sábado, 21 de julio de 2018

La estrategia de los insectos para no congelarse que ayudó a revelar una científica argentina

Escarabajo gusano de la harina, Tenebrio molitorDerechos de autor de la imagenSCIENCE PHOTO LIBRARY
Image captionEl nuevo estudio se centró en las proteínas anticongelantes del escarabajo gusano de la harina, "Tenebrio molitor".
Los insectos no tienen capas de pelo para protegerse del frío como otros animales .
Pero tienen algo igualmente efectivo: proteínas anticongelantes.
La existencia de estas proteínas, que evitan que el hielo se forme y esparza en el cuerpo de los insectos, se conocía desde hace décadas. Pero no se sabía como funcionaban.
Un nuevo estudio de la Universidad de Utah y la Universidad de San Diego en Estados Unidos reveló cómo actúan estas proteínas que podrían tener aplicaciones en áreas que van desde la medicina hasta el diseño de aviones.

Estrategias de los insectos

"Como los insectos no pueden controlar su temperatura corporal, usan dos estrategias para evitar la formación de hielo", le dijo a BBC Mundo la científica argentina Valeria Molinero, profesora de química de la Universidad de Utah y una de las autoras del nuevo estudio publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ilustración que muestra la proteína anclándose a la superficie del hieloDerechos de autor de la imagenPNAS
Image caption"Es suficiente con que la proteína se posicione sobre el hielo en la configuración adecuada y luego se pega muy rápido", explicó Molinero.
"Una estrategia es la producción de azúcares para formar mezclas muy viscosas que no pueden formar hielo, sino que forman vidrios".
Deshidratarse y producir azúcares para vitrificarse es un mecanismo de hibernación, explicó Molinero.
"La otra estrategia es la producción de proteínas que se pegan a los cristalinos de hielo cuando son pequeños y no los dejan crecer".

Escarabajo

La existencia de proteínas anticongelantes en insectos y otros organismos (por ejemplo, en peces de zonas polares) se conoce desde hace décadas, aunque nuevas proteínas anticongelantes se siguen descubriendo en nuevos organismos, señaló la científica.
"Sin embargo, era un misterio cómo estas proteínas reconocían el hielo, ya que las interacciones moleculares con el agua y el hielo son muy parecidas".
"Se había propuesto que, para reconocer el hielo, las proteínas anticongelantes de insectos organizaban el agua alrededor de ellas en solución para que adopte una estructura como la del hielo. Y que luego el hielo alrededor de la proteína se pegaba al hielo, y así se reconocían".
Sin embargo, según Molinero, esta hipótesis nunca se había testado.
La científica argentina y su estudiante de doctorado, Arpa Hudait, usaron modelos computacionales que representan las proteínas, el agua y el hielo con resolución molecular.
Y su estudio se centró en las proteínas anticongelantes del escarabajo gusano de la harina, Tenebrio molitor.
"Investigamos cómo es que la proteína reconoce y se pega al hielo. Lo que encontramos es que la proteína no necesita organizar el agua antes de pegarse. Es suficiente con que la proteína se posicione sobre el hielo en la configuración adecuada, y luego se pega muy rápido".

"Como un almohadón"

Molinero explicó que las proteínas anticongelantes "se pegan fuertemente al hielo. Eso hace que cuando la temperatura baja y el hielo quiere crecer, la superficie de los cristales desarrolla curvatura -como un almohadón al que se le colocan encima piedras que se hunden- formando una superficie curva".
Ilustración que muestra la proteína anclándose a la superficie del hieloDerechos de autor de la imagenPNAS
Image captionLa proteína se ancla a la superficie del hielo (en azul) mediante estructuras llamadas clatratos (en naranja).
"Eso hace que el hielo tenga más superficie expuesta al agua líquida que lo que tendría si la superficie fuera plana. Ese exceso de interfaz entre agua y hielo desestabiliza a los cristales, impidiéndoles crecer".
Esto permite de acuerdo a la investigadora que los insectos puedan vivir sin que toda el agua en su organismo se congele, aunque pueden tener pequeños cristalinos de hielo, lo que no sería letal.

Simulaciones

La especialidad de Molinera, quien vive desde hace casi 18 años en Estados Unidos, es la química física computacional y la simulación de hielo a diferentes escalas.
"En las simulaciones moleculares los científicos hacen el experimento en forma virtual, en computadoras", explicó la investigadora a BBC Mundo.
Petirrojo con un gusano de la harina en el picoDerechos de autor de la imagenSCIENCE PHOTO LIBRARY
Image captionLas larvas del escarabajo "Tenebrio molitor", los gusanos de la harina, son alimento de aves y se los utiliza como cebos de pesca.
"Se construye un modelo de las moléculas, en ese caso, las proteínas y el agua. El modelo indica cual es la fuerza de atracción y repulsión entre cada átomo de las moléculas en función de la distancia entre las moléculas", dijo.
"Los programas de simulación molecular usan esas fuerzas para mover las moléculas, usando relaciones entre fuerza y aceleración (mecánica newtoniana)".
"Usando esas relaciones, la computadora predice cómo las moléculas se mueven, y esa trayectoria de todas las moléculas en función del tiempo es lo que nosotros analizamos para entender el mecanismo molecular".

Medicina y aviones

Pero ¿por qué es importante copiar algún día el mecanismo de las proteínas anticongelantes?
Futuras aplicaciones en diversas áreas podrían incluir desde la preservación de órganos para trasplantes hasta el diseño de alas de aviones libres de hielo.
Parte inferior de un avión sobre una pistaDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionPodrían utilizarse en el futuro proteínas anticongelantes sintéticas para diseñar alas de aviones libres de hielo.
"La importancia de nuestro descubrimiento es que nos permite entender qué elementos son importantes para diseñar moléculas sintéticas que cumplan la misma función que las proteínas anticongelantes pero se puedan optimizar -en costo y función- para aplicaciones especificas", afirmó Molinero.
"Existe un mercado potencial para anticongelantes basado en el mismo mecanismo, pero si no se comprende el mecanismo, es difícil definir y optimizar las moléculas", concluyó.


Alba Durán acaba de cumplir 39 y hace cuatro años que su pareja y ella intentaron tener un hijo. “Soy peluquera y tuve que cerrar mi negocio allá por 2010. Tenía 31 años recién cumplidos y mi chico y yo ya habíamos hablado de ser padres. Pero con su sueldo no nos daba, yo estaba hecha polvo... Y dejamos que pasase el tiempo”. Cuenta que comenzó a alternar épocas de paro con trabajos en los que no cobraba más de 900 euros.
En 2014 le ofrecieron un contrato indefinido de 1.200 euros brutos más pluses en una peluquería de un centro comercial al norte de Madrid, y poco después tomó la decisión de quedarse embarazada. “Ya tenía 35 años, sentía que las cosas mejoraban y que era el momento. Estuvimos un año intentándolo y nada. Nos desanimamos, pero luego algunos amigos me decían que ellos estuvieron intentándolo bastante tiempo, así que recuperamos la esperanza. Pasó casi otro año, me planté en 37 y sin el bebé”. Entonces Alba acudió al ginecólogo. Comenzaron las pruebas y meses después le diagnosticaron endometriosis.
“A mí siempre me había dolido mucho la regla, pero pensaba que era normal, que me tenía que aguantar. Me metía unos cuantos ibuprofenos y a seguir. Alguna vez lo dije en una citología de estas rutinarias y me aseguraban que le pasaba a todas las mujeres”. Alba tenía casi 38 años cuando le dijeron que de forma natural iba a ser muy difícil que se quedase embarazada, así que empezó con los ciclos de reproducción asistida: “La Seguridad Social te cubre máximo tres ciclos y hasta los 40 años. Me han hecho uno y no ha habido suerte. Me quedan dos ciclos y un año para lograrlo, así que ya estoy asimilando que nunca seré madre”, confiesa.
La ginecóloga y obstetra Miriam Al Adib señala que este no es ni mucho menos un caso puntual, sino que refleja uno de los mayores problemas de la comunidad médica a la hora de enfrentarse a la endometriosis: “El retraso en el diagnóstico no es tanto por falta de recursos, sino por no hacer bien lo primero que hay que hacer: sospechar. Para ello es necesario escuchar detalladamente los síntomas que tiene la mujer. Una sospecha no es un diagnóstico, pero sí te permite empezar a subir los peldaños necesarios para llegar a algo concluyente. Cuando una mujer en una consulta dice que le duele, hay que profundizar en eso haciendo una serie de preguntas. Y si sospechamos que puede ser endometriosis, hay que hacer las pruebas diagnósticas pertinentes. El gran problema es que no escuchamos a las mujeres”.
Alba se lamenta de que ningún médico sospechase de su dolencia: “Si tan solo en una de esas consultas rutinarias, cuando yo decía que tenía dolores fuertes, hubiesen empezado a hacerme pruebas, igual hubiese tenido el diagnóstico antes de los 30. Y quizá habría podido revertir la situación”.
Tras la publicación de  un reportaje en eldiario.es sobre cómo muchas mujeres aplazan la decisión de ser madres por la precariedad económica y laboral hasta que quizá sea demasiado tarde, varias pacientes diagnosticadas con endometriosis denunciaron a través de redes sociales su situación: ellas también retrasaron la decisión de tener un bebé por las circunstancias; ellas también vivían con la presión de que a los 35 la reserva ovárica comienza a disminuir y los óvulos, poco a poco, pierden calidad; pero en su caso, además, una endometriosis diagnosticada de manera muy tardía había rebajado considerablemente las posibilidades de un embarazo.
“Los implantes endométricos en los órganos reproductivos, que son los más frecuentes, pueden destruir poco a poco el tejido ovárico y dejarte con pocos óvulos funcionales, puede generar también poca movilidad en el útero, o puede afectar a las trompas de Falopio, dificultando la fertilidad”, explica Paloma Andrés, ginecóloga de un Centro de Salud Comunitaria del Ayuntamiento de Madrid.

El 40% tiene graves problemas de fertilidad

A sus 21 años, Lorena Frontal ha urdido un plan vital: quedarse embarazada y después extirpar su útero. Llenar y vaciar como dos verbos que se conjugarían en su cuerpo casi a la vez. Está a punto de acabar la carrera de Ciencias Ambientales y el próximo curso quiere estudiar un máster. Después, encontrar trabajo y alquilar un piso. Y luego, el bebé. Todo ello antes de los 25, la edad que una ginecóloga le estableció como horizonte si quería ser madre de manera “natural”. “Me abruma cumplir años”, dice.
Lorena no tiene aún un diagnóstico concluyente, pero la sospecha es que padece endometriosis. Tuvo su primera regla a los 11 años, y aunque dice que siempre le ha dolido, fue a los 19 cuando empeoró. Desde entonces le han hecho una laparoscopia (cirugía) y varias ecografías. También le han recetado tratamiento hormonal, como a la mayoría de pacientes con endometriosis: “Ahora mismo lo que tengo es una menopausia inducida. Cada tres meses me ponen una inyección de Decapeptyl. Me han puesto dos, pero me han dicho que al ser tan joven no es recomendable que siga con este tratamiento, que es algo temporal. En nada me vendrá la regla [cuando se pase el efecto de la última inyección] y estoy sufriendo solo de pensar en que volverán los dolores”. Paloma Andrés apunta que el Decapeptyl “no está indicado para aplicarlo durante largos periodos”. “Es un tratamiento muy severo, debe ser empleado como algo reducido en el tiempo”, añade.
“La endometriosis es una enfermedad infradiagnosticada”, apunta Lucía Torres, de la asociación EndoMadrid. “Consiste en el crecimiento de un tejido muy similar al del endometrio pero fuera del útero. Estos crecimientos o adherencias suelen aparecer, sobre todo, en zonas como ovarios, trompas de Falopio, vegija... Aún no se conocen las causas por las que crece fuera del útero, lo que se sabe es que al ser un tejido parecido al endometrio, responde a los ciclos hormonales que tenemos las mujeres”, añade. Esto significa que también producen hemorragias, como las menstruales.
El síntoma más común es el de la dismenorrea: “En la mayor parte de los casos, produce dolores en el bajo vientre y sobre todo, cuando se pone más de manifiesto, es cuando se produce esa descamación, es decir, en época menstrual. Está normalizado que la regla duele, y este dolor ha sido utilizado hasta hace no mucho como excusa para mantener a las mujeres dentro de casa y manifestar su debilidad”, señala la ginecóloga Paloma Andrés.
La especialista en salud sexual y reproductiva señala que entre un 10 y un 15% de las mujeres la padecen, y que de ese porcentaje, el 40% presenta graves problemas de fertilidad. Además, según apunta Lucía Torres, “desde que una mujer acude a una consulta médica porque empieza a tener síntomas hasta que por fin tiene un diagnóstico, la media es de nueve años”.
Lorena aún no tiene diagnóstico concluyente: “Una ginecóloga de un hospital público de Madrid me hizo una resonancia y revisándola me dijo que intuía dos pequeños focos de endometriosis en la zona del útero pegada a la vejiga”. “En septiembre deberían hacerme otra laparoscopia, pero hay casos en los que la endometriosis es tan profunda que no se ve ni así. Sé que los dolores volverán, porque la píldora anticonceptiva a mí no me hace nada. El Decapeptyl no me lo pueden volver a inyectar... Pienso en tener un bebé cuanto antes y después hacerme una histerectomía. Si no tengo nada dentro, no habrá dolor. No quiero vivir con dolor. Por un lado me asusta ser madre casi ya, porque no sé si mi pareja y yo sobreviviríamos económicamente, pero me asusta más pensar que no lo voy a ser”, explica.

Falta de perspectiva de género

Lucía Torres, de EndoMadrid, critica la falta de perspectiva de género en el sistema público sanitario: “Esta es una enfermedad que pone en riesgo la fertilidad. Así que la seguridad social debería darte la posibilidad de congelar tus óvulos. El tema de la reproducción de las mujeres se ha dejado en manos privadas, de clínicas que monetizan eso. Afortunadamente hay algunas comunidades que ya lo están haciendo, que ya cubren la congelación de óvulos. Si a ti con 20 años te diagnostican endometriosis, lo mínimo que podría hacer el sistema de salud es darte esa opción de cara al futuro. Si no, se está excluyendo a las mujeres pobres que no pueden pagarlo”.
Diana Unzurrunzaga, de 36 años y técnico medioambiental, lloró el día en el que le dijeron que padecía endometriosis y que empezase a plantearse si quería tener hijos porque el tiempo corría en su contra: “Tenía 26 y me dijeron eso a la vez que me informaban de que me tendrían que operar para quitarme unos quistes en el ovario. Me llevé un disgusto... Pensaba: 'Quiero ser madre, pero ¿ahora?'. En mi cabeza se repetía la frase 'si tardas mucho, igual no puedes'. De primeras fue un shock. Decía: 'Quiero ser madre pero ya me han puesto un muro antes siquiera de intentarlo'”.
Según Lucía Torres, muchas mujeres descubren que tienen endometriosis cuando intentan ser madres y ven que no pueden: “Esto significa que hasta que la mujer no puede cumplir con su rol social de procrear, la comunidad médica no presta suficiente atención a sus síntomas para llegar a un diagnóstico”.
Diana ahora está a punto de intentar su tercera fecundación in vitro. La primera vez tuvo un aborto espontáneo al mes y medio, la segunda vez los óvulos se degradaron antes siquiera de intentar implantar el embrión. Desde hace un par de años, su lenguaje cotidiano se ha visto aplazado por otro al que ni siquiera estaba habituada: hormonación, hiperestimulación, transferencias, punción, extracción. “El proceso es duro, y al menos me lo cubre la Seguridad Social. Pero tras el aborto, luego los óvulos que se degradaron, luego tuve hiperestimulación y me toca descansar... Viendo las dificultades que estoy teniendo ya no sé si quiero ser madre”.
Su entorno, dice, la anima a seguir intentándolo por la vía privada si el tercer ciclo (el último que cubre la sanidad pública) no tiene éxito. “Creo que no quiero pasar por eso. Más y más intentos. Psicológicamente es muy duro, y pagarlo también. No sé si estoy dispuesta a más sufrimiento solo por tener un bebé. Antes lo deseaba, ahora ya no sé hasta qué punto lo quiero por el miedo a arrepentirme o por la frustración que pueda sentir en el futuro por no haber sido madre”.
El caso de Mila Sánchez es diferente. Ahora tiene 37 pero sufre dolores menstruales desde los 13. “El médico siempre me decía que era normal que me doliese, y que cuando tuviese hijos se me pasaría”, recuerda.
La ginecóloga Paloma Andrés apunta que el embarazo nunca debe ser recetado como un tratamiento, sino como una posibilidad o elección: “Estamos en un sistema social y cultural patriarcal cuyo mandato para las mujeres es ser madres. Por un lado la experiencia nos dice que la maternidad alivia los síntomas de la endometriosis porque no hay menstruación y, por tanto, disminuyen los implantes [crecimiento del tejido fuera del útero]. En la lógica de muchos médicos, todas las mujeres quieren ser madres porque ese es su cometido en la vida, creen que así se completan. Así que si unes las dos cosas, tienes el embarazo como tratamiento. Pero lo único que se debe hacer es informar: decirles que un embarazo puede reducir los síntomas, pero no cura la enfermedad. Y preguntarles sobre todo si desean ser madres. Si no lo desean, esa posibilidad no es una vía para ellas”.
Lucía Torres arremete contra el mito del embarazo terapéutico: “Es cierto que en algunas mujeres funciona, pero ni mucho menos en todas. Además, si estás enferma y tienes un dolor crónico que te incapacita de forma intermitente, a lo mejor no tienes fuerzas para cuidar de un bebé. El embarazo debería ser una opción vital, no un tratamiento. Además, muchas mujeres, aunque lo deseen, no conseguirán embarazarse. Hay que informar a las pacientes debidamente”.
Mila fue diagnosticada de endometriosis en 2016. Unos años antes había intentado quedarse embarazada pero no lo logró. “He descartado ser madre. Me hubiese gustado pero ahora mismo estoy en paro, cerca de los 40 y con unos dolores muy fuertes. Quizá si me hubiesen diagnosticado cuando era adolescente, que ya tenía síntomas, todo habría sido diferente. Ahora no tengo medios ni fuerzas para intentarlo”.