década.

El hielo marino protege al Ártico del calentamiento al reflejar la luz solar entrante hacia el espacio. Con hielo menos refractante, las aguas oceánicas más oscuras absorberán más calor del sol, lo que aumentará aún más las temperaturas en el Ártico y en todo el mundo. Además, el calentamiento en el Ártico podría cambiar los patrones de vientos y corrientes oceánicas, lo que provocaría fenómenos meteorológicos más extremos en todo el mundo.

Por primera vez, un equipo de investigación internacional, que incluía a la climatóloga Alexandra Jahn, de la Universidad de Colorado, en Boulder, y a Céline Heuzé, de la Universidad de Gotemburgo, en Suecia, utilizó modelos informáticos para predecir cuándo podría ocurrir el primer día sin hielo en el océano, para luego pasar a predecir cuándo el océano quedará libre de hielo durante un mes completo. Esto parece que sucederá en la década de 2030 o inclusive en el año 2027.

Los investigadores descubrieron que una serie de fenómenos meteorológicos extremos podrían derretir dos millones de kilómetros cuadrados o más de hielo marino en un corto período de tiempo: por ejemplo, un otoño inusualmente cálido debilita primero el hielo marino, seguido de un invierno y una primavera cálidos en el Ártico que evitan que se forme nuevo hielo.

Pero también hay buenas noticias: "Cualquier reducción de las emisiones ayudaría a preservar el hielo marino", dijo Jahn. El reducir dichas emisiones nos corresponde a nosotros, los que debemos reducir los comportamientos relacionados con la producción de gases efecto invernadero.

Fuente:
Countdown to an ice-free Arctic: New research warns of accelerated timelines
University of Colorado at Boulder

La contaminación lumínica tampoco deja dormir a las abejas

Investigadores de la Universidad de California (UC), en San Diego, Estados Unidos, han descubierto que el efecto de la luz en la noche no es sólo un problema de salud para los humanos. Un nuevo estudio dirigido por la candidata a doctorado Ashley Kim y el profesor James Nieh, en la Facultad de Ciencias Biológicas, ha encontrado que la luz artificial altera los ritmos circadianos de las abejas melíferas, lo que plantea una amenaza a su papel esencial como polinizadoras.

Los efectos de la contaminación lumínica en los sistemas biológicos son poco conocidos en humanos y mucho menos en abejas. Sin embargo, los expertos en sueño en humanos han demostrado que existen patologías relacionadas con la exposición y el tiempo frente a las pantallas o frente a otros dispositivos electrónicos, lo cual, además de alterar nuestros patrones de sueño, compromete nuestros ciclos diarios de sueño-vigilia.

Las abejas melíferas desempeñan un papel crucial como polinizadoras de plantas silvestres y cultivos importantes, proporcionando servicios que apoyan la estabilidad de los ecosistemas y la seguridad alimentaria mundial. Sin la polinización, cultivos que valen decenas de millones de dólares estarían en peligro.

El sueño es crucial para la salud y la condición física de las colonias de abejas melíferas que, al igual que nosotros, cuando experimentan una mala noche de sueño, se alteran sus patrones circadianos, lo que conlleva a cambios de comportamiento. Un ejemplo de ello se observa con los mecanismos de comunicación que dependen de un intrincado sistema comunicativo que es el baile con el que informan a las compañeras de colmena sobre la ubicación de las fuentes de alimento en el entorno. Cuando duermen mal, las abejas bailan mal y, por lo tanto, no se comunican tan bien como cuando duermen lo suficiente.

A través de una serie de experimentos que duraron varios años, los investigadores de la UC compararon grupos de abejas que durmieron normalmente en la oscuridad con otros que estuvieron expuestos a luz artificial continua. Los resultados mostraron claramente que la exposición prolongada a la luz alteró significativamente los ritmos circadianos de las abejas melíferas, lo que provocó un deterioro de su comportamiento.

Fuente:
Exposure to constant artificial light alters honey bee sleep rhythms and disrupts sleep
Scientific Reports
University of California - San Diego