¿Qué es Quilo de Ciencia?

Inmunidad contra la autoinmunidad: Una esperanza que se hace realidad

2026-04-04T09:48:00.004+02:00

Me encantan los objetos que pueden ser usados con más de un propósito. ¿Cuántas veces hemos intentado apretar o aflojar un tornillo con una moneda o el filo de un cuchillo a falta de un destornillador apropiado? Con imaginación podemos dar usos insospechados a herramientas que no están destinadas a ellos.

Lo mismo sucede en el campo de la biomedicina. Una vez inventada una herramienta terapéutica, con imaginación educada esta puede ser utilizada para intentar curar enfermedades diferentes a las inicialmente pretendidas.

Un ejemplo muy interesante y esperanzador lo tenemos en la terapia T-CAR, de la que he hablado en otras ocasiones en el ámbito de la inmunoterapia contra el cáncer. Recordemos brevemente que esta terapia consigue redirigir a los linfocitos T asesinos celulares de los propios pacientes a que no maten solo a células infectadas por virus, lo que hacen de manera natural, sino a que eliminen también a células tumorales. Esto se consigue introduciendo genes especialmente diseñados (los CAR) para que identifiquen a estas células. Esta terapia ha sido y es empleada con notable éxito para curar a pacientes de leucemia, en particular.

La razón por la que la leucemia es especialmente adecuada para ser atacada por este tipo de terapia es que las células leucémicas se encuentran en la sangre, donde son también infundidos los linfocitos T-CAR modificados con detectores específicos de las células leucémicas, como, por ejemplo, CD19. Al encontrarse con las células leucémicas en el mismo flujo sanguíneo, los linfocitos T-CAR las identifican, gracias a sus detectores CAR, como si fueran células infectadas por un virus a las que deben eliminar, y desencadenan los sofisticados mecanismos asesinos de los que estos linfocitos T están dotados.

El cáncer no es la única enfermedad en la que una proliferación inadecuada de ciertas células pone en riesgo la vida. Otro conjunto de enfermedades que se debe a la expansión de ciertas poblaciones celulares, aunque esta expansión no resulte en un tumor o en una leucemia, son las enfermedades autoinmunitarias. Por ello, tal vez emplear la terapia T-CAR para tratar o incluso curar estas enfermedades eliminando a las células que las causan pueda ser una estrategia útil, un empleo alternativo de una herramienta diseñada originalmente para otros usos. ¿Podrá funcionar?

El porqué de las enfermedades autoinmunitarias

Para entender mejor por qué utilizar la terapia T-CAR para tratar las enfermedades autoinmunitarias es una estrategia sensata conviene explicar brevemente cuál es el origen de este tipo de enfermedades. Sin entrar en detalles, este se debe a algún evento celular que consigue romper uno o varios de los complejos mecanismos que permiten la tolerancia a nuestras propias moléculas, que pasan a ser así tratadas como antígenos extraños a los que hay que eliminar.

La pérdida de la tolerancia conlleva que algunos linfocitos B y T individuales resulten activados por uno o más de nuestros antígenos. La activación hace que comiencen a dividirse, a expandirse, y a generar todo un ejército de clones celulares cuya única misión en la vida es contribuir a eliminar al antígeno que detectan.

En condiciones normales, esta expansión y este objetivo vital resultan apropiados, puesto que los linfocitos normalmente intentan matar a células infectadas por bacterias o virus, que muestran antígenos extraños, y que son siempre limitadas en número. Una vez eliminada la infección, el ejército de linfocitos es también retirado de forma natural y todo vuelve al equilibrio.

Sin embargo, cuando se trata de un antígeno propio, este nunca puede ser completamente eliminado: siempre forma parte de nuestro organismo, que lo produce de manera continuada. En estas condiciones, el ejército de linfocitos activados contra él recibe señales persistentes de que la supuesta “infección” aún no ha sido controlada, que se sigue necesitando de su actividad guerrera. Esto consigue que el ataque a nuestras propias células y órganos no termine nunca, lo que genera un daño cada vez mayor que afecta muy negativamente a la calidad de vida y a la duración de esta.

¿Son todas nuestras moléculas antígenos susceptibles de generar autoinmunidad?

Afortunadamente, no. Existen ciertas moléculas que, por una razón u otra, son antígenos de nuestro organismo más frecuentemente identificados como extraños. Uno de ellos es el receptor de la acetilcolina. Esta molécula es un neurotransmisor necesario para la contracción muscular. La identificación del receptor de la acetilcolina como una molécula extraña conduce a la generaciónde anticuerpos contra él que bloquean su función. Los pacientes de esta enfermedad, llamada miastenia gravis, comienzan a perder tono y fuerza muscular (de ahí el nombre de miastenia) y, poco a poco, ven su capacidad de movimientos muy mermada, hasta que incluso los músculos pulmonares son afectados y la respiración se hace imposible.

Otras enfermedades autoinmunitarias relativamente frecuentes son la anemia hemolítica y la púrpura trombocitopénica. A pesar de sus nombres algo sofisticados, estos son fáciles de comprender, ya que resumen la principal causa de la enfermedad. La anemia hemolítica es causada por la lisis, la rotura, de los glóbulos rojos de la sangre, denominada hemólisis. La destrucción de los glóbulos rojos es la causa de la anemia, calificada de hemolítica para diferenciarla de otro tipo de anemias.

Puede haber varias causas de hemólisis, entre otras algunas infecciones, pero en el caso de la anemia hemolítica autoinmunitaria, la hemólisis está causada por la generación de anticuerpos contra los glóbulos rojos. Los anticuerpos se unen a estas células y desencadenan dos procesos destructivos. El primero es la actividad de uno de los sistemas más importantes del organismo para matar a las bacterias: el llamado complemento. Este sistema, formado por más de treinta proteínas, es capaz de generar poros en las membranas de las células a las que ataca. Por los poros entra agua y salen electrolitos, lo que lleva a que las células se hinchen y acaben por romperse, por lisarse.

El segundo de los mecanismos destructivos es la captura, la ingestión y la digestión de los glóbulos rojos recubiertos de anticuerpos autoinmunitarios por los macrófagos del bazo y del hígado, precisamente dedicados en parte a capturar y destruir glóbulos rojos defectuosos o viejos. En combinación, ambos mecanismos conducen a la destrucción temprana de buena parte de los glóbulos rojos de la sangre, que no pueden ser reemplazados a la velocidad suficiente mediante nuevos glóbulos rojos generados en la medula ósea.

Los mismos dos mecanismos están detrás de la púrpura trombocitopénica, salvo que en esta ocasión las células atacadas por los anticuerpos autoinmunitarios no son los glóbulos rojos, sino las plaquetas. La lisis y destrucción de las plaquetas disminuye sustancialmente la capacidad de coagulación de la sangre. Los capilares, que se rompen habitualmente con la actividad diaria, con pequeños golpes, movimientos, etc. no pueden ser reparados con la velocidad debida. La sangre escapa a los tejidos y causa hematomas, que, debido a su color purpúreo, dan nombre a la enfermedad. Esta no es por ello poco grave, ya que pueden desarrollarse hemorragias internas difíciles de restañar que pueden poner en riesgo la vida.

Las tres enfermedades mencionadas están causadas por diferentes anticuerpos autoinmunitarios. Estos son producidos, como sabemos, por los linfocitos B. Unos pocos de estos linfocitos se han activado y dividido de manera inapropiada al identificar uno de nuestros propios antígenos como extraños. Una vez activados estos linfocitos, los anticuerpos son producidos cada vez en mayor cantidad y con mayor capacidad destructiva.

Terapia T-CAR contra la autoinmunidad

El tratamiento clásico de estas enfermedades es el empleo de fármacos inmunosupresores, entre otros los glucocorticoides. Esta inmunosupresión, si bien consigue disminuir la gravedad de los síntomas, aumenta el riesgo de infecciones.

Sin embargo, un tratamiento potencial consistiría en eliminar a todos los linfocitos B de los pacientes con autoinmunidad dependiente de anticuerpos. Una vez eliminados, los anticuerpos dejarían de ser producidos y la autoinmunidad desaparecería.

Pero, te preguntarás, ¿no causará esto una deficiencia crónica de anticuerpos y dejará a los pacientes sin la defensa que proporcionan esas importantes moléculas? Sí, esto sucedería, pero solo por un tiempo, porque la médula ósea, donde se generan todas las células de la sangre a partir de células madre, volverá a generar nuevos y frescos linfocitos B que ya no reaccionarán, en principio, con los antígenos del paciente. Este habrá sido curado de su autoinmunidad. Todo apunta a una especie de reinicialización funcional de parte del sistema inmunitario, al menos del relativo a los linfocitos B, aunque todavía no puede asegurarse que esto equivalga a una tolerancia inmunológica normal y definitiva.

Y es aquí cuando nos volvemos a encontrar con la terapia T-CAR, una de las pocas capaces de eliminar a toda una clase de células, y la más eficaz para conseguirlo. Esta terapia, al igual que es capaz de eliminar a las células de leucemia, puede eliminar a los linfocitos B normales. Varios grupos de investigación están explorando su uso para intentar curar las tres enfermedades autoinmunitarias mencionadas antes y, si fuera posible, alguna más, como, por ejemplo, el lupus eritematoso sistémico, también causado por anticuerpos autoinmunitarios.

Dos artículos publicados recientemente dan cuenta de los últimos avances, y apuntan hacia un futuro muy esperanzador para los pacientes de enfermedades autoinmunitarias. En el primero de ellos, un grupo de investigadores de la Universidad y Centro Médico de Tianjin, en China, describen los resultados de una novedosa terapia T-CAR en el tratamiento de pacientes de miastenia gravis refractaria a tratamiento convencional.

Los investigadores generan linfocitos T-CAR capaces de detectar y eliminar a los linfocitos B de dos maneras diferentes y complementarias. En seis pacientes muy refractarios hubo mejoría clínica marcada; todos mejoraron en la escala MG-ADL, que mide la gravedad de la miastenia, y esta se normalizó en cuatro de ellos, con toxicidad mínima, lo que permitió la retirada del tratamiento estándar con glucocorticoides. Ninguno de los pacientes tratados sufrió efectos adversos importantes. Además, tras la eliminación de los linfocitos B, estos volvieron a ser generados en la médula ósea, pero sin que en esta ocasión ninguno reaccionara contra un antígeno propio, por lo que, al menos por ahora, ninguno de los pacientes ha recaído de su enfermedad. Los autores concluyen que este tipo de estrategia terapéutica debe ser investigada en ensayos clínicos con mayor número de pacientes para determinar su grado de eficacia.

El segundo de los artículos informa de un caso clínico realmente extraordinario: la sanación mediante terapia T-CAR de una paciente que sufría no una, ni dos, sino tres enfermedades autoinmunitarias al mismo tiempo. Estas eran anemia hemolítica, púrpura trombocitopénica y síndrome de anticuerpos antifosfolípidos, otra enfermedad autoinmunitaria en la que se generan autoanticuerpos dirigidos contra fosfolípidos o, más exactamente en muchos casos, contra proteínas plasmáticas que se unen a ellos, como la β2-glicoproteína, lo que causa una variedad de problemas.

La paciente, de 47 años, se encontraba en una difícil situación, porque su enfermedad había evolucionado desfavorablemente hasta hacerse refractaria a múltiples tratamientos inmunosupresores. Su vida comenzaba a correr peligro. Por esta razón, un grupo de médicos e investigadores de varios centros alemanes la sometieron a terapia T-CAR para eliminar todos sus linfocitos B.

La terapia dio resultado. La paciente ha entrado en remisión mantenida de sus tres enfermedades autoinmunitarias, sin sufrir efectos secundarios importantes. Sus linfocitos B han sido restaurados por la médula ósea, pero ninguno por el momento ha reaccionado contra un antígeno propio. Es de esperar que esta situación, con la debida precaución, se mantenga en el tiempo. Los autores de este estudio indican también que esta terapia debe investigarse con mayor número de pacientes para determinar su nivel de eficacia y su perfil de seguridad.

Estos resultados no prueban todavía nada, pueden considerarse solo resultados preliminares. Sin embargo, aunque estas terapias eran solo ciencia ficción hace unos pocos años y hoy comienzan a convertirse en realidad, queda mucho camino por recorrer todavía para conseguir terapias basadas en la estrategia T-CAR aún más accesibles, eficaces y baratas. Se me ocurre, mi imaginación sigue siendo atrevida, que las alergias, de las que tantas personas sufren y que generan tan mala calidad de vida, podrían ser igualmente curadas con una terapia más sofisticada que las descritas, que fuera capaz de eliminar exclusivamente a los linfocitos B que producen los anticuerpos que causan la alergia, dejando vivir al resto para que sigan cumpliendo sus importantes funciones defensivas. Igualmente, es posible que otras enfermedades autoinmunitarias puedan ser curadas por medio de terapias específicas que no solo eliminen de forma precisa a los linfocitos B culpables de la autoinmunidad o la alergia, sino también a los linfocitos T, ya que estos están igualmente involucrados en la generación de autoinmunidad y alergias.

Nuevos, interesantes y excitantes avances aguardan en el futuro no muy lejano. Seguiremos atentos y esperanzados.

Jorge Laborda, 4 de abril de 2026.

Referencias

Korte et al., 2026, Med 7, 101075 May 8, 2026. https://doi.org/10.1016/j.medj.2026.101075

Zhe Ruan, Fan Ning, Wenyan Zhang, Shuang Li, Yue Su, Yonglan Tang, Xiangqi Cao, Xiaoxi Huang, Na Song, Zhuyi Li, Hang Li, Xiao Luan, Naibo Yang, Ying Li, Friedemann Paul, Qiang Liu, Ting Chang. Single-cell profiling of immune reset in patients with refractory generalized myasthenia gravis receiving autologous CD19/BCMA CAR-T cell therapy, Med, 2026,https://doi.org/10.1016/j.medj.2026.101026

¿Y la AI nos hará iguales?

2026-03-16T09:42:00.008+01:00

Hubo un tiempo en que uno temía que las máquinas nos quitaran el trabajo. Luego, con la llegada de Windows, empezamos a sospechar que también podrían acabar con nuestra paciencia. Ahora, con la aparición de la inteligencia artificial, surge una inquietud quizás más intensa: que terminen limándonos el pensamiento, alisando nuestras frases y, con ellas, nuestras ideas, hasta dejarnos a todos igualados en nuestros pensamientos y creencias. Acabaremos tal vez como esos cantos rodados que el río arrastra durante siglos: cada uno procedente de una roca de forma distinta, pero al final todos redondeados, sin esquinas distintivas que cuenten su historia. Así moldearía tal vez la inteligencia artificial nuestras ideas.

La cuestión ya no es de ciencia ficción. Diversos estudios recientes sugieren que la interacción con sistemas de inteligencia artificial generativa puede disminuir la diversidad de la expresión humana y, además, influir en nuestras opiniones sobre asuntos social y políticamente delicados. No se trata de que la inteligencia artificial nos ayude a escribir mejor o más deprisa. El asunto es más profundo y mucho más capcioso: que, mientras creemos estar usando una cómoda herramienta, quizá la herramienta esté usándonos a nosotros para reescribir, aunque solo sea un poco, la manera en que pensamos.

Cuando, además de comas, la AI “corrige” cerebros

¿En qué se basa esta inquietante posibilidad? Un resumen reciente publicado en la revista Nature recoge varios trabajos que apuntan en la misma dirección: los usuarios de inteligencia artificial tienden a absorber patrones de escritura, maneras de razonar e incluso opiniones procedentes de los modelos de lenguaje que esta emplea. Algunos investigadores sostienen que esto puede producir una cierta “mismificación”, una especie de “igualación por arriba… o por el medio”, de la escritura humana. Se ha observado, por ejemplo, que tras la aparición de ChatGPT ciertos textos publicados en foros, noticias y páginas web parecen estilísticamente menos diversos que antes. En otras palabras: la sopa de letras del mundo podría estar perdiendo especias.

Sin embargo, no todos los trabajos son igual de pesimistas. También se citan estudios en los que algunos autores conservan su “distintiva firma humana”, e incluso otros en los que el uso de varios sistemas de inteligencia artificial con estilos diferentes evita la homogeneización en relatos creativos. Parece, menos mal, que no todo está perdido: aún puede haber cerebros irreductibles, como pequeñas aldeas galas en mitad del imperio del autocompletado y las sugerencias del editor artificial.

Pero, por desgracia la “mismificación” no se limita a la forma de la escritura o de la expresión humana. Hay otra preocupación más delicada. Como decía, no se trata de si todos terminaremos escribiendo como un folleto corporativo amable, equilibrado y léxica y sintácticamente perfecto, sino de si una AI puede modificar nuestras actitudes e ideas sobre temas controvertidos. Un grupo de investigadores en ciencia de la información ha abordado este asunto en un interesantísimo trabajo publicado el pasado 11 de marzo de 2026 en Science Advances. Los científicos abordan precisamente esta cuestión con dos experimentos amplios y pre-registrados. Su pregunta de fondo es sencilla y perturbadora: si una AI te va sugiriendo frases mientras escribes sobre pena de muerte, voto de delincuentes condenados, fracking o cultivos transgénicos, ¿puede desplazar tu opinión sin que te des cuenta? La respuesta de los autores es: sí, puede. Y ese “sí” merece ser analizado.

¿Qué son los estudios pre-registrados?

Antes de analizar los experimentos, detengámonos un momento para explicar qué son los experimentos pre-registrados. Se trata de experimentos para los que los investigadores especifican públicamente el plan de estudio antes de recopilar los datos, o al menos antes de analizarlos. Este plan suele incluir aspectos como la hipótesis principal, el número de participantes que se pretende reclutar, el diseño experimental, qué medirán, qué análisis estadísticos utilizarán y, muy importante, qué considerarán evidencia a favor o en contra de la hipótesis.

La idea de este modo de acción es reducir la tentación, a menudo inconsciente y muy humana, de ajustar el análisis tras ver los datos. Esto es importante porque, una vez que los investigadores conocen los resultados, es muy fácil tomar decisiones que conviertan un hallazgo en más sólido de lo que realmente es. Se trata pues de aumentar la transparencia de la investigación y evitar la selección inconsciente o no de los resultados más apetecibles para los investigadores, que suelen ser los que mejor se adaptan a la hipótesis que ellos desean que sea cierta.

Sin embargo, el pre-registro público no garantiza que un estudio sea correcto o de alta calidad. Un estudio mal diseñado puede ser pre-registrado, pero eso no lo convertirá en un buen estudio. No obstante, pre-registrar los estudios es uno de los procedimientos más saludables que ha adoptado la ciencia moderna, porque evita sesgos que de otra forma son muy insidiosos.

¿Corrección en tiempo real?

Pasemos ahora a explicar los experimentos realizados. Los autores parten de una idea muy sensata. Numerosos estudios previos habían estudiado la capacidad de persuasión de la AI en contextos explícitos: mensajes persuasivos generados por chatbots, conversaciones orientadas a convencer de ciertas ideas, recomendaciones de toma de decisiones, y cosas parecidas. Pero la vida real no funciona así. En la práctica, la influencia puede ser mucho más sutil.

Hoy, la inteligencia artificial está colándose en nuestros correos electrónicos, procesadores de texto, plataformas de mensajería y asistentes de redacción como quien entra en el cine sin hacer ruido, se sienta en la butaca vacía que tenemos al lado y empieza a susurrarnos sin que nos demos cuenta lo que piensan y sienten los protagonistas de la película. No nos dice abiertamente: “vengo a persuadirte”. Nos dice de manera inocente: “no te preocupes, que te termino la frase”. Y este es justamente el problema, porque la persuasión disfrazada de ayuda puede ser más eficaz que la persuasión desnuda. Los autores se propusieron estudiar esa influencia encubierta, insertada en el flujo mismo de la escritura y no presentada como un discurso externo que intenta convencernos, sino como una prolongación aparentemente natural de nuestras propias palabras.

Sesgos invisibles

Para estudiar este fenómeno y la magnitud del mismo, los investigadores configuraron astutamente asistentes de escritura basados en ChatGPT para que generaran sugerencias de autocompletado inclinadas hacia una postura concreta. Lo hicieron mediante instrucciones cuidadosamente diseñadas que pedían al modelo producir continuaciones lógicas de lo que el usuario escribía, pero orientadas hacia una posición predeterminada.

En el primer experimento, en el que se trataba de generar un documento en favor o en contra de la realización de exámenes estandarizados a los estudiantes, esa posición era favorable a los exámenes estandarizados. En el segundo, la posición variaba según el tema: contra la pena de muerte, contra el derecho al voto de los delincuentes condenados, a favor de cultivar organismos modificados genéticamente y a favor del fracking. Además, equilibraron la dirección de los sesgos, de modo que algunas posiciones fueran más asociadas a posiciones de la izquierda y otras a posiciones conservadoras.

Lo interesante de todo esto es que las sugerencias seguían apareciendo como autocompletados plausibles de las frases, no como consignas de homilía o de mitin político. Era un sesgo disfrazado de camarero de banquete de gala: discreto, pulcro y aparentemente dedicado solo a la humilde tarea de servir mientras te acerca la bandeja con el canapé que quiere que te comas.

Diseño de los experimentos

En total, participaron 2.582 personas en los dos experimentos, 1.485 en el primero y 1.097 en el segundo. En ambos, los participantes debían escribir un breve texto sobre uno de los asuntos de debate mencionados antes. Algunos lo hacían sin ayuda; otros recibían sugerencias sesgadas de la AI mientras escribían. Después se medía su actitud sobre el tema con escalas estandarizadas.

En el primero de los experimentos, los participantes escribieron sobre si debían usarse pruebas estandarizadas en educación. El experimento se diseñó en tres grupos: un grupo control, sin sugerencias; un grupo que recibió sugerencias sesgadas de la inteligencia artificial; y un tercer grupo, llamado de texto estático, en el que los participantes veían una lista fija de argumentos sesgados, pero que no se insertaban dinámicamente durante la escritura. Esta diferencia era crucial: permitía comparar el efecto de la información y de las sugerencias en sí con el efecto específico de recibirlas en tanto que sugerencias en tiempo real.

El diseño del segundo experimento fue más fino. Los participantes escribieron acerca de uno de los cuatro temas sociopolíticos relevantes mencionados antes, pena de muerte, derecho al voto de delincuentes, fracking y organismos transgénicos. Además, los autores obtuvieron varias semanas antes una medida previa de sus opiniones, sin que los participantes supieran que ambos estudios estaban conectados. Esto permitió comparar un antes y un después en la misma persona. Además, el estudio estuvo diseñado de forma que al grupo control y al grupo AI estándar se les añadieron tres grupos más: un grupo al que se avisó antes de escribir de que la AI podía sesgar sus respuestas; otro grupo al que se informó del sesgo tras terminar de escribir y, finalmente, un grupo “a favor”, al que se pedía explícitamente argumentar en apoyo de una posición concreta, lo que permitió comparar la influencia encubierta de la AI con una manipulación abierta y descarada.

Los avisos no inmunizan contra la manipulación

Los resultados fueron bastante claros. En el primer experimento, leer sugerencias sesgadas desplazó las actitudes de los participantes 0,44 puntos en una escala de 1 a 5 hacia la posición favorecida por la AI respecto al grupo control. En el segundo, el desplazamiento fue de 0,41 puntos respecto al control, y cuando se comparó cada persona consigo misma a lo largo del tiempo, el grupo con AI mostró un cambio medio de 0,37 puntos, mientras que el grupo control no presentó un cambio significativo. Estos cambios no son triviales y podrían ser tal vez capaces de modificar el resultado de una votación acerca de un tema controvertido.

Además, el efecto aumentaba cuanto mayor era el número de palabras aceptadas de las sugerencias de la AI. En otras palabras, cuanto más dejaba meter uno en su texto el dedo mecánico de la máquina, más se modificaba su posición inicial frente al tema que se tratara.

Y hay otro hallazgo aún más sugerente. Cuando los argumentos sesgados se presentaban simplemente como texto fijo, el efecto era menor. De hecho, las sugerencias en tiempo real, es decir, dinámicas, desplazaron las actitudes 0,24 puntos más que el texto estático. Esto indica que el fenómeno no se explica solo porque la gente reciba nueva información. Si así fuera, bastaría con mostrar la lista de argumentos y asunto resuelto. Pero no es así. Parece que sucede algo especial en nuestros cerebros cuando escribimos al mismo tiempo que aparece la sugerencia y la incorporamos al propio acto expresivo. La mano que te ayuda a redactar parece, de paso, ayudarte a pensar… o a dejar de pensar por tu cuenta.

Y lo anterior nos conduce a una de las piezas más llamativas del estudio: avisar a los participantes de que la AI estaba sesgada no redujo su potencial efecto manipulador de forma significativa. Ni el aviso previo ni el aviso posterior mitigaron el desplazamiento de actitudes. El grupo avisado antes se movió 0,27 puntos hacia la posición de la AI y el grupo informado después lo hizo 0,35 puntos; ambos cambios fueron comparables al del tratamiento estándar. O sea, poner el clásico cartel de “esta máquina puede influir en tus opiniones” tuvo aproximadamente el mismo efecto que el cartel de “atención, fumar mata”, que aparece en las cajetillas de cigarrillos.

Pero lo más inquietante fue que la mayoría de los participantes no parecían ser conscientes ni del sesgo ni de su influencia. Solo un 19% en el experimento 1 y un 14% en el experimento 2 disintieron de la afirmación de que las sugerencias eran “razonables y equilibradas”. Y más de la mitad negaron que la AI hubiera influido en modo alguno en su pensamiento y en sus argumentos. Vamos, que el titiritero movía los hilos y la marioneta decía: “No, no, si yo bailo a este son por decisión propia”.

Con todo esto, los autores concluyen que los asistentes de escritura sesgados pueden alterar las creencias de forma encubierta, sin que el usuario advierta que está recibiendo un estímulo persuasivo y procedente de un agente distinto. Los autores advierten de que esto puede ser una perversa forma de manipulación que permite dirigir decisiones u opiniones sin conciencia plena del sujeto afectado. En la discusión de sus resultados, los autores subrayan que el peligro no es menor porque estos sistemas ya han entrado en contextos cotidianos de comunicación —correo, redes, procesadores de texto— y porque la exposición repetida a sesgos determinados podría acumular efectos a largo plazo. Lo que hoy es una leve inclinación del timón podría mañana acabar siendo un cambio de rumbo. Por eso advierten de un posible riesgo para la libertad de pensamiento.

La igualdad de ideas no tiene por qué ser negativa

Sin embargo, en mi humilde opinión, la libertad de pensamiento, por sí sola, no es un ídolo al que haya que sacrificarlo todo. Pensar libremente está genial, y cada cual puede pensar lo que quiera sobre lo que quiera, pero quizá no deba pensar lo que quiera, sino pensar libremente para acercarse a la verdad. Si sostengo una creencia equivocada y un sistema —humano o artificial— me ayuda a abandonarla mediante mejores argumentos, incluso sin que advierta claramente esa influencia, no veo ahí una tragedia, sino un progreso. No todo cambio de actitud es pernicioso. A veces cambiar de idea es, precisamente, la señal de que el cerebro sigue vivo y no se ha convertido todavía en un pedazo de escayola con opiniones cerradas a cal y canto.

El problema, por tanto, no es que la AI pueda influir. Influimos todos sobre todos. El problema es cómo influye, con qué sesgos, con qué transparencia y qué relación guarda esa influencia con lo que ya es conocido o establecido por la ciencia y la razón. Una AI no sesgada o, mejor dicho, razonablemente orientada a la evidencia, podría ayudarnos no a pensar menos libremente, sino a pensar menos mal.

Mi segunda reflexión sobre este asunto es más arriesgada, pero también más sugerente. Hace años se popularizó la idea de que el rostro humano considerado más bello era, a menudo, un rostro promedio, obtenido por combinación de muchos rostros distintos. La belleza surgía, en parte, de una cierta regresión a la media: menos rarezas extremas, más armonía global. Pues bien, quizá con las mentes pueda suceder algo análogo. Si la AI es, de algún modo, un destilado estadístico de una porción enorme del pensamiento humano, de sus conocimientos, sesgos, creencias y errores, su influencia podría empujar también nuestras ideas hacia una especie de promedio intelectual más cercano a la belleza de las ideas verdaderas.

Esto suena peligroso si pensamos en uniformidad, mediocridad o domesticación mental. Y, desde luego, puede serlo. Pero también podría permitir que algunas ideas individuales, demasiado pobres, demasiado inconsistentes o incapaces de sobrevivir al contraste con otras cedan terreno, mientras emergen formulaciones más ricas, más integradoras, más resistentes a la crítica. Una especie de selección natural intelectual asistida por silicio.

Pero no seamos ingenuos. La media no siempre es bella. La media puede ser mediocre; puede ser conformista; puede ser el resultado estadístico de nuestros prejuicios y, peor aún, puede ser falsa. Sin embargo, es también cierto que la inteligencia humana ha progresado siempre mezclando y confrontando perspectivas, desechando errores y abandonando ideas que no daban la talla. Si la AI contribuyera e incluso acelerara ese proceso, no produciendo rebaños mentales, sino una mayor “belleza intelectual”, entendida como mayor coherencia, mayor capacidad intelectual para convivir con la complejidad, y mayor capacidad de análisis crítico, entonces quizá no habría que temer que nos hiciera más “iguales”.

Y aquí creo que reside lo fundamental. No es lo mismo que todos acabemos pensando como un panfleto propagandístico que acabar pensando con espíritu crítico ideas más cercanas a lo verdadero. Ideas similares no implican necesariamente adoctrinamiento o manipulación. A fin de cuentas, pocos hoy disienten de que dos y dos son cuatro o de que la Tierra es esférica.

Sin embargo, por desgracia, a nadie se le escapa que la inteligencia artificial podría utilizarse no para educar o para ayudarnos a pensar mejor, sino para manipular nuestras mentes. Y eso, de acuerdo con los estudios anteriores, ya no pertenece por completo a la ciencia ficción. Como casi siempre en la historia humana, el mayor peligro no reside en la herramienta, sino en la mano que la empuña. Porque las máquinas, por sí solas, no ambicionan nada; somos nosotros quienes podemos usarlas para obtener beneficio propio, incluso a costa de infligir un daño terrible a los demás.

Jorge Laborda, 16 de marzo de 2026

Intracuerpos para la ciencia y la salud

2026-02-20T09:37:00.011+01:00

Considero que hay eventos históricos que cambian la cultura de las sociedades y su percepción de la realidad. Uno de estos eventos ha sido, sin duda, la pandemia de coronavirus, felizmente dejada atrás. Si antes de la pandemia, pocos mortales conocían lo más elemental sobre los anticuerpos, hoy creo que los anticuerpos ya no son esos grandes desconocidos. Quien más quien menos conoce hoy que los anticuerpos son proteínas producidas por nuestro sistema inmunitario capaces de unirse fuertemente y de bloquear y neutralizar a los microorganismos o a las toxinas que estos producen.

El mecanismo de funcionamiento de los anticuerpos no es difícil de comprender, ya que sigue la simple lógica de las tenazas, tenacillas, o alicates. Como sabes, estas herramientas constan de una cabeza que agarra alguna cosa (un clavo, una tuerca, un tornillo) y de un mango que permite cerrar con fuerza sobre lo que se agarra y tirar de ello o moverlo de alguna forma que sería muy difícil con las manos desnudas, salvo si se es Supermán.

Los anticuerpos también constan de una cabeza que se une con fuerza a lo que pretende agarrar y neutralizar, y de un mango que sirve para agarrar el anticuerpo y lo que este ha unido, y desencadenar así varios efectos defensivos, los cuales incluyen que algunas células inmunitarias se coman a los anticuerpos y a lo que llevan unido (que puede ser una bacteria entera), o que se inicie un mecanismo que conduzca a la formación de un complejo de proteínas que forma un poro en las membranas de los microorganismos, lo que les causa la muerte.

El ejemplo de los anticuerpos ilustra un principio general muy importante: las cosas funcionan correctamente porque tienen una determinada estructura, una disposición en el espacio. Las tenazas y alicates tienen la que hemos descrito antes y si esta estructura se pierde, la herramienta no puede funcionar. Por ejemplo, si el tornillo central que une las dos medias cabezas y medios mangos de unas tenazas se rompe —porque se ha oxidado, por ejemplo—, las tenazas se separan, cada medio mango va por su parte, y ya no pueden agarrar nada.

Estructura, estabilidad y funcionamiento

La misma lógica se aplica también a las proteínas y otras moléculas de la vida, que necesitan mantener una estructura para poder realizar su función. En general, esta estructura está diseñada, además, para que se mantenga estable en las condiciones en las que las proteínas deben funcionar, ya que dichas condiciones no son siempre las mismas en todos los sitios del organismo. Por ejemplo, el estómago necesita de proteínas cuya estructura sea resistente a los ácidos estomacales. Del mismo modo, las proteínas que funcionan en la sangre, fuera de las células, pueden tener requisitos estructurales diferentes de las que funcionan dentro de ellas.

De nuevo, imaginemos que necesitamos unas tenazas que funcionen bien dentro de un horno de elevada temperatura. Obviamente, el tornillo central que mantiene a sus partes unidas no debería fundirse a esa temperatura, o las tenazas se separarán y dejarán de funcionar, incluso si su mango no se funde y solo lo hace el tornillo. En estas condiciones, necesitamos un tornillo de un material más resistente, que no se funda con facilidad. En otras palabras, los requisitos para que las tenazas funcionen en un horno no son los mismos que para que funcionen fuera del mismo, a temperatura ambiente.

Lo mismo sucede en el caso de los anticuerpos. Estos son moléculas que han sido seleccionadas a lo largo de la evolución para funcionar fuera de las células, y no dentro. Hay una razón muy simple que explica por qué esto es así. Esta no es otra que los anticuerpos necesitan atrapar a los microorganismos enemigos fuera de las células para evitar que entren en ellas. Tanto los virus como algunas bacterias deben vivir en el interior de las células para reproducirse. Si no entran, mueren. Es importante por ello evitar que entren, y para eso necesitamos proteínas fuera de las células que se unan a esos enemigos e impidan la entrada. Y bien, los anticuerpos están diseñados para trabajar fuera de las células, no en el citoplasma celular.

La lógica es la misma que la de los porteros de discoteca, una profesión tan digna como cualquier otra. Para que estos desempeñen bien su función, deben estar fuera de la discoteca, cerca de la puerta. Si están bailando dentro, es de cajón que no pueden desempeñar su misión.

De fuera adentro, no es tan fácil

Sin embargo, algunos científicos se han dado cuenta de que, si se pudieran introducir anticuerpos dentro de las células, estos podrían servir de herramientas diagnósticas de enfermedades. Podrían también utilizarse como instrumentos para la investigación de muchos fenómenos celulares que aún no se comprenden bien porque no han podido ser estudiados con métodos adecuados.

Por esta razón, varios grupos de investigación llevan años modificando anticuerpos por ingeniería genética, introduciéndolos en las células y estudiando si por casualidad o por suerte algunos funcionan. Entre las aplicaciones de esos «intracuerpos» se encuentran las de analizar la localización celular de ciertas moléculas a las que los «intracuerpos» se unirían y permitirían su detección, el estudio de la dinámica molecular entre unas zonas de las células y otras, o el bloqueo de ciertas moléculas celulares para estudiar sus efectos.

Pero el problema con el que los científicos se han encontrado es que les falta un «tornillo» adecuado y, como hemos señalado, sin él los anticuerpos no funcionan. Sí, el problema es equivalente al del tornillo central que mantiene a la cabeza y mango de las tenazas unidas. En el caso de los anticuerpos, las partes que funcionan como tornillos para mantener su estructura han sido evolutivamente seleccionadas para trabajar muy bien en las condiciones químicas que se encuentran fuera de las células, en la sangre y los líquidos que bañan los tejidos. Por razones tediosas de explicar, pero que son muy sólidas, las condiciones químicas reductoras en el interior de las células «atacan» a los «tornillos» de los anticuerpos y los destruyen, impidiendo que estos se unan a nada. Por esa razón, los anticuerpos, en general, no pueden funcionar en el interior de las células.

Muchos científicos llevan años intentando realizar ingeniería de los anticuerpos para dotarlos de una estructura que les permita no ser degradados en el interior de las células. Lo ideal sería prescindir de los «tornillos», y conseguir que la estructura adquiera estabilidad por otros medios, nuevos enlaces químicos entre las cadenas, por ejemplo. Esto no es fácil de conseguir, y solo se ha logrado en unos pocos casos concretos. Sin embargo, disponer de cuantos más mejor «intracuerpos» estables y funcionales podría acelerar la investigación, el diagnóstico y la terapia de numerosas enfermedades.

A la inteligencia artificial le sobran los «tornillos»

En un intento de conseguir numerosos «intracuerpos» sin «tornillos», pero estables y funcionales, un nutrido grupo de investigadores estadounidenses y japoneses decidió utilizar las modernas herramientas de la bioinformática y de la inteligencia artificial en lo que se refiere al diseño de proteínas que no existen en la Naturaleza.

Se centraron en intentar conseguir «intracuerpos» capaces de interaccionar con las proteínas sobre las cuales el ADN de los cromosomas se organiza y se enrolla. Estas son las llamadas histonas. Estas proteínas, además de servir de núcleo para enrollar y organizar al ADN, pueden ser modificadas químicamente, lo que impacta de manera muy importante en el funcionamiento de los genes. En otras palabras, afecta a que los genes funcionen o no, o lo hagan a diferentes velocidades de acuerdo con las necesidades de las células.

Existen varias modificaciones químicas de las histonas y hay anticuerpos capaces de detectar independientemente a la mayoría de ellas. El problema, como hemos explicado, es que estos anticuerpos solo funcionan si se emplean sobre extractos celulares de esas proteínas, es decir, si las histonas se extraen de las células, matándolas, pero no pueden emplearse en el interior de células vivas. No pueden usarse como «intracuerpos» para estudiar la dinámica en tiempo real de las modificaciones químicas mencionadas antes.

Utilizando las herramientas de inteligencia artificial que predicen el plegamiento en el espacio de las proteínas, y otras herramientas bioinformáticas, los investigadores fueron capaces de introducir nuevas modificaciones en los anticuerpos que mantenían su estructura prescindiendo de los «tornillos». Al mantenerse estables sin ellos, estos anticuerpos podían ahora funcionar no solo fuera, sino también en el interior de las células.

Los investigadores modificaron a nada menos que veintiséis anticuerpos que se unían a histonas químicamente modificadas. Ninguno de ellos podía inicialmente funcionar en el interior celular. Sin embargo, tras las modificaciones realizadas, diecinueve de los veintiséis anticuerpos fueron transformados en «intracuerpos» funcionales. Anteriormente, los científicos habían fracasado con la transformación de dieciocho de esos diecinueve anticuerpos por métodos de ingeniería genética tradicionales. Esto nos ilustra por sí solo sobre la potencialidad de los nuevos métodos de inteligencia artificial en la modificación de proteínas.

Combinados con otras técnicas de imagen celular y microscopía, estos «intracuerpos» fueron capaces de detectar los cambios en las modificaciones químicas de las histonas en células vivas, lo que no se había podido conseguir antes con facilidad. Esto abre una nueva y amplia ventana al estudio de la regulación del funcionamiento de los genes y también a la epigenética, disciplina que trata, precisamente, del efecto de modificaciones químicas en el ADN o en las proteínas que se unen a él sobre el funcionamiento de los genes.

Estos estudios permiten también comenzar a explorar el empleo de los «intracuerpos» generados a partir de anticuerpos existentes como herramientas de diagnóstico o incluso, en el futuro, como terapia de graves enfermedades causadas por un funcionamiento defectuoso de algunas piezas de la maquinaria celular que convendría bloquear.

En conclusión, como todas las herramientas creadas por el conocimiento o el ingenio humanos, la inteligencia artificial puede emplearse para fines loables o despreciables. Las posibilidades que abre en un caso, como el que hemos explicado, son muy esperanzadoras, pero también es cierto que las que abre en otros podrían ser terribles. ¿Podrá la inteligencia artificial ayudar a introducir conocimiento y sabiduría en la humanidad que consigan darle una estructura más estable, más amigable y útil para conseguir un futuro mejor para todos? Cualquiera puede ahora formular esta pregunta a su modelo de AI favorito. Buena suerte con las respuestas.

Referencias

Galindo G, Maejima D, DeRoo J, Burlingham SR, Fixen G, Morisaki T, Febvre HP, Hasbrook R, Zhao N, Ghosh S, Mayton EH, Snow CD, Geiss BJ, Ohkawa Y, Sato Y, Kimura H, Stasevich TJ. AI-assisted protein design to rapidly convert antibody sequences to intrabodies targeting diverse peptides and histone modifications. Sci Adv. 2026 Jan 2;12(1):eadx8352. doi: 10.1126/sciadv.adx8352. Epub 2026 Jan 2. PMID: 41481731; PMCID: PMC12758555.

Jorge Laborda 20 de febrero de 2026

La evolución de los pezones es la leche

2026-02-16T09:33:00.004+01:00

No todos los órganos de nuestro cuerpo son igualmente atractivos o problemáticos. Por ejemplo, mientras nos importa un pepino ver el codo, el hombro, o la nariz de la gente, algunos y algunas son capaces de pagar sumas relevantes por contemplar en acción otras partes del cuerpo, sobre todo si estas tienen que ver con la reproducción. Desconozco la causa, bastante irracional, de por qué es esto así, pero estarás de acuerdo conmigo en que una de estas partes es el pezón, pieza culminante de la glándula mamaria, y uno de los primeros trozos de piel humana que nos meten en la boca nada más nacer.

Hace unos días, reflexionando sobre cuál sería el origen evolutivo de la leche, y sobre sus razones de ser bioquímicas, defensivas y nutritivas, me di cuenta de repente de que tampoco sabía demasiado acerca, no ya de la leche, sino del origen evolutivo de las glándulas mamarias y los pezones. ¿Cuándo y cómo aparecen estos en el curso de la evolución de las especies? Decidí que debía documentarme y que, dado el indudable interés de este tema para hombres y mujeres, debía contar al mundo lo que aprendiera. Y aquí estoy.

El problema del origen de la leche no es trivial. Una de las principales razones es que la leche no se fosiliza, excepto, tal vez, cuando se la olvida en el fondo de los frigoríficos modernos. En ausencia de fósiles de leche, los científicos deben utilizar otras pistas para intentar averiguar cuáles fueron los primeros productores de leche y cómo apareció esta.

Pero es erróneo hablar de leche. Debemos hablar de leches. Cada especie tiene su leche, adaptada a las necesidades nutritivas y ciclos reproductivos de las correspondientes proles. Por ejemplo, mientras la leche de rinoceronte apenas contiene grasa, la de foca es casi mantequilla, ya que su contenido en grasa es del 60%. No obstante, las leches de casi todas las especies contienen sustancias comunes a todas ellas, como la lactosa, las caseínas, la lactoalbúmina, y otras proteínas que no se encuentran en ninguna otra parte de la naturaleza.

La capacidad de producir leche permite no solo alimentar a la prole de manera más adecuada en nutrientes y calorías, sino hacerlo en condiciones más seguras o convenientes. Un ejemplo lo tenemos en la ballena azul, que puede pesar cien toneladas o más. La hembra preñada se alimenta durante su embarazo en aguas frías pero muy ricas en nutrientes. Poco antes de dar nacimiento,emigra a aguas tropicales, donde da a luz, y comienza a producir alrededor de 220 kilogramos de leche al día, con la que alimenta al ballenato. Según se ha estimado, durante los seis meses que dura la lactación, la madre ballena trasfiere con la leche a su vástago una cantidad de calorías equivalente a la necesaria para alimentar a unas 200 personas por un año.

La evolución de una capacidad tan compleja como la producción de leche llevó mucho tiempo, alrededor de 150 millones de años. Se cree que los primeros ancestros de los que luego serán los mamíferos fueron los llamados sinápsidos, una rama evolutiva que se separó previamente de la rama que originó a los reptiles y a las aves (la rama saurópsido). Esta separación sucedió hace unos 310 millones de años.

Muchos sinápsidos primitivos tenían el aspecto de iguanas gigantes. Desde aquel entonces, los sinápsidos sufrieron varios eventos de extinción y expansión de especies que condujeron a la aparición de los primeros mamíferos, con sus características metabólicas, fisiológicas y reproductivas, allá por el fin del periodo jurásico, hace unos 160 millones de años. Durante este periodo de evolución, la leche también lo hizo, como lo hicieron las glándulas mamarias y los pezones.

Huevos y leche

También evolucionó el modo de reproducción. Los sinápsidos se reproducían por huevos, al igual que los saurópsidos, pero es la diferente evolución de los huevos entre estas diferentes ramas evolutivas lo que proporciona alguna pista sobre el posible origen de la leche. Los saurópsidos, de los que derivan, recordemos, reptiles y aves, desarrollaron huevos con duras y gruesas cáscaras calcáreas que protegían a los embriones de las agresiones externas y, sobre todo, de la deshidratación, con poros en la cáscara que permiten el intercambio de gases, pero evitan la pérdida de agua, lo que puede resultar mortal. Los huevos de los saurópsidos no necesitaban ser continuamente hidratados externamente.

Sin embargo, los sinápsidos, en su evolución, nunca pudieron desarrollar huevos con cáscaras calcáreas, o al menos nunca se han encontrado fósiles de ellos. Los huevos de los sinápsidos estaban formados por una cáscara membranosa que no protege contra la deshidratación. Este tipo de huevos es muy dependiente de hidratación externa para permitir el desarrollo de los embriones que albergan, y si esta no se produce, estos mueren.

En la actualidad, los animales que ponen huevos con cáscara membranosa emplean diferentes estrategias para evitar su desecación. Algunos lagartos y serpientes entierran los huevos en tierra húmeda para evitar que se desequen. Otras especies mantienen a los huevos en el interior de sus organismos hasta la eclosión.

Durante los 150 millones de años que duró la evolución de los sinápsidos, estos al carecer de cáscara calcárea para sus huevos, debieron igualmente desarrollar alguna estrategia para evitar su deshidratación, ya que los primeros mamíferos todavía ponían huevos, como los sigue poniendo aún hoy el ornitorrinco.

Una posibilidad para mantener los huevos hidratados, incluso cuando se incuban y se mantiene una temperatura elevada que acelera la deshidratación, sería rociarlos con secreciones hidratantes y al mismo tiempo antimicrobianas generadas a partir de glándulas localizadas en la piel de las madres. Esta estrategia es usada hoy por animales como las salamandras y los sapos terrestres.

Se cree que esta fue la estrategia desarrollada por los sinápsidos. De este modo, sus huevos estaban en contacto con secreciones protectoras de la madre hasta la eclosión.

Pero mantener esas secreciones tras el nacimiento de la prole, y alimentarla al menos en parte con ellas, pudo resultar también ventajoso para la supervivencia de las especies de sinápsidos capaces de hacer esto. Poco a poco, estas secreciones pudieron evolucionar y ser enriquecidas con nutrientes y proteínas que ayudarían a los recién nacidos a sobrevivir. De este modo, aparecería la leche, la cual, por su valor nutritivo y defensivo se mantendría durante la evolución posterior incluso cuando ya no fue necesario hidratar los huevos, porque estos se mantenían en el interior del cuerpo de la madre y luego desaparecían por completo para dar lugar a los mamíferos placentarios.

La anterior parece ser la idea más aceptada para explicar el origen de la leche, pero es necesario dejar claro que se trata solo de una idea que no está todavía demostrada por la ciencia, lo que tal vez no pueda lograrse nunca, en ausencia, como he mencionado, de huevos de sinápsidos fosilizados, y de leche fósil.

Ventajas lácteas

Podemos afirmar, sin temor a equivocarnos ni un ápice, que la aparición de la leche fue verdaderamente «la leche» para la evolución de los mamíferos, por varias razones. En primer lugar, hizo posible nacer indefensos y aun así sobrevivir. La leche permitió que el entorno en el que se nacía no fuera lo único determinante para la supervivencia. El recién nacido alimentado con leche no necesita encontrar comida, ni siquiera tener dientes funcionales o digestión especializada. La madre se convierte en una unidad móvil de alimento procesado de fácil digestión y alta calidad nutritiva. Esto es especialmente importante en climas inestables, durante las variaciones estacionales o al colonizar nuevos nichos.

En segundo lugar, la leche no solo aportó calorías, sino que también aportó protección inmunitaria, ya que contiene productos antimicrobianos, factores defensivos y componentes que moldean el microbioma, el cual es esencial para las defensas. Algunos investigadores proponen que, inicialmente, el papel defensivo de la leche pudo haber sido su principal beneficio, y el nutricional se añadió más tarde.

Por último, la aparición de la leche proporcionó una plataforma que favoreció la evolución de otros rasgos característicos de los mamíferos, extraordinariamente importantes para su supervivencia y expansión en la conquista de todos los nichos del planeta. Entre estos rasgos encontramos la generación de calor interno para mantener una temperatura corporal constante, la evolución de comportamientos complejos de cuidado parental y, en muchas especies, cerebros de mayor tamaño que permitieron el desarrollo de sociedades más complejas. Finalmente, la secreción de leche potenció la aparición de estructuras especializadas en la piel que a la larga generaron glándulas dedicadas a su producción y secreción y a facilitar la alimentación de los recién nacidos. En otras palabras, la leche permitió la aparición del primer pezón de la historia de la Tierra.

Sin embargo, curiosamente, aunque todas las hembras de mamífero secretan leche durante la lactancia, no todas cuentan con pezones, por lo que seguramente unas llevan vidas más aburridas que otras. Existen tres grupos principales de mamíferos: los placentarios, grupo al que pertenecemos; los marsupiales, como canguros o koalas, y los monotremas, como el ornitorrinco y el equidna, que habitan el continente australiano. Estos últimos ponen huevos y carecen de pezones.

Una divertida diversidad de pezones

Las madres de ornitorrinco y equidna secretan la leche en una zona cutánea llamada areola o «área mamaria», con conductos que desembocan en la epidermis y, en el caso del equidna, asociados a pelos. Las crías no succionan, sino que lamen la leche del pelo o la piel, de la que surge como si de sudor se tratara. Esta manera de alimentar a los recién nacidos por los mamíferos más primitivos que aún existen es una potente pista de que la lactancia pudo existir antes de que apareciera el pezón.

Los marsupiales, como los canguros o koalas, ya muestran pezones similares a los de los mamíferos más evolucionados, los placentarios, lo que indica que el verdadero pezón surgió en el periodo evolutivo en el que los mamíferos primitivos se convirtieron en marsupiales. En estos animales, los pezones funcionan como suministradores permanentes de alimento, cumpliendo la función que durante el embarazo suple el cordón umbilical en los mamíferos placentarios.

Como ejemplo de lo anterior, podemos mencionar que, tras el nacimiento de un wallaby (un animal similar a un canguro de pequeño tamaño), este se adhiere a uno de los cuatro pezones que la madre posee en su bolsa y solo este pezón comienza a secretar leche, que el recién nacido ingiere sin soltarse del pezón. Sorprendentemente, los pezones de algunos wallabíes no secretan el mismo tipo de leche. Diferentes crías en diferentes estados de desarrollo, cada una adherida a un pezón, pueden recibir leches de composiciones diferentes, es decir, las madres pueden mantener lactancias simultáneas nutritivamente desfasadas. De este modo, un pezón alimenta a una cría muy inmadura con una leche distinta (más carbohidratos, menos grasa y proteína), mientras otro pezón produce una leche diferente para una cría más desarrollada (más proteína y lípidos). El pezón y la glándula mamaria no solo «dan leche», sino que ajustan el producto a la etapa del desarrollo. Para ser marsupiales, presuntamente mamíferos primitivos, este grado de sofisticación nutritiva es extraordinario, como lo es el control fisiológico del mismo.

Pero la explosión evolutiva de los pezones se produce en los mamíferos placentarios, ya que estos cuentan con una gran variedad de tipos de nacimiento y desarrollo de sus crías. Podemos clasificar el estilo de crianza de los mamíferos placentarios en tres clases. En primer lugar, tenemos la clase altricial, caracterizada por crías indefensas, camadas grandes y muchos pezones en el abdomen. Los roedores forman parte de este grupo.nLa segunda clase es la precocial, caracterizada por escasas crías que nacen bastante maduras, y pocos pezones, típicamente localizados cerca de la ingle. Los ungulados pertenecen a este segundo tipo. Finalmente tenemos la clase arbórea, a la que pertenecemos los primates, que contamos con una pareja de pezones en el pecho.

Estos tres estilos de crianza explican algo importante: la posición de los pezones es un rasgo que ha sido moldeado por la selección natural. En primates, por ejemplo, «mover» los pezones del abdomen al tórax podría haber facilitado amamantar a las crías mientras la madre las transporta, incluso durante los desplazamientos por las ramas de los árboles. Y en cetáceos, por razones hidrodinámicas, para evitar turbulencias durante la natación, los pezones han acabado escondidos en pliegues junto a la hendidura genital, y la leche puede «ser inyectada» hacia la boca de la cría bajo el agua.

Pero lo más importante de los pezones no es dónde se sitúan en cada especie, sino su papel como centro fisiológico regulador de la producción y secreción de leche. La succión del pezón activa terminaciones nerviosas sensibles al tacto, y dispara circuitos hormonales neuroendocrinos, que conducen a la generación de la hormona prolactina para la síntesis de leche y de oxitocina para eyección. Estos circuitos dependientes del estímulo del pezón, realizado por la succión, pueden suprimir la ovulación en algunas especies. No hay duda de que el pezón no es una simple boquilla para proporcionar leche, sino que es un sensor que gobierna a ciertas hormonas y modula la conducta materna.

Este fundamental papel del pezón ha sido adquirido a lo largo de la evolución de los mamíferos, gracias a que esa parte de la piel ha ido acumulando ciertas características importantes. Carece de pelo y contiene también queratinas particulares, diseñadas para resistir tracción, succión, humedad y enzimas de la saliva. Esta especialización ha sido posible gracias al funcionamiento de genes particulares que, a lo largo del desarrollo de la piel, le dicen a esta, en los puntos adecuados, que tiene que formar un parche sin pelos y generar una estructura unida a las glándulas mamarias por donde saldrá la leche. Es un proceso similar al de la formación de cualquier otro órgano especializado.

Así que queridos seguidores y amigos, espero que, tras estas detalladas y curiosas explicaciones, de ahora en adelante miréis a los pezones con otros ojos. Es lo menos que os puedo pedir.

Referencias:

O. T. Oftedal. The evolution of milk secretion and its ancient origins. Animal (2012), 6:3, pp 355–368. doi:10.1017/S1751731111001935

Olav T. Oftedal. The Mammary Gland and Its Origin During Synapsid Evolution. Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia, Vol. 7, No. 3, July 2002

Sachiko Koyama, Hsin-Jung Wu, Teresa Easwaran, Sunil Thopady, John Foley. The Nipple: A Simple Intersection of Mammary Gland and Integument, but Focal Point of Organ Function. J Mammary Gland Biol Neoplasia (2013) 18:121–131. DOI 10.1007/s10911-013-9289-1

Esa deliciosa sangre humana

2026-01-13T09:11:00.052+01:00

Vamos a empezar hoy con una pregunta difícil. ¿Si fueras un mosquito hembra en una región tropical, a qué animal preferirías picar para obtener la sangre que alimentará el desarrollo de los huevos que se convertirán en tus hijos?

La pregunta no es fácil de responder, a primera vista. No sabemos lo que los mosquitos hembra (o mosquitas, para los amigos) prefieren como alimento, aunque, en principio, no debe ser lo mismo picar a un sapo que a una rata que a un ser humano.

Por mi parte, si yo fuera una mosquita, procuraría picar lo que me resultara más fácil. Y es que, al margen de lo apetitosa o nutritiva de pueda resultar la sangre de cada especie, hay que tener en cuenta la disponibilidad y el costo de conseguir alimentarse. No es sorprendente que la mayoría de la gente acuda al supermercado que tiene más cerca de casa, aunque no siempre ofrezca los alimentos de mejor calidad, ni los más apetecibles. Muchos valoran sobre todo la comodidad y la cercanía, y lo mismo pueden hacer las hembras de mosquito, que no tienen un pelo de tontas, (sobre todo porque los mosquitos no tienen pelo, al menos no pelos como los nuestros).

Así que cambiemos la pregunta anterior por otra: ¿qué especie de la selva tropical es la que resulta más accesible de picar para las mosquitas?

En una primera valoración, parecería claro que entre las especies preferidas no debería encontrase la humana, ya que esta no habita las selvas tropicales. Pero, un momento, detengámonos con cuidado en esta apreciación. Si nos centramos en la selva atlántica de la costa brasileña, resulta que, debido a la expansión humana, hoy queda en torno a un 10–30% de la cobertura original (según cómo se mida), y además extremadamente fragmentada. El resto ha sido seriamente afectado por la invasión humana.

Lo anterior apunta a que, si antaño las mosquitas se alimentaban de sangre de la gran variedad de especies que habitaban la selva tropical atlántica brasileña, hoy su patrón alimenticio puede haber variado. En los tiempos que corren, puede resultarles mucho más fácil picar a un humano que a cualquier otro animal.

Es una idea interesante y plausible, dado que la cantidad de seres humanos en algunas zonas de dicha selva puede ser ya superior a la de otros mamíferos o aves. Pero, como sucede con todas las ideas, es imperativo obtener información que permita probarla o refutarla. ¿Cómo la podemos conseguir?

Investigadores de la Universidad Federal de Río de Janeiro tuvieron la idea de desplazarse a la selva tropical y capturar a cuantos mosquitos hembra les fuera posible. Los científicos tenían la esperanza de capturar así hembras que hubieran picado recientemente a alguna víctima y tuvieran el abdomen repleto de su sangre. De ser así, los científicos podrían extraer la sangre y analizar, mediante técnicas de biología molecular, a qué especie pertenece.

Este análisis resulta hoy casi un juego de niños. Se trata de amplificar un gen particular mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa, la famosa PCR, a la que muchos fuimos sometidos durante la pasada pandemia de COVID-19 para detectar si estábamos o no infectados por el coronavirus. Tras la amplificación de su DNA, el gen puede ser secuenciado y su secuencia comparada con las de los bancos de datos de secuencias genómicas de especies animales para identificar a qué especie pertenece la sangre.

El gen que va a ser amplificado y secuenciado es elegido de modo que sea siempre diferente entre las diferentes especies, es decir, debe ser un gen lo suficientemente variable entre los diferentes animales como para que su secuencia pueda ser asociada a solo una especie concreta. Es como si debiéramos elegir frases particulares de obras literarias que solo aparecieran en una de ellas y no en las demás. Al leerlas, podríamos identificar a qué obra pertenecen sin ambigüedad. Por ejemplo, “mi querido Sancho”, o “el mejor de los mundos posibles” serían atribuidas a obras concretas sin duda alguna. Lo mismo sucede con la secuencia de letras de ese gen en diferentes especies. ¿Qué cuál es el gen? El del citocromo b, si quieres saberlo, un componente de la cadena respiratoria.

Utilizando trampas luminosas para atraer y capturar a los mosquitos, con gran paciencia y determinación, y obviamente sin la ayuda de ningún repelente de mosquitos que pudiera evitar su picadura, los científicos capturaron a 2.077 mosquitos de diversas especies. De estos, solo 145 hembras contenían sangre en sus abdómenes, aproximadamente el 7%.

Los investigadores no pudieron identificar el origen de la sangre extraída por todas esas 145 hembras de mosquito. Por diversas razones técnicas, solo pudieron identificar la sangre de 24 de ellas. No obstante, los resultados fueron bastante claros: 18 de esas hembras habían picado a un humano; una había picado a un anfibio; seis, a aves; otra, a un cánido (quizá un perro) y, finalmente, otra a un ratón.

Si has prestado atención te habrás dado cuenta de que los animales picados suman más de 24. De hecho, suman 27. ¿Es esto un error? Resulta que no, porque tres de las hembras de mosquito habían picado a más de una especie y albergaban en su abdomen una mezcla de sangres, que resultaron ser de anfibio y de humano, de ratón y de ave, y de ave y humano. ¿Quién lo hubiera pensado?

La conclusión que extraen los investigadores de estos estudios es que la disponibilidad de sangre humana está condicionando el patrón alimenticio de las especies de mosquito de la selva tropical invadida por los humanos. Nuestros congéneres son cada vez más numerosos y presentes en el hábitat de esos mosquitos. Aunque algunas especies de estos pueden tener preferencias innatas por conseguir sangre de una determinada especie no humana, el hecho de que estas están siendo extinguidas por los humanos invasores de su hábitat crea una fuerza evolutiva en favor de aquellas mosquitas que puedan conseguir sangre humana y alimentar con ella el desarrollo de sus huevos. En otras palabras, aquellas especies de mosquitos que se adapten mejor a la sangre humana serán las favorecidas por la selección natural, mientras las otras corren hacia su extinción y serán en breve solo mosquitas muertas. Esto no nos dice lo que las mosquitas prefieren, en abstracto, sino lo que acaban haciendo cuando el humano está disponible y otras especies no lo están, o lo están en mucha menor frecuencia.

Lo anterior no parece ser preocupante para nosotros, sino solo para los pobres mosquitos, pero si creemos eso es que no entendemos la magnitud del problema. Los mosquitos hembra son vectores de enfermedades infecciosas muy graves, entre las que podemos mencionar la fiebre amarilla, dengue, Zika, Mayaro, Oropuche yChikungunya. Nada de lo que debamos preocuparnos ¿verdad?

La progresiva adaptación de las hembras de mosquito a picar a los humanos para obtener sangre incrementará sin duda el riesgo de contagio de esas enfermedades, que antes quizá estaban limitadas a las especies animales a las que preferían picar los mosquitos. Y es que, en las circunstancias actuales, primero ha cambiado el menú disponible, pero, si el cambio persiste, puede cambiar el mosquito, al adaptarse genéticamente a ese cambio. Peor aún, (y esto es solo mi opinión informada), los virus transportados por esas hembras de mosquito se verán introducidos con la picadura en el organismo humano, en lugar de en el de otro animal para el que tal vez estuvieran antes mejor adaptados. En otras palabras, no solo las hembras de mosquito se ven forzadas a adaptarse a los humanos, sino también los virus que las utilizan como vectores de transmisión. Esto hará que esos virus también estén cada vez mejor adaptados a la especie humana, y los hará capaces de aumentar su expansión en ella.

No acaban aquí los problemas. El calentamiento global puede influir igualmente en la expansión geográfica de esos mosquitos tropicales y, lejos de disminuir su presencia, pueden incluso aumentarla en zonas en las que antes estaban ausentes por ser demasiado frías. En estas nuevas zonas transmitirán y expandirán las enfermedades que transportan, que luego los humanos podremos expandir por todo el planeta racas al turismo y a los modernos medios de transporte. Así fue como se expandió el último coronavirus.

Si a esto unimos la estupidez humana antivacunas, de la que Estados Unidos parece ser, paradójicamente, líder mundial en estos momentos, la receta para el desastre no puede ser fácilmente mejorada.

A pesar de lo dicho, queda la esperanza de que, con la ayuda de todo el mundo, el conocimiento científico, la razón, la mesura, o incluso el respeto a las leyes y convenios internacionales se expandan por el planeta al menos a la misma velocidad que la de esas temibles enfermedades antes mencionadas.

Referencias:

Alves DCV, Machado SL, Silva JS, de Almeida NM, Dias R, Silva SOF and Alencar J (2026) Aspects of the blood meal of mosquitoes (Diptera: culicidae) during the crepuscular period in Atlantic Forest remnants of the state of Rio de Janeiro, Brazil. Front. Ecol. Evol. 14:1721533. doi: 10.3389/fevo.2025.1721533

La cálida supervivencia de la fiebre

2025-12-26T12:14:00.003+01:00

En estos días de catarros, gripes y fiebres compradoras de regalos navideños, he pensado que era una buena ocasión para hablar de la fiebre y dar un repaso a algunos de sus sorprendentes aspectos que pueden dejarnos helados.

La fiebre sigue teniendo esa injusta reputación de alerta roja frente a una infección. Como si la fiebre fuese el humo y no el extintor del fuego. Y, sin embargo, la fiebre suele ser, ante todo, una defensa fisiológica, una medida tomada por el organismo en casos de seria amenaza. Una decisión costosa, pero que debe ser ejecutada por el sistema inmunitario con la frialdad de un James Bond: Muere otro día. La fiebre cuesta energía, y no carece de peligros, pero en muchas ocasiones es imprescindible para sobrevivir.

Si, imprescindible, pero ¿por qué? Resulta que elevar la temperatura corporal consigue alterar todo el escenario donde ocurre una infección. Es como cambiar en nuestro beneficio las reglas de la guerra en mitad de la batalla. Y si puedes cambiar las reglas a tu favor, quizá sobrevivas y puedas transmitir los genes que controlan esas reglas a las siguientes generaciones.

El inicio de la fiebre

Todo comienza con lo que, visto de cerca, parece casi un acto de contraespionaje. Las células del sistema inmunitario innato detectan moléculas propias de los microbios invasores infiltrados, moléculas extrañas no presentes en el organismo. Dicha detección se realiza mediante receptores especializados, llamados receptores de reconocimiento de patrones, (PRR). Estos receptores no reconocen a los microbios como quien reconoce un rostro particular, sino como quien viera un sello de un país determinado en una carta. Ese sello representaría un patrón dado, y marcaría a todas las cartas que lo llevaran pegado como provenientes del mismo país. El sistema inmunitario detecta inicialmente de este modo clases de microrganismos, bacterias, virus… y no microorganismos concretos. Tras esta detección del patógeno, se activa un circuito que conduce a la fiebre.

Lo primero que sucede en este circuito es la activación de procesos enzimáticos que liberan un ácido graso muy particular, de 20 átomos de carbono de longitud: el ácido araquidónico, el cual podemos encontrar en abundancia en los suplementos alimenticios de aceites de pescado y, por supuesto, en el pescado mismo. Este ácido graso se encuentra acumulado y retenido en los fosfolípidos de la membrana de las células inmunitarias. Podemos pensar que la célula inmunitaria que ha detectado al microbio abre una despensa de la que extrae un ingrediente central para lo que quiere cocinar. Y es que a partir del ácido araquidónico se fabrican varias moléculas que organizan el proceso inflamatorio, entre ellas, las prostaglandinas.

En los mamíferos, ese flujo de procesos enzimáticos desemboca en la producción de la llamada prostaglandina E2 (PGE2), una molécula pequeña con un gran efecto: conduce al sistema nervioso hacia una nueva consigna térmica, que eleva la temperatura corporal. Es como si se subiera el termostato.

El termostato de nuestro organismo se encuentra en una región del cerebro llamada el hipotálamo. La prostaglandina E2 actúa sobre él y desencadena la liberación de neurotransmisores, en particular la noradrenalina y la acetilcolina. Esto es un detalle esencial: la fiebre no es un proceso descontrolado, sino un cambio de estado controlado por el cerebro. El cuerpo empieza a comportarse como si tuviera frío, aunque aún esté a 37 °C. Y, entonces, hace lo que hace siempre cuando nota que le falta calor: conservarlo y producirlo en mayor cantidad.

La noradrenalina promueve la constricción de los vasos sanguíneos, lo que permite perder menos calor por la superficie corporal, y también activa la termogénesis en el tejido adiposo marrón, especializado en quemar grasas para generar calor. Este tejido es una especie de caldera de calefacción biológica rápida, aunque energéticamente cara. Sin embargo, como luego veremos, la fiebre es un fenómeno muy extendido entre las especies animales porque su beneficio supera a su coste.

Por su parte, la acetilcolina participa en el aumento del metabolismo y la liberación de energía desde los músculos. Este neurotransmisor estimula los temblores, es decir, los movimientos musculares rápidos con finalidad de generar calor.

Efectos de la mayor temperatura

Obviamente, el primer efecto de estos procesos es directo: elevar la temperatura puede desplazar al patógeno fuera de su óptimo térmico para su reproducción. La fiebre puede colocar a los patógenos fuera de su “zona de confort” térmica. Esta posibilidad se ha utilizado para tratar la sífilis o las infecciones por poliovirus mediante calor aplicado de forma externa a los pacientes.

Ahora bien, el aumento de temperatura no siempre es un arma eficaz. Muchas bacterias toleran bien temperaturas febriles, y algunas incluso crecen con alegría a valores por encima de los que llamamos fiebre. Sin embargo, los virus sí son más vulnerables al aumento de temperatura corporal. La razón es que varios pasos en la reproducción de los virus, que depende de interacciones moleculares precisas, están muy condicionados por la temperatura, como, entre otros, la unión al receptor, la fusión con la membrana, la entrada en la célula, y el ensamblaje de las proteínas víricas producidas.

Por supuesto, ciertos virus pueden ser más afectados por la temperatura que otros, pero, en general, es de esperar que la fiebre reduzca la fuerza de unión del virus a su receptor o el tiempo efectivo de unión. Aunque el efecto sea modesto, puede traducirse en menor número de infecciones celulares por unidad de tiempo. En los virus, donde todo es multiplicación exponencial, una ligera pérdida de eficiencia puede ser la diferencia entre extenderse o extinguirse.

Efectos sobre la movilización de las defensas

El segundo efecto de la fiebre es menos fácil de comprender, pero quizá más interesante: la fiebre también puede acelerar la respuesta inmunitaria. No solo por “hacerlo todo más rápido” en términos cinéticos, sino porque reorganiza la logística celular. Por ejemplo, ciertos estudios han descrito que, a temperaturas febriles, los linfocitos pueden unirse con más eficacia a los vasos sanguíneos de los ganglios linfáticos y penetrar en ellos con mayor facilidad y rapidez en busca de sus antígenos. Esto aceleraría la activación de los linfocitos y las respuestas defensivas que conlleva, como, por ejemplo, la producción de anticuerpos.

Dicho de otra forma: la fiebre no es solo una manta térmica contra el patógeno. Es también una señal para que las tropas circulen mejor por carreteras y cuarteles biológicos, y para que el encuentro entre antígeno y linfocito se haga más probable. En la respuesta defensiva inmunitaria, “más probable” suele ser sinónimo de “más rápido”.

Evolución de la fiebre

Las anteriores ventajas proporcionadas por la fiebre son más que suficientes para explicar por qué a lo largo de la evolución, aquellos animales que desarrollaron alguna manera de aumentar la temperatura corporal frente a las infecciones fueron los que más éxito tuvieron en transmitir los genes a las siguientes generaciones. Hoy,prácticamente todo el reino animal desarrolla fiebre frente a las infecciones. Se estima que la fiebre tiene más de 600 millones de años de historia evolutiva, y apareció al menos desde la separación de los vertebrados y los cordados ancestrales.

Obviamente, antes de su aparición, la vida sin fiebre fue posible. Probablemente lo fue durante mucho tiempo en organismos simples. Pero, cuando aparecieron animales más complejos, con sistemas fisiológicos integrados y patógenos más sofisticados, vivir sin ese recurso térmico pudo hacerse más difícil. Por esa razón, hoy lo encontramos tan extendido: porque la fiebre, pese a su coste metabólico y sus riesgos, aumentó la supervivencia y la reproducción de aquellas clases de animales que la podían activar lo suficiente.

Quizás te hayas preguntado en este punto que si todos los animales desarrollan fiebre, ¿cómo lo hacen los animales de sangre fría, los llamados ectotermos? En esta clase de animales, la estrategia es diferente. Como no pueden encender una caldera interna potente, estos animales se desplazan en busca de calor externo, lo que eleva la temperatura corporal. Este tipo de fiebre ha recibido el nombre de fiebre conductual, porque depende del comportamiento del animal.

La fiebre conductual fue descrita, por Vaughn y colaboradores en 1974 en el lagarto Dipsosaurus dorsalis, al comprobar que tras una infección bacteriana el animal buscaba zonas más cálidas y elevaba su temperatura. En anfibios y peces también se han descrito fenómenos similares. Además, algunos estudios en los que se ha impedido a animales ectotermos acceder a aguas templadas, es decir, se les ha impedido llevar a cabo su conducta febril, se ha comprobado que la supervivencia frente a infecciones disminuye. Si impedir la fiebre aumenta la mortalidad, entonces podemos concluir que es un mecanismo defensivo con consecuencias reales.

Así pues, no debemos considerar la fiebre solo como un fenómeno de termogénesis interna, sino como un fenómeno que eleva la temperatura corporal como respuesta defensiva, aunque sea tomando prestado calor al ambiente.

Aspectos desconocidos de la fiebre

No obstante los anteriores estudios y descubrimientos todavía quedan aspectos interesantes de la fiebre por determinar. Entramos aquí en un terreno más especulativo, pero muy interesante científicamente.

Uno de esos aspectos es si la fiebre ejerce una función depuradora en las especies animales. Mackoviak, en 1994, propone la idea de que la fiebre podría desempeñar un doble papel: ayudar a curar al individuo si es posible, pero si no lo es, acelerar su muerte para reducir la transmisión del microrganismo infeccioso y proteger a la población.

Esta idea es compatible con la hipótesis del gen egoísta. Los genes del individuo contagiado actuarían egoístamente para maximizar su supervivencia, pero no la del individuo. Al matarlo por fiebre, protegerían del contagio a las otras copias de los mismos genes presentes en los demás miembros de la especie, lo que aumentaría sus probabilidades de expansión y supervivencia. Aunque esta idea es plausible, no deja de ser, por el momento, una hipótesis.

Sin embargo, un mecanismo similar se observa en las células de los organismos complejos, muchas de las cuales están siempre dispuestas a “suicidarse” por el bien de las demás, en un proceso bien conocido, llamado apoptosis. Entre las células que se suicidan están las que detectan que han sido infectadas por un virus y que no pueden “curarse” eliminándolo. Su suicidio impide la expansión de este por el resto del organismo.

A escala de población, la idea sería parecida: la fiebre empezaría siendo un intento curativo, pero si fracasa, podría contribuir a un desenlace que, aunque desastroso para el individuo, reduciría el daño colectivo. Este resultado no es intencional, por supuesto. Se trata de selección natural operando sobre los genes con resultados, no con propósitos.

Otro aspecto aún desconocido, pero fascinante de la fiebre es si esta actúa como fuerza evolutiva que selecciona las variantes de los genes defensivos que, al activarse durante una infección, generan proteínas más estables o con mayor actividad a temperaturas más elevadas. La idea propuesta recientemente por Ryan Langloissugiere que la fiebre no solo actúa contra los virus durante la evolución, sino que ha moldeado también la evolución de nuestros genes antivirales, en particular los genes de interferón, para funcionar mejor a temperaturas de 38–42 °C que a los clásicos 37 °C de laboratorio.

Conviene recordar, aunque sea en pocas palabras, la biología de la respuesta de interferón frente a una infección vírica: cualquier célula que detecta material viral como resultado de haber sido infectada, activa factores de transcripción que activan la producción de proteínas llamadas interferones. Como su nombre sugiere, estas proteínas desempeñan una función de interferencia frente a los virus, interfieren con su reproducción. Y es que los interferones inducen cientos de genes cuyas proteínas bloquean el ciclo reproductor del virus en distintos puntos.

Estas proteínas deben funcionar, en general, a temperaturas propias de la fiebre, y no a la temperatura normal del organismo. Diversos estudios han comprobado que algunas de estas proteínas funcionan mejor a temperaturas algo más elevadas a los 37 °C. Si esto sucediera de forma general con todas ellas, esto indicaría que durante la evolución de nuestra y de otras especies la fiebre ha supuesto una fuerza selectiva de los genes antivirales. Sin embargo, esto es, por el momento, solo una propuesta razonable, pero carecemos de datos para confirmarla o refutarla.

Pero, claro, la fiebre también ha podido suponer una fuerza selectiva para los virus. La fiebre podría haber seleccionado variantes víricas con proteínas más termoestables o con mejor rendimiento a temperaturas altas. Pero esto tiene un coste potencial: lo que funciona bien a 40 °C no necesariamente funciona igual de bien a 36–37 °C. Una proteína vírica demasiado estable puede perder flexibilidad y alterar la afinidad con la que se une a sus dianas moleculares. En otras palabras, el virus podría quedar atrapado entre dos exigencias evolutivas contrapuestas: resistir la fiebre de sus hospedadores sin que eso suponga volverse menos eficiente para infectar al siguiente hospedador antes de que este genere fiebre.

En apoyo de esa posibilidad, tenemos el hecho de que ha sido posible producir vacunas atenuadas contra la gripe sensibles a la temperatura. Recordemos que una vacuna atenuada está constituida por un virus vivo, pero incapaz de reproducirse a la velocidad normal. De este modo, el virus se reproduce poco, pero lo suficiente como para inducir una respuesta inmunitaria que lo elimina y al mismo tiempo nos deja protegidos contra infecciones futuras.

En el caso de esta elegante vacuna termosensible, el virus de la gripe ha sido modificado de manera que solo es capaz de infectar y reproducirse en las células superiores de las vías respiratorias, pero no en las inferiores. La razón es que las células superiores se encuentran en contacto con aire del exterior que aún no ha tenido tiempo de calentarse, por lo que su temperatura es menor que la de las células localizadas a mayor profundidad. Es como permitir al virus entrar en el vestíbulo, pero cerrarle la puerta del salón donde haría el verdadero destrozo.

El mero hecho de haber podido elaborar una vacuna como la descrita indica que hay variantes de virus más sensibles a la temperatura que otras, por lo que, como hemos sugerido antes, la fiebre ha podido suponer una presión de selección de variantes más resistentes a elevadas temperaturas, aunque solo hasta un punto.

Las consideraciones anteriores apuntan con claridad a que la fiebre no es solo un capítulo en un libro de fisiología, sino un capítulo en el libro de la evolución. Subir unos grados el mundo interior puede frenar patógenos, reorganizar el tráfico de linfocitos y, quizá, moldear la estabilidad térmica de genes antivirales y proteínas virales, pero la fiebre no solo parece ser un mecanismo de defensa. Habría sido, también, una fuerza silenciosa que ha influído en la forma de algunos de nuestros genes y en la forma de los genes de los microbios que nos persiguen.

Referencia:

Langlois (2026). Does fever drive the evolution of antiviral genes? J. Exp. Med. 2026 Vol. 223 No. 1 e20251747.

¿Más oscuridad para la energía oscura?

2025-11-23T12:09:00.016+01:00

https://archive.iaa.csic.es/en/noticias/type-ia-supernovae-stem-explosion-white-dwarfs-coupled-twin-stars

En el último artículo, hablé de la materia oscura y de su posible papel como fuerza organizadora de la escala global del universo. Me parece injusto dejar de lado a la otra misteriosa entidad tenebrosa del universo, la energía oscura, por lo que me ha parecido apropiado dedicarle también un programa, antes de regresar a temas más biomédicos que, como sabes, son mis preferidos.

Pero no vayas a pensar que este programa no va a aportar ninguna luz sobre la energía oscura, porque los resultados de un nuevo análisis de las estrellas supernova de la clase Ia (uno a), que fueron las responsables de posibilitar el descubrimiento de la energía oscura, pone ahora en entredicho algunas, aunque no todas, las conclusiones extraídas del estudio original de esas estrellas. En particular, cuestiona que la energía oscura sea una constante a lo largo de la evolución del universo, y sugiere que hoy su efecto acelerador podría haberse debilitado hasta casi desaparecer.

Sin embargo, antes de introducirnos en estas cósmicas novedades, considero necesario recordar brevemente cómo y por qué se postuló la existencia de una misteriosa energía oscura que actúa acelerando progresivamente la expansión del universo. Como sabemos, en el principio, hubo una “gran explosión”; la llamada Big Bang. Nacieron tiempo y espacio; el universo comenzó a expandirse y no ha dejado de hacerlo desde entonces.

Los astrofísicos que se han dedicado a determinar cómo se ha desarrollado esta expansión universal esperaban que en los momentos iniciales la expansión fuera rápida, y que, paulatinamente, su velocidad disminuyera, puesto que la atracción gravitatoria entre los cuerpos tiende a frenar la expansión.

Sin embargo, observaciones realizadas en la última década del siglo XX y en la primera del siglo XXI desafiaron esta razonable suposición. Estas observaciones indicaron que no solo la expansión del universo no se está frenando, sino que se está acelerando. ¿Qué broma cosmológica es esta?

Supernovas binarias

Los astrónomos han descubierto la acelerada expansión del universo gracias a la existencia de una clase especial de estrellas supernovas, llamadas supernovas de clase Ia, como ya he mencionado. Estas estrellas explotan en un momento muy particular de su vida, lo que les hace aparecer en el firmamento como una nueva estrella, una nova, de intensidad lumínica particular. Este momento tan especial para su explosión se debe a que las supernovas Ia no son una estrella, sino dos, una orbitando alrededor de la otra.

Las supernovas Ia son pues un sistema binario. En el centro de este sistema se encuentra una estrella enana blanca, que casi ha consumido todo su combustible nuclear, y que, por ello, brilla con muy baja intensidad. La otra estrella suele ser una estrella normal, que tampoco es muy brillante. El sistema binario es por ello un sistema anodino, de poca intensidad lumínica, que no sobresale de entre las demás estrellas de la galaxia en la que se encuentra.

Sin embargo, la enana blanca es una estrella de elevada densidad con un intenso campo gravitatorio por lo que puede así “robar” materia a su compañera. Esta materia suele ser hidrógeno o helio que va cayendo sobre la superficie de la enana blanca.

De este modo, la enana blanca va creciendo poco a poco, aumentando su masa y su gravedad. Cuando su masa ha alcanzado el valor de 1,4 masas solares (el llamado límite de Chandrasekhar), la estructura de la estrella no puede sostener tanto peso. La estrella comienza a colapsar y el carbono y el oxígeno que se encuentran en su núcleo entran en fusión nuclear de forma descontrolada. Esto provoca una explosión termonuclear que destruye por completo a la enana blanca. En cuestión de segundos, se libera una cantidad enorme de energía: durante un breve tiempo, la estrella moribunda brilla tanto como toda una galaxia.

Puesto que la explosión se produce cuando la masa de la estrella enana blanca alcanza las 1,4 masas solares, los astrofísicos estimaron muy razonablemente que las explosiones de las supernovas Ia son virtualmente idénticas. En otras palabras, estas explosiones, resultarían en la emisión de luz de prácticamente la misma intensidad, conclusión que se ve apoyada por observaciones de la variación del brillo de una supernova Ia en el tiempo (su curva de luz). Estas observaciones confirman la presencia de un patrón bastante uniforme: la intensidad luminosa sube hasta un máximo y luego decae de forma bastante regular a lo largo de semanas o meses.La forma de esa curva de intensidad lumínica es muy parecida entre diferentes supernovas Ia. Este es el cuadro más simple y clásico y el que permitió a los astrónomos proponer la existencia de la energía oscura como vamos a ver a continuación, pero hoy sabemos que puede haber varios caminos distintos para producir una supernova Ia, y eso mismo es lo que está en el origen de los cuestionamientos que ahora están saliendo a la luz.

Faros universales que indican oscuridad

La luminosidad homogénea inicialmente atribuida a todas las estrellas supernovas Ia permitió utilizarlas como si fueran faros de una intensidad constante, lo que condujo a poder estimar su distancia con gran precisión. Para entender por qué, podemos fijarnos en la analogía de que conociendo la intensidad luminosa de una bombilla podemos saber a qué distancia nos encontramos de ella si somos capaces de medir la intensidad de la luz que nos llega. Esto permitiría también estimar la velocidad a la que nos desplazamos, si lo estamos haciendo.

Imaginemos que vamos en un tren por una vía iluminada con farolas de doscientos vatios cada cincuenta metros. Un físico con el instrumental adecuado podría determinar a qué velocidad va el tren en cada momento averiguando la velocidad con que la intensidad luminosa de las farolas va disminuyendo a medida que nos alejamos de ellas. Algo similar hicieron los astrónomos con la velocidad de expansión del universo, midiendo la intensidad luminosa que nos llega de las supernovas Ia situadas en galaxias cada vez más lejanas. De esta manera, descubrieron que, como si de un verdadero tren se tratara, el universo, tras salir de la estación en el Big Bang, ha ido adquiriendo poco a poco mayor velocidad.

Evidentemente, si tras una explosión cualquiera los fragmentos expelidos, en lugar de frenarse, adquirieran cada vez más velocidad, tendríamos que suponer que alguna fuerza misteriosa los está impulsando. Los astrónomos y astrofísicos han supuesto que algo así sucede en el universo entero, y han propuesto la existencia de una llamada “energía oscura”. Esta energía oscura no es pequeña, ya que, según sus cálculos, supondría casi el 70% de la energía del universo entero. Recordemos que Einstein nos desveló que materia y energía son intercambiables, por lo que podemos considerar que esta “energía oscura” supondría cerca del 70% de todo el universo.

Sin embargo, como hemos comentado, esta impactante conclusión reposa en la suposición de que todas las explosiones de supernovas Ia son idénticas, independientemente de la época del universo en la que las diferentes supernovas Ia se han ido formando y han ido explotando.

Pero esto podría no ser cierto.

¿Farolas variables?

Volviendo a la analogía del tren, si las primeras farolas al salir de la estación son pobres bombillas de filamento, de las primeras que Edison fabricara, pero a medida que el tiempo pasa y el tren avanza, las bombillas son mejores, más luminosas y de tecnologías más eficientes, la intensidad de las farolas no será la misma a lo largo del viaje. Pero, claro, si suponemos que la intensidad de todas las farolas es la misma, esto causará una estimación errónea de la velocidad a la que avanza el tren, y llevará a la conclusión equivocada de que está acelerando.

En el momento actual las farolas cercanas a la estación son las más alejadas de nosotros y al ser menos intensas que las que hemos dejado solo recientemente atrás, más próximas a nuestra posición, dan la impresión de que se ha producido un aumento de la velocidad a medida que pasa el tiempo. Esta falsa impresión podría quizá estar siendo proporcionada por las supernovas Ia a medida que el universo se expande y envejece: si las “bombillas cósmicas” no son exactamente iguales en todas las épocas, nuestras estimaciones de las distancias y de la velocidad de expansión podrían estar sesgadas.

Investigadores del Departamento de Astronomía y del Centro para la Investigación de la evolución Galáctica de la Universidad Yonsei, en Seoul, Korea del Sur, han publicado un par de artículos en la revista de la Royal Astronomical Society, en los que ponen de manifiesto que las estrellas supernova Ia no son todas iguales y que su brillo depende de la época en la que las estrellas del sistema binario se formaron.

La razón que ha inducido a estos científicos a realizar un análisis sistemático del brillo de las estrellas Ia con los instrumentos y técnicas más avanzados es la revelación de una discrepancia sobre la expansión el universo que surge al estudiar nuevos datos obtenidos por el proyecto DESI (del inglés: Instrumento Espectroscópico para la Energía Oscura). Estos datos cuestionan seriamente el modelo actual de evolución del universo y favorecen modelos en los que la energía oscura varía con el tiempo a medida que el universo evoluciona.

Los datos del proyecto DESI apoyan también que el universo no está en expansión acelerada, sino que ha entrado en deceleración ya en la época actual. Solo cuando se tienen en cuenta los datos de las estrellas supernovas Ia de los que se disponía hasta ahora, puede concluirse que el universo se encuentra en un periodo de expansión acelerada.

Parece evidente que alguno de los datos anteriores podría ser erróneo, en particular es posible que las supernovas Ia no sean todas igual de luminosas, como se había supuesto inicialmente, lo que conduciría a una conclusión errónea sobre la velocidad de expansión del universo.

Por esta razón, los autores de los mencionados estudios determinan las edades de las galaxias que albergan las supernovas Ia observadas y descubren que hay una correlación muy fuerte entre la luminosidad de la supernova Ia y la edad de la población estelar en la que se encuentra. Descubren así que las supernovas Ia lejanas (que provienen de progenitores más jóvenes) son anormalmente débiles, así que parecen aún más lejanas de lo que realmente están. Eso lleva a concluir que la expansión del universo se está acelerando “más de la cuenta”.

Esta conclusión es la que extrajeron dos equipos de astrónomos a finales de los años 90 del pasado siglo. Vieron las supernovas lejanas como demasiado débiles para lo que se esperaba de ellas si la expansión del universo fuera constante o fuera decelerando. Pero si la luminosidad de las supernovas Ia era la misma, los datos indicaban que, al contrario, la expansión el universo se aceleraba, de ahí que alguna energía extraña debía estar impulsando esta aceleración. Era la energía oscura.

Los datos adquiridos en la primera década del siglo XXI parecieron consolidar este modelo, pero a partir del año 2010 comenzaron a aparecer molestas discrepancias entre diversas maneras de medir la expansión del universo, en particular con el modelo del fondo de microondas (Cosmic Microwave Background).

Los datos obtenidos ahora ayudan a explicar las discrepancias, puesto que no todas las supernovas Ia son igual de brillantes después de todo. Las supernovas formadas en un universo más joven, es decir, las más lejanas, las que primero se formaron, lo hicieron en unas condiciones de composición atómica del universo diferentesde las que se formaron más tarde, ya que inicialmente el universo era rico en hidrógeno y en helio, pero muy poco de otros elementos.

No obstante, a medida que el universo envejecía, gracias a la fusión nuclear y a la explosión de supernovas de estrellas masivas, la composición del universo se fue enriqueciendo en otros elementos que entraron a formar parte de las estrellas que se iban formando. Algunas de esas eran estrellas que acabarían siendo enanas blancas en un sistema binario y darían origen a supernovas Ia. Puesto que la composición atómica de su núcleo no era la misma que en el caso de las estrellas más jóvenes, en el momento de alcanzar el límite de Chandrasekhar, se sospecha, aunque no está comprobado aún, que la fusión nuclear descontrolada que se produce no genera explosiones de la misma intensidad que en el caso de estrellas nacidas más tarde en la evolución del universo.

Si se tienen en cuenta estas variaciones de luminosidad de las estrellas Ia con la edad en la que se formaron, los cálculos de la velocidad de expansión del universo determinada por diversos métodos son mucho más coherentes. Y no solo eso. Estos nuevos conocimientos sobre las supernovas Ia apuntan con clara energía a que la energía oscura, si bien no desaparece de las ecuaciones cosmológicas, podría no ser una constante, sino variar con la edad del universo. Al principio, la energía oscura era más intensa de lo que es hoy y la expansión del universo aceleraba. Sin embargo, los nuevos estudios sugieren que hoy esta expansión ha disminuido su velocidad y, aunque sigue presente, no sucede de manera acelerada sino al contrario: la expansión decelera.

Estos nuevos datos, como ya he comentado, no hacen desaparecer la energía oscura, de la que seguimos sin conocer su naturaleza y origen. Y no solo no la hacen desaparecer, sino que aumentan, en mi opinión, la intensidad de su misterio. Lejos de ser un parámetro constante para la evolución del universo, la energía oscura parece comportarse como un fluido cuya presión varía con la edad de este. ¿Qué es lo que la hace cambiar? ¿Acaso existe una nueva fuerza desconocida y oscura que afecta a la energía oscura a medida que el universo envejece? Habrá que esperar a nuevos estudios, nuevas investigaciones, nuevas observaciones que puedan aclarar un poco la oscuridad, aunque como estamos viendo, un nuevo conocimiento puede no aclarar inicialmente nada, sino incluso oscurecerlo todo un poco más. Es la esencia de la aventura de la ciencia. No obstante, al final, no tengo dudas de que la luz dominará sobre la faz del entendimiento humano.

Jorge Laborda, 23 de noviembre de 2025

Fondo y forma en la vida y en el cosmos

2025-10-10T12:03:00.025+02:00

Patrón creado por M.C. Escher. Una fusión de fondo y forma

Parafraseando al Capitán Tan, importante personaje de los famosos Chiripitifláuticos de los años 60 del siglo pasado, en mis reflexiones por todo lo largo y ancho de este mundo, he tenido ocasión de alcanzar conclusiones emocionantes sobre la vida y el universo. Durante una de esas reflexiones, hace unos días, experimenté otro de esos estupendos momentos ¡Aja!, como los llamaba el matemático Martin Gardner, lo que me ha permitido explorar una relación insospechada entre el agua, aquí en la Tierra, y la materia oscura del universo, en el infinito y más allá.

Los momentos ¡Aja! son esas situaciones en las que algo hace repentinamente clic en el cerebro. Dos ideas aparentemente alejadas encajan, se ve una nueva luz, y se alcanza la comprensión de un aspecto del universo antes insospechado. Mi último momento ¡Aja! es tan extraordinario que no puedo sino compartirlo contigo. Tiene que ver con el tema del fondo y de la forma en el universo, un asunto que no solo es científico, sino también artístico y filosófico. Veamos.

La importancia del fondo y de la forma en la pintura, o la fotografía, por ejemplo, queda de manifiesto al comprobar que cualquier imagen necesita de un fondo y posee una forma principal. El fondo no tiene por qué ser anodino o uniforme, aunque a veces lo sea, pero siempre debe haber una parte de la imagen que funciona más como fondo que como forma y viceversa. Esto se comprueba a la perfección en el caso de los retratos.

Es obvio que, si los píxeles de la imagen no estuvieran organizados de alguna forma, si fondo y forma estuvieran entremezclados en una homogeneidad, la imagen no existiría. Todo se habría convertido en un fondo o en una forma homogénea. Esto quiere decir que, sin algún tipo de orden, de separación ordenada, en una fotografía o en un cuadro todo sería solo un fondo homogéneo, sin forma alguna.

Del mismo modo que en el caso de las imágenes, podemos comprobar que otros fenómenos en el universo también están compuestos de un fondo y de una forma o, de otro modo, todo sería una masa incoherente de átomos o de polvo. Los organismos vivos también necesitan de un fondo y de una forma. En este caso, el fondo y la forma de la vida son algo más difícilesde detectar y de comprender que las de las fotografías. Sin embargo, la ciencia, hoy, permite que averigüemos lo que constituye el fondo y la forma de la vida. Así, sabemos hoy que el fondo de la vida está formado por el agua y la forma está formada por las moléculas que se organizan en ella, las moléculas que yo llamo de no-agua, las que son hidrófobas o, al menos, poseen partes hidrófobas, es decir, que son excluidas por el agua, agrupadas entre ellas, y organizadas en membranas, orgánulos y células, gracias, precisamente, a su incapacidad de interaccionar con el agua. Es la presencia de agua la que da forma, y confiere un orden, a muchas de las moléculas que no pueden disolverse en ella.

No resulta difícil comprender que, si todo pudiera ser disuelto por el agua, todo en nuestro planeta sería una especie de sopa sin forma alguna. Resultaría muy difícil que se separara del agua cualquier molécula si esta siempre pudiera interaccionar con ella. Debido a que las partes de las moléculas formadas por cadenas de carbonos e hidrógenos, como muchas de los lípidos, no son solubles, es decir, debido a que la parte de las moléculas que podemos llamar grasa no es soluble, estas moléculas adquieren una forma, una organización, un orden, en el seno del fondo que supone el agua. Gracias a esto, los organismos vivos pueden mantener su organización y las células pueden contar con orgánulos, mitocondrias, ribosomas e incluso el DNA, que, por sorprendente que parezca, no adoptaría la forma de la doble hélice habitual de no estar forzado a hacerlo así por las moléculas de agua que lo rodean.

Materia oscura y forma en el universo

El universo también está lleno de objetos con forma, tales como planetas, estrellas y galaxias. ¿Qué es lo que funciona de fondo para esas formas tan espectaculares que pueblan todos los confines observables de nuestro cosmos? Aquí es donde se produjo mi momento ¡Ajá! Una brillante luz se encendió mientras intentaba comprender ciertos aspectos sobre la materia oscura, que supone aproximadamente el 85% de la materia del universo. De pronto, comprendí que el fondo para todas esas bellísimas formas cósmicas es nada menos que la materia oscura. Voy a intentar explicar por qué esto es así.

Todo comenzó con la lectura de un artículo del que ahora no recuerdo la fuente, que hablaba de la galaxia de nombre Dragonfly 44, de la cual se estimó inicialmente que está formada en un noventa y nueve por ciento por materia oscura. El artículo hablaba de la evolución de las galaxias y de las simulaciones que de esta evolución se hacen por ordenador. Me intrigó conocer si estas simulaciones tenían en cuenta a la materia oscura o no.

Recordemos que la materia oscura es un tipo de materia mayoritario en el universo que no puede interaccionar con la luz, es decir, no puede ni absorberla, ni emitirla. Esta propiedad es fundamental, porque implica que la materia oscura no puede perder energía y enfriarse como lo hace la materia ordinaria.

¿Qué implica lo anterior? Pues involucra, nada menos, que, al no poder perder energía, no puede perder velocidad (momento) y, por tanto, no puede formar estrellas ni planetas porque carece del enfriamiento por irradiación necesario para colapsar hasta objetos compactos. Por esta razón, la materia oscura forma como una especie de halos de gas dispersos por el universo, que no pueden reunirse para formar nada más. Sería como una especie de gas que permea el universo, que, por no poder perder su energía disipándola nunca puede cambiar de estado, y va a continuar así en el futuro.

Me dirás que vaya idiotez estoy diciendo cuando es más que claro que las estrellas, formadas por materia ordinaria aglomerada, son objetos muy calientes. Y tienes razón. Pero las estrellas existen en tanto en que son capaces de enfriarse y, de hecho, se están enfriando todo el tiempo emitiendo ingentes cantidades de luz y materia al espacio exterior. Si la energía generada en la estrella no pudiera ser emitida y la estrella se calentara continuamente gracias a su propia energía, la estrella no sería estable y desaparecería en una nube de gas y partículas. Lo que permite la existencia de las estrellas es que se enfrían al mismo tiempo que generan energía. Este mecanismo de enfriamiento no actúa, sin embargo, sobre la materia oscura, que, al no poder desembarazarse de su energía inicial sigue estando a temperaturas demasiado elevadas como para permitir su aglomeración.

Que la materia oscura esté predominantemente dispersa en el universo no quiere decir que no ejerza ninguna influencia sobre el resto de este. Bien al contrario, la gran abundancia de materia oscura ejerce un sustancial efecto gravitacional sobre la materia ordinaria, la cual, como hemos dicho, sí puede enfriarse emitiendo radiación electromagnética y puede por ello aglomerarse en objetos masivos, como las estrellas o los planetas.

A lo largo de la evolución del universo, la aglomeración de la materia ordinaria por gravedad se ha visto muy favorecida por la presencia de materia oscura. El estado actual del universo, la tasa de formación de estrellas y galaxias solo es posible gracias a que la gravedad generada por la materia oscura ha acelerado mucho la aglomeración gravitatoria de la materia ordinaria.

Podemos decir así que la materia oscura ha actuado y actúa como un fondo sobre el cual la materia ordinaria del universo ha tomado forma, se ha ordenado y organizado en galaxias, estrellas y planetas, y ha hecho posible en el centro de las estrellas la generación relativamente rápida, de elementos químicos como el carbono, el nitrógeno o el oxígeno, sin los que la materia orgánica, y muy probablemente la misma vida, no existiría. Todo esto ha sido posible gracias a que la materia oscura no puede interaccionar con la ordinaria más que mediante la gravedad, que no es otra cosa, en realidad, que la distorsión del espacio-tiempo.

Si la materia oscura interactuara y se enfriara como la ordinaria, la formación de las galaxias habría sido más rápida y distinta y quizá no hubiera habido tiempo suficiente como para que la vida evolucionara y generara seres complejos e inteligentes como nosotros. Del mismo modo, un universo con menor proporción de materia oscura habría evolucionado de manera demasiado lenta y tal vez no habría habido tiempo suficiente para que la evolución de este hubiera alcanzado el punto en el que ahora nos encontramos. En conclusión, un universo con materia oscura que fuera menos oscura de lo que es, o un universo con menor proporción de materia oscura, no habría permitido la organización, la forma, de la materia ordinaria que ha generado el universo que ahora podemos observar.

Las ideas anteriores sugieren que un cierto orden y organización en la vida y el universo surge gracias a la existencia de dos aspectos de la materia que actúan como fondo o como forma. En el caso de la vida, es el agua la que actúa como fondo y posibilita la organización, la adquisición de una forma, por las moléculas o partes de estas que no pueden interaccionar con ella. Es precisamente la imposibilidad de interaccionar con el agua lo que permite la organización de las moléculas que no interaccionan con ella.

En el caso del cosmos, me atrevo a proponer que es la materia oscura la que actúa como un fondo sobre el cual la materia ordinaria se puede organizar y generar una “imagen” ordenada. Esa imagen ordenada es la que permite la generación estrellas y galaxias y, en su interior, la generación de suficientes átomos y moléculas, entre ellas el agua y las moléculashidrófobas, capaces de generar seres vivos.

La atrevida conclusión que extraigo de lo anterior es que el concepto de fondo y de forma en la vida y en el universo, lo que genera un orden que hace las cosas algo más interesantes que una mezcla anodina de todo, son posibles no solo gracias a la interacción de una clase de materia entre sí, sino también gracias a la imposibilidad de que existan interacciones de importancia entre dos tipos de materia diferentes. En el caso de la vida, se trata del agua y de la no-agua, y en el caso del universo se trata de la materia ordinaria y de la materia oscura.

Así pues, la vida existe entre otras razones gracias a que el agua no puede disolverlo todo y no puede interaccionar con las moléculas hidrófobas, a las que ordena en su seno, y el universo como lo conocemos existe porque la materia oscura no puede interaccionar significativamente con la materia ordinaria, salvo mediante la gravedad. De otro modo, no solo yo no habríaescrito estas palabras, sino que tampoco habría nadie lo suficientemente paciente al otro lado para leerlas o escucharlas.

Jorge Laborda 10 de octubre de 2025

Leche hirviendo y gigantes rojas

2025-09-02T11:51:00.005+02:00

El día siguiente a la grabación del programa de Ciencia Fresca que trataba de nuevos antivirales basados en el código de los azúcares y de la nebulosa de la mariposa, tuve la suerte de toparme por casualidad con un interesante episodio del podcast Star Talk, producido por el divulgador estadounidense Neil deGrasse Tyson. Supongo que el título de este podcast es un remedo del de la famosa serie de ciencia-ficción Star Trek, (que a mí me gusta traducir por «maldito viaje estelar») aunque desconozco si Neil deGrasse Tyson actúa de Captain Kirk, de Mr. Spock, o de ambos personajes a la vez. Es un podcast muy entretenido, en inglés, que aborda, en general, temas de astronomía y astrofísica. Puede también abordar otros temas científicos, pero nunca he escuchado un episodio que trate sobre las maravillas de la biología molecular. Ellos se lo pierden.

El episodio de Star Talk al que me refiero explicaba la ciencia tras algunos fenómenos cotidianos, como el tostado del pan en un tostador, o la ebullición del agua en una perola. Este último proceso fue el que captó mi atención, porque Neil deGrasse Tyson lo relacionó con lo que sucede a las estrellas cuando entran en la fase de gigante roja.

Si habéis escuchado episodio de Ciencia Fresca al que me he referido —os recomiendo encarecidamente que lo escuchéis, por favor, si no lo habéis hecho aún—, habréis comprobado que, al hablar de la hermosísima nebulosa de la mariposa, observada recientemente de nuevo por el telescopio espacial James Webb, Ángel Rodríguez Lozano nos explica con detalle la progresión de una estrella normal, como el Sol, a una estrella gigante roja, lo que sucederá a nuestro astro rey, se calcula, en unos cinco mil millones de años. No hay que preocuparse demasiado por ello, porque, para entonces, la humanidad habrá conquistado las estrellas que aún brillen en la galaxia, o habrá desaparecido mucho antes.

Vamos a cocer algo de ciencia

Así que centrémonos en una cacerola llena de agua que colocamos a hervir sobre el fuego de gas, eléctrico, o de inducción. Seguro que habéis visto hervir agua cientos o miles de veces, por ejemplo, cuando añadís los espaguetis a cocer, pero no es tan frecuente detenerse a observar el comportamiento del agua, de ella sola desde el momento en el que colocamos la cacerola en el fuego hasta que hierve. Por mi parte, sí lo he hecho, varias veces, y he reflexionado sobre mis propias observaciones para interpretar lo que sucede. Sí, ya lo sé, necesito terapia, pero la terapia que necesito no la han inventado todavía.

Me alegró comprobar que las explicaciones de Neil deGrass Tyson correspondían a mis propias observaciones y reflexiones sobre este fenómeno tan mundano, pero que tan pocos seres humanos comprenden en profundidad aún hoy en día, a pesar de todos los pesados científicos que intentan aligerar la pesada ciencia para los demás. Vamos a ver qué sucede con paciencia…y ciencia.

Al poner la cacerola a calentar, los átomos de metal que la componen absorben energía térmica y se ponen a vibrar con más fuerza. Esta vibración conlleva un aumento de la temperatura, la cual no es sino una forma de energía cinética de los átomos o moléculas. La energía cinética se transmite de unos átomos a otros por choques entre ellos y, poco a poco, todos los átomos de la cacerola vibran con mayor energía. La cacerola se ha calentado. Este es el fenómeno de la conducción de energía térmica.

Las moléculas de agua en contacto con el fondo de la cacerola, la parte más caliente de esta, reciben también los empujones de los átomos vibrantes del recipiente y se ponen a vibrar igualmente con mayor intensidad, chocando a su vez con otras moléculas de agua. En este punto, la energía de la cacerola está siendo transmitida al agua también por el mecanismo de conducción térmica.

Pero la energía recibida por la cacerola es, en general, mayor que la que puede ser dispersada solo por el mecanismo de conducción. La cacerola, al ser sólida a esas temperaturas, queda limitada al fenómeno de la conducción para transmitir energía de unos átomos a otros y de estos al agua, pero el agua, al ser líquida, puede iniciar otro fenómeno de transmisión de energía más eficiente: el llamado fenómeno de la convección.

Este fenómeno se produce porque el agua en contacto con el fondo de la cacerola está más caliente que el resto. Los cuerpos calientes se dilatan, y esto sucede también con el agua, lo que quiere decir que la distancia entre sus moléculas es mayor que la distancia entre las moléculas de agua de otras partes de la cacerola que no se encuentran en contacto con el fondo de esta.

La dilatación del agua en el fondo implica que la densidad de esta es menor que la del resto, así que «globos» invisibles de agua caliente suben desde el fondo de la cacerola, «globos» que son reemplazados por agua que desciende desde la parte más densa, la más fría, que no es otra que la de la superficie. Se generan así corrientes de convección que tienden a igualar la temperatura en todo el recipiente.

En un momento dado, la temperatura del agua ha alcanzado tal nivel que el agua en contacto con el fondo caliente de la cacerola alcanza los 100ºC y se evapora, con lo que forma burbujas de vapor de agua. El resto del agua todavía no ha alcanzado la temperatura de ebullición —100ºC a presión atmosférica— por lo que las burbujas de vapor que empiezan a subir desde el fondo hacia la superficie se encuentran con agua más fría que ellas, lo que origina que se condensen en mitad del trayecto y desaparezcan. Las burbujas no llegan hasta arriba. El agua está casi hirviendo, pero no hierve todavía.

La condensación del vapor de las burbujas que suben sucede, de nuevo, a expensas de la transmisión de energía térmica hacia el agua que las rodea, por lo que las burbujas que van subiendo, aunque sean reabsorbidas antes de alcanzar la superficie, van consiguiendo que toda el agua de la perola alcance la temperatura de ebullición en todos los puntos.

Cuando esto sucede, las burbujas de vapor de agua a 100ºC que se forman en el fondo de la cacerola pueden ya subir hasta la superficie sin condensarse, sin desaparecer, explotar al alcanzarla y liberar el vapor en el aire, comunicando de este modo al exterior con gran eficacia la energía que recibe la cacerola en su fondo, en contacto con el fuego o la placa térmica.

Desbordamiento por transmisión de energía

Como seguramente habréis comprobado, el agua del grifo en ebullición no sube hasta el borde de la cacerola y se desparrama fuera, lo que no es el caso del agua de cocción de ciertos alimentos, como los espaguetis, o la leche, que tiene la mala costumbre de desbordarse del recipiente cuando hierve. ¿Por qué sucede esto?

Este fenómeno tiene que ver con la estabilidad de las burbujas que llegan a la superficie del líquido. Si, por las propiedades del material que las forma, estas burbujas no explotan inmediatamente al alcanzar la superficie, no pueden liberar el vapor ni la energía del líquido al exterior. Por ejemplo, la grasa y las proteínas de la leche estabilizan las burbujas que se forman al hervirla, con lo que estas no explotan al llegar a la superficie. Más y más burbujas van llegando desde el fondo, empujando hacia arriba a las burbujas aún sin explotar. Cuando estas alcanzan el borde de la cacerola, se desparraman y es en ese momento cuando la mayoría explota y liberan su energía, y parte del líquido caliente, al exterior, creando un quilombo lácteo, como tal vez diría algún argentino.

La subida de las burbujas alcanza el borde de la cacerola porque esta no es lo suficientemente alta. Si tuviéramos una cacerola de un metro de altura para hervir leche en ella, probablemente las burbujas de la leche hirviendo no alcanzarían el borde porque explotarían antes, liberando así el vapor de agua y la energía al exterior antes de desbordarse.

En esas condiciones, la altura de la capa de burbujas se mantendría constante mientras la leche estuviera hirviendo. Se habría alcanzado un equilibrio entre la energía que comunica el calor del fuego o placa eléctrica al fondo de la cacerola y la energía liberada en la superficie del mar de burbujas que se habría generado.

Es importante, no obstante, darse cuenta de que la altura de la capa de burbujas depende de la intensidad del calor que recibe la cacerola. Si bajamos la intensidad del fuego o del calor de la placa eléctrica, la altura de las burbujas disminuirá y si la subimos, aumentará.

El desbordamiento de las gigantes rojas

Pero ¿qué tiene que ver la leche hirviendo en una perola con las estrellas gigantes rojas? Te habrás hecho esta pregunta nada más oír el título de este podcast. Ya llegamos.

Las estrellas gigantes rojas comienzan a formarse cuando se ha consumido la mayoría del hidrógeno que tenían y lo han convertido en helio en el proceso de fusión nuclear en su centro. El helio, más pesado que el hidrógeno, se va acumulando en el centro de la estrella, pero sigue rodeado de una capa de hidrógeno en fusión, que genera más helio, que se acumula en el centro, haciéndolo crecer.

El helio acumulado no se fusiona inicialmente, al no ser la fuerza de la gravedad suficiente para conseguirlo, pero cuando se ha acumulado suficiente helio en el centro de la estrella, la fuerza de gravedad se ha incrementado también en él hasta conseguir que los átomos de helio comiencen a fusionarse entre sí, generando átomos de carbono, de oxígeno, de neón, etc. Otros elementos podrán formarse también mediante el proceso de captura de neutrones.

Todos estos elementos, más densos que el helio, se van acumulando a su vez en el centro de la estrella. El núcleo de la estrella va desarrollando capas de diferentes elementos, de los más pesados a los más ligeros. La proporción de elementos que se forma por fusión del helio depende de la masa de la estrella. En estrellas muy masivas estas capas sucesivas llegan hasta la generación de hierro, mientras que, en estrellas más pequeñas, como el Sol, el proceso se detiene antes.

Sea como sea, la fusión del helio genera una gran cantidad de energía que debe ser evacuada en la superficie de la estrella. Esta evacuación era fácil cuando la estrella estaba compuesta mayoritariamente de hidrógeno, pero ahora las diferentes capas que se han ido formando en la estrella, como resultado de la generación de nuevos átomos más allá del helio, dificulta mucho este proceso.

Por esta razón, la energía generada en el centro de la estrella queda retenida, lo que conlleva una expansión de sus capas externas. La estrella se «desborda» de sus límites anteriores, al igual que lo hacía la leche hirviendo en la perola, aunque no el agua. Este «desbordamiento» se produce hasta que se alcanza un equilibrio, es decir, hasta que el tamaño de la estrella ha aumentado de tal modo su superficie que la energía puede ser liberada a la misma velocidad con la que es generada, en las condiciones de composición atómica de la estrella.

Así que, ya ves, los procesos de conducción térmica que tienen lugar en las cacerolas, donde cocemos alimentos todos los días, son similares a los que explican la evolución de las estrellas de su fase principal a su fase de gigante roja. Un asunto que nos ilustra sobre la universalidad de la ciencia, de lo cotidiano a lo universal.

Cuando los mocos de tu vecino veas gotear…pon tus defensas a funcionar

2025-08-20T11:44:00.016+02:00

Si un aspecto de nuestra naturaleza animal parece indiscutible es que tendemos a ponernos inmediatamente a salvo cuando detectamos un peligro que amenaza nuestra vida. Durante nuestra evolución, como durante la de tantas otras especies, nuestro sistema nervioso ha sufrido una gran presión de selección para evaluar el entorno en todo momento y desencadenar, prácticamente de manera instantánea, movimientos reflejos o comportamientos que pueden salvar nuestra integridad física. El rápido control de las células musculares por las neuronas resultó ser fundamental para la supervivencia. Solo los individuos con mayor rapidez de reacción sobrevivieron lo suficiente para transmitir sus genes, antes de convertirse en la merienda de algún predador.

Resulta obvio que no debemos perder tiempo en ponernos a salvo. Si se nos abalanza un leopardo hambriento, no podemos pararnos a pensar ni un segundo qué hacemos. Simplemente, hay que correr en la dirección opuesta lo más rápidamente posible y encontrar un refugio. Ese comportamiento puede que no sea suficiente para salvarnos, pero no reaccionar con rapidez frente al peligro supone una muerte segura.

Si, finalmente, nos salvamos del terrible ataque, seguramente lo recordaremos vívidamente y procuraremos no volver a pasar por el lugar donde sucedió. Igualmente, si algún congénere observó nuestra ordalía, también evitará adentrarse por ese lugar. Y si en el futuro no tenemos más remedio que atravesar ese paraje, por ejemplo, para acceder a agua potable, sin duda iremos mejor preparados para enfrentarnos a la amenaza o evitarla.

El tiempo es vida

Nuestro organismo debe reaccionar también frente a amenazas mucho más pequeñas en tamaño, pero no menos letales que un gran felino. Me refiero, claro está, a los microorganismos patógenos que, antes del advenimiento de la medicina moderna, podían causar la muerte casi con la misma seguridad que un gran predador. En particular, porque los efectos debilitantes de la enfermedad infecciosa transforman en presas fáciles a los enfermos.

Las bacterias y los virus se reproducen a una enorme velocidad, y el sistema inmunitario debe reaccionar contra ellos de manera rápida y expeditiva. Como posiblemente ya sepas, una bacteria, de un picogramo de peso, dejada sola en un medio nutritivo ilimitado, sin freno a su reproducción, la cual sucede una vez cada veinte minutos en esas condiciones, habría generado una masa de bacterias igual a la del planeta Tierra en menos de tres días. Evidentemente, sin poner freno a la expansión de las bacterias que nos infectan moriríamos rápidamente.

Nuestro sistema inmunitario es el encargado de enfrentarse a las bacterias que cada instante nos acechan. Puesto que no hay tiempo que perder, para facilitar la defensa, los líquidos de nuestro cuerpo son ya tóxicos. Tras cualquier roce o herida, en cuanto los microorganismos penetran la piel, son atacados por proteínas tóxicas para cualquier célula, incluidas las nuestras.

Un veneno necesario: el sistema del complemento

Sí, sí, así es, por sorprendente que pueda parecer. La amenaza que los microorganismos plantean a los animales es tan seria que estos deben ser inmediatamente atacados si penetran en el organismo. Para ello, las armas deben estar ya preparadas y deben actuar con tal celeridad que no pueden detenerse para determinar el tipo de invasor, ni siquiera para analizar si se trata de una de nuestras propias células. Afortunadamente, al ser atacadas, nuestras células cuentan con un antídoto para ese «veneno», el cual, si quieres saberlo, es el llamado «sistema del complemento».

El antídoto contra el sistema del complemento está funcionando en la membrana de todas nuestras células a cada momento, del mismo modo que en los líquidos que las bañan funciona el complemento, llamado así porque, cuando se descubrió, se supuso que complementaba la acción de los anticuerpos. En realidad, podemos decir hoy que sucede lo contrario, y son los anticuerpos los que complementan y potencian la actividad tóxica continuada del complemento.

Sea como sea, estamos vivos porque el sistema del complemento es eficaz y porque nuestro antídoto contra él es igualmente eficaz. Al parecer, a lo largo de la evolución, los animales no han podido encontrar una estrategia más segura que esta para controlar a los microorganismos. Que para sobrevivir a las infecciones las células tengan que vivir bañadas en un «veneno» —producido por el hígado— y disponer siempre de un antídoto, no parece una estrategia muy sensata.

¿Un espionaje del cerebro?

Pero, como es bien sabido, el complemento y las células inmunitarias innatas, como macrófagos y neutrófilos, que acuden al sitio de infección a comerse literalmente a las bacterias, no bastan para detenerlas. Es necesario asimismo poner en marcha otros mecanismos de defensa lo más rápidamente posible.

De hecho, lo más eficaz sería poner en marcha esos mecanismos antes incluso de que el microorganismo tenga la oportunidad de atacarnos. No obstante, a diferencia de lo que sucede con el sistema del complemento, no podemos tener a todas las células de la inmunidad innata activas y preparadas para evitar un posible ataque. Esto resultaría demasiado peligroso —podría desencadenar enfermedades autoinmunitarias— y sería muy costoso —requeriría demasiada energía—. Sería como tener a tanques y aviones patrullando constantemente por si se produce un ataque enemigo. No resulta una estrategia viable. Es mucho mejor desplegar un sistema de espionaje e intentar averiguar con suficiente antelación si el ataque se va a producir o no para dedicar los recursos adecuados a la defensa en el momento oportuno.

Este sistema de espionaje podría ponerlo en marcha nuestro propio cerebro. Es este el órgano que evalúa la información del entorno y desencadena los comportamientos adecuados para adaptarse a él, como sucede en el caso de que detecte un peligro y desencadene el comportamiento de huida del que hablábamos antes, estimulando la rápida contracción de las células de los músculos adecuados. ¿Podría el cerebro evaluar la salubridad o no del entorno en el que nos movemos y desencadenar mecanismos inmunitarios que anticipen una posible infección?

Un grupo internacional de investigadores europeos decide analizar este asunto. Se preguntan si podría existir algún mecanismo neuronal capaz de identificar infecciones potenciales en los congéneres con quien nos encontramos y enviar una señal, no a las células musculares, sino a las del sistema inmunitario para que anticipe una respuesta defensiva.

Avatares resfriados

Para estudiar esta cuestión, los investigadores se enfrentaban a un evidente problema ético y también metodológico. No es ético hacer convivir a personas contagiadas por alguna bacteria o virus con personas sanas y estudiar si estas últimas activan su sistema inmunitario al comprobar el estado de enfermedad de sus congéneres. Además, siempre sería posible que, de activarse, el sistema inmunitario de las personas sanas lo hiciera no porque el cerebro se lo ordenara, al evaluar la situación de peligro de contagio, sino porque, en realidad, la persona sana se había contagiado de alguna de las personas enfermas. Ya sabemos la facilidad con la que contagian algunos microorganismos.

Con el fin de superar estos obstáculos, los investigadores decidieron utilizar una tecnología rara vez usada en Medicina: la realidad virtual. Con esta tecnología, los científicos crearon avatares realistas que mostraban claros síntomas de enfermedad: estornudaban, se sorbían los mocos, tosían, llevaban pañuelos en la mano o mascarillas en la cara, o tenían la piel enrojecida.

De esta forma, gracias a gafas de realidad virtual, los participantes voluntarios en el estudio no estaban expuestos a los microorganismos infecciosos, pero al ver a todos los avatares con claros síntomas de enfermedad, sus cerebros eran inducidos a pensar que estaban rodeados de ellos. Como experimento control, parte de los participantes fue expuesto a avatares que tenían un aspecto perfectamente saludable, lo que indicaba a sus cerebros encontrarse en un ambiente microbiológicamente seguro. Finalmente, otro grupo de participantes recibió una dosis de la vacuna de la gripe, como método clásico de estimulación del sistema inmunitario.

Avatares de los linfocitos

Los cerebros de los participantes fueron estudiados mediante tres técnicas complementarias. En primer lugar, usaron electroencefalografía de alta densidad, lo que les permitió identificar el tiempo que tardaba el cerebro en activarse y las áreas del mismo involucradas. Esto permitió averiguar que una de las áreas cerebrales implicadas es la que evalúa el espacio interpersonal, es decir, estima si la distancia a la que se encuentra otra persona puede ser peligrosa, o al menos inquietante. Seguro que sabes a qué me refiero, porque algunas personas no respetan el espacio de los demás, o lo respetan tanto —o tienen tanto miedo de acercarse— que hasta tenemos que gritarles para que nos oigan.

En segundo lugar, los científicos emplearon la técnica de la resonancia magnética funcional, que permite analizar el funcionamiento del cerebro en tiempo real e identificar las áreas involucradas en una tarea, en este caso, evaluar el riesgo de contagio percibido. En esta ocasión, los participantes también fueron estimulados táctilmente, para hacerles creer que uno de los avatares, sano o enfermo, se había acercado tanto como para llegar a tocarles. Estos estudios revelaron que, además de las áreas de evaluación del espacio interpersonal, se activaban otras áreas implicadas en la identificación de sucesos sobresalientes, en otras palabras, sucesos que deben ser tenidos en cuenta.

Finalmente, se usó la técnica del modelado dinámico causal, que permite averiguar la conectividad entre el hipotálamo, una región involucrada en el control del sistema inmunitario a través de su influencia sobre la producción de algunas hormonas, como los glucocorticoides, y ciertas regiones del córtex cerebral activadas por la presencia de avatares enfermos, pero no por avatares sanos.

Estos métodos proporcionaron valiosa información sobre si el cerebro detectaba y procesaba las amenazas de infección y si la actividad neuronal detectada podía estar o no relacionada con las respuestas inmunitarias frente a una infección.

Por supuesto, la confirmación final de que la evaluación del riesgo de contagio estimula o no una respuesta inmunitaria tuvo que realizarse analizando la frecuencia y la actividad de las células del sistema inmunitario. ¿Se habían activado algunas por encima de lo normal? ¿Era esta activación exclusiva de los participantes expuestos a avatares enfermos, pero no a avatares sanos?

Pues bien, el estudio mostró que las amenazas de infección, incluso si son virtuales y mediadas por avatares, desencadenan cambios en la actividad de las llamadas células linfoides innatas. Las células linfoides innatas son uno de los primeros tipos celulares activados en la respuesta defensiva del sistema inmunitario. Estas células, de las que existen tres clases principales, cada una dedicada a una función defensiva concreta, son similares a los linfocitos T —los cuales no derivan de ellas y se activan más tarde, tras ser informados de la existencia de una infección real por células que les presentan antígenos reales—. La activación de las células linfoides innatas, mantienen los investigadores, es capacitada por la señalización neuroinmunitaria que involucra a ciertas hormonas y factores neuroinflamatorios.

Como ya supones, esta activación se produjo solo en los participantes expuestos a avatares que mostraban signos de enfermedad, pero no en los participantes expuestos a avatares que no los mostraban.

Como colofón de este estudio, al analizar la actividad de las células linfoides innatas inducida por la vacunación contra la gripe, los investigadores comprueban que estas células son estimuladas con una intensidad equiparable a la resultante de la exposición a avatares con síntomas de enfermedad. Por tanto, es posible que ser vacunados mientras llevamos unas gafas de realidad virtual con las que vemos enfermo a nuestro avatar favorito pueda potenciar los efectos de la vacunación.

Como comentarios finales, estos estudios me resultan personalmente interesantes por tres motivos. El primero es que parece que, en algún momento de la historia evolutiva, el cerebro de alguno de nuestros ancestros ya había inferido la existencia de microorganismos invisibles para el ojo animal o humano mucho antes de que Antonie van Leeuwenhoek, un marchante holandés que vivió de 1632 a 1723, construyera un microscopio con la potencia suficiente como para observarlos. Leeuwenhoek informó de su existencia a la Royal Society británica con una carta enviada en 1676. Como suele suceder con los grandes descubrimientos, este también fue recibido con escepticismo. Afortunadamente, nuestro sistema nervioso sí ha creído inconscientemente en la existencia de los microorganismos, y lo sigue haciendo, lo que ha permitido en buena medida nuestra supervivencia.

El segundo motivo de interés personal para mí tiene que ver con cómo nuestro organismo procesa la información del entorno y reacciona contra ella. Hasta la fecha, la información de que se estaba produciendo una infección se consideraba que era exclusivamente captada cuando la infección se estaba produciendo en tiempo real y los microrganismos habían penetrado en el organismo y eran detectados mediante contacto físico por “células centinela” presentes en las superficies epiteliales. Sin embargo, estos nuevos estudios indican ahora que esa es solo una forma de capturar información sobre infecciones, y que el sistema nervioso es igualmente capaz de capturar información sobre las amenazas infecciosas aun sin la existencia de contacto directo con los microorganismos.

Finalmente, lamento que estos estudios menoscaben la poesía y el misterio del «poder de la mente» frente a la enfermedad en el que algunos tan fervientemente creen. No es la voluntad consciente de sanar, sino mecanismos inconscientes los que probablemente nos mantienen en buena salud frente a las cotidianas amenazas infecciosas. No es la mente la que cura, lo hace el sistema nervioso, sus células y sus neurotransmisores, trabajando en silencio. Y ahí, quizá, reside su verdadera poesía.

Referencias

Trabanelli S, Akselrod M, Fellrath J, Vanoni G, Bertoni T, Serino S, Papadopoulou G, Born M, Girondini M, Ercolano G, Ellena G, Cornu A, Mastria G, Gallart-Ayala H, Ivanisevic J, Grivaz P, Paladino MP, Jandus C, Serino A. Neural anticipation of virtual infection triggers an immune response. Nat Neurosci. 2025 Jul 28. doi: 10.1038/s41593-025-02008-y. Epub ahead of print. PMID: 40721674.

Jorge Laborda 20 de agosto de 2025

La inestabilidad química de la información genética, la vejez y la muerte

2025-07-28T11:33:00.008+02:00

En los últimos tiempos, se ha intensificado la investigación sobre el envejecimiento saludable, y sobre diferentes maneras de alargar la vida en buena salud. Frente a los impresionantes avances de la tecnología en muchos ámbitos, incluida la inteligencia artificial, la astronáutica, la astronomía y, por supuesto, también la gastronomía, algunos se sienten inclinados a pensar que nada es imposible y que detener el envejecimiento humano está al alcance de la mano.

En este programa, voy a intentar explicar por qué esto es imposible. Va a ser un programa al alcance solo de valientes que no temen enfrentarse a la muerte eterna, un programa para intrépidos intelectuales que no tienen miedo de aceptar lo que la lógica, la evidencia y la razón les dicen que es cierto, en lugar de abrazar bellos y etéreos desiderátums.

Estoy convencido de que muchos de vosotros habréis oído que el envejecimiento es el resultado ineludible de la segunda ley de la termodinámica: esta ley de la naturaleza establece que el desorden, la llamada entropía, siempre aumenta con el tiempo, por lo que la degeneración y la pérdida de integridad de los sistemas complejos, como son los seres vivos, es inevitable.

Sin embargo, tras años de investigación personal en este asunto, he llegado a la conclusión de que el envejecimiento no tiene tanto que ver con el aumento del desorden interno de los sistemas vivos, que también sucede, como con la pérdida de información almacenada en el DNA.

La razón que justifica dejar fuera a la entropía como principal razón del proceso de envejecimiento es larga de explicar y no voy a hacerlo aquí. Lo he hecho ya en alguno de mis libros. Puedo resumir la idea diciendo que es el aumento de entropía que sucede alrededor de los sistemas vivos lo que permite el orden y la organización que estos poseen. En otras palabras, sin la segunda ley de la termodinámica, por paradójico que pueda parecer, el orden de los sistemas vivos es imposible. Este orden es posibilitado por la generación de un mayor desorden en los alrededores. Este es el desorden que la vida hace aumentar, mientras utiliza la energía externa y la información genética para conseguir el exquisito orden que la caracteriza. Como he dado en afirmar: el orden de la vida es generador de un desorden superior en la no-vida. No hay contradicción con la segunda ley de la termodinámica. Al contrario, sin esta ley la vida es imposible, porque el “comercio” de orden por un mayor desorden no sería posible.

Me explico todavía en otras palabras: la evolución de los sistemas vivos no es comparable a la de otros sistemas que no interaccionan con el entorno, y que de un estado inicial ordenado pasarán sin remedio a un estado desordenado final. No, los sistemas vivos mantienen su organización y orden de manera activa, utilizando energía adquirida del entorno para ello, y aumentando de este modo al mismo tiempo el desorden del entorno que los rodea.

¿Cómo mantienen los seres vivos su orden interno? Gracias al empleo continuado de energía y de la información genética.

Es bien conocido que los seres vivos emplean la información genética que almacenan en dos situaciones aparentemente diferenciadas, pero que son inherentes a la vida. La primera situación es la reproducción, en la que los seres vivos deben copiar su DNA de la manera más fiel posible para evitar las mutaciones. Esto último es imposible, y en cada proceso de copia se producen errores que son transmitidos a las siguientes generaciones. Gracias a la imposibilidad de copiar el DNA sin errores, la evolución es posible y tú estás ahí escuchando o leyendo estas palabras.

La segunda situación en la que los seres vivos utilizan la información contenida en el DNA es continuamente, en todo momento, para la fabricación de los RNAs y proteínas que hacen posible el funcionamiento de la maquinaria celular. Sí, la maquinaria. Las células son máquinas. Te gusteo no eso es lo que son. Funcionan gracias a mecanismos moleculares materiales, y estos son solo posibles mediante el acceso continuado a la información almacenada en el DNA.

Un coche no tan fantástico

Para entender lo que esto supone, vamos a hacer uso de una metáfora, que tanto me gusta, ya perdonarás. Imagina que acabas de comprarte un coche nuevo y que, en un arrebato de locura y responsabilidad, decides leerte de cabo a rabo el manual del propietario, en el que se describen todas las características y los procedimientos necesarios para acceder a las diferentes funcionalidades de tu magnífico vehículo. Tras leerlo, todo está claro y perfectamente explicado y guardas el manual en la guantera para futuras consultas.

Un buen día, te das cuenta de que algo en el vehículo ha dejado de funcionar como es debido. Accedes a la guantera del coche para consultar el manual de ese proceso, ahora defectuoso, y te das cuenta con sorpresa de que algunas letras han cambiado de naturaleza. Las aes se han convertido en oes, por ejemplo, lo que hace que esa parte del manual sea ilegible. La información contenida en ella se ha perdido.

Al poco, otra funcionalidad de tu vehículo también se avería. Al consultar el manual de nuevo, descubres que, al igual que había sucedido antes, la parte de este que contiene las instrucciones para esta característica también ha visto cambiadas unas letras por otras, lo que la hace igualmente ilegible. La información ha desaparecido.

En ese momento, te das cuenta, con gran sorpresa y disgusto, de que para que tu coche funcione, es necesario que el manual de instrucciones mantenga íntegra la información que contiene. Por alguna extraña y mágica razón —quizá una insospechada tecnología de obsolescencia programada que el vendedor ha mantenido oculta durante la venta—, el funcionamiento correcto del vehículo depende de la integridad de la información de su manual de instrucciones. Desgraciadamente, en los siguientes días y semanas, observas cómo esa información, por un proceso inexorable, va desapareciendo poco a poco. Un buen día, la pérdida de información se ha hecho tan importante que ya el coche ni siquiera se pone en marcha, las luces no se encienden. El coche está muerto.

Un manual de instrucciones inestable

Pues bien, por increíble que pueda parecer, este proceso de pérdida de información sucede a cada instante en el DNA de cada una de nuestras células. Como sabes, la información almacenada en el DNA depende del orden de las largas ristras de cuatro “letras” que lo componen: La adenina, la timina, la citosina y la guanina. El emparejado dos a dos de estas cuatro letras, la A con la T y la C con la G, es lo que hace posible el copiado de la información, cuando debe generarse nuevo DNA, y la extracción para su uso de la información almacenada al generar nuevo RNA, el cual dará origen a las moléculas funcionales y proteínas que permiten el funcionamiento de la maquinaria celular.

Pero las letras del DNA son, en realidad, moléculas químicas de una cierta naturaleza, la cual no puede ser diferente de la que es si estas moléculas deben funcionar para almacenar y copiar información, lo cual solo es posible si una letra se empareja solo con otra, y no con ninguna más. El grave problema con esta insoslayable naturaleza química de las letras del DNA es que no es estable en el medio acuoso en el que imperiosamente se desarrolla la vida. Que no sea estable quiere decir que las letras del DNA no pueden evitar participar en reacciones químicas con el agua que modifican sus propiedades de emparejamiento, haciendo que algunas letras adquieran ciertos átomos o pierdan ciertos otros y dejen por ello de emparejarse con su pareja habitual y lo hagan con otra de las dos letras restantes. En otras palabras, esto supone que una letra se ha convertido en otra y que la información se ha visto por ello modificada.

Esta conversión es habitual en la citosina, la letra C, la cual participa en reacciones con el agua llamadas de desaminación. Estas reacciones eliminan el grupo amino (formado por un nitrógeno y dos hidrógenos) que posee la citosina y lo cambian por un oxígeno. Este trastoque de átomostrastorna radicalmente las propiedades de emparejamiento de la citosina, que deja de ser de hecho citosina, y no se empareja más con la guanina, sino que ahora lo hace con la adenina.

¿Con qué frecuencia ocurren estas reacciones de desaminación de la citosina? Distintos trabajos de investigación han estudiado este fenómeno y los resultados obtenidos indican que cada día en el genoma de cada una de nuestras células pueden perder el grupo amino entre cien y doscientas citosinas. Supongamos, de manera prudente, que sean solo cien. Entonces, en un año, se habrían desaminado 36,500 citosinas, localizadas aquí o allá, en cada célula. La información contenida en el DNA habría cambiado al azar, con resultados más o menos importantes en cada una de nuestras células, dependiendo de los genes afectados por ese azar.

La citosina no es la única letra que puede ver modificada sus propiedades de emparejamiento en la doble hélice. De hecho, todas las letras que poseen grupos amino pueden modificar estas propiedades con mayor o menor frecuencia y facilidad. Estas otras letras son la A y la G. La única letra estable que no cambia sus preferencias de emparejamiento por reacciones de desaminación es la T. Sin embargo, incluso ella está sujeta a otro tipo de modificaciones químicas que dañan sus propiedades de emparejamiento con la adenina, lo que también causa mutaciones.

Por si fuera poco, la desaminación no es la única modificación que daña a las letras del DNA. Tenemos también la depurinación, que no es otra cosa que la rotura del enlace químico que mantiene unidas a la adenina y a la guanina a la doble hélice. Esta depurinación (que sucede de 2.000 a10.000. veces por célula cada día) acarrea, en lugar de cambiar unas letras por otras, que las As y las Gs se suelten de la cadena y dejen un “hueco” en la ristra de letras del DNA. Este hueco supone igualmente pérdida de información.

Otros daños químicos, o causados por radiación ultravioleta, suceden en la guanina, que puede transformarse en 8-oxoguanina por oxidación, debido al ataque de moléculas oxidantes (llamadas especies reactivas de oxígeno) que no hayan podido ser neutralizadas por antioxidantes. La 8-oxoguanina (de las que se forman alrededor de 10.000 por célula cada día) no se empareja ya con la citosina, sino con la adenina, lo que puede conducir a mutaciones.

Por si esto fuera poco, la radiación ultravioleta también puede causar la “fusión” de dos Ts o dos Cs contiguas en la misma cadena de DNA. Este fenómeno fotoquímico también conduce a la generación de cambios en la información almacenada, si bien es cierto que estos cambios se producen sobre todo en las células de la piel expuestas al sol.

El daño químico al DNA puede además traducirse en modificaciones epigenéticas. Estas también son modificaciones químicas que suceden de manera natural y controlada por adición de grupos metilo (similares al gas metano) sobre las citosinas. Obviamente, si las citosinas son modificadas químicamente por desaminación y se convierten en otra “letra”, dejan también de ser el blanco de las reacciones de metilación del DNA. Esta metilación (y también la desmetilación controlada) es muy importante para regular el funcionamiento correcto de muchos genes fundamentales, es decir, que estos se traduzcan a proteínas en cantidades adecuadas.

Afortunadamente, nuestras células cuentan con mecanismos de corrección de todos estos y otros errores, pero estos mecanismos no son infalibles. El 99% de las lesiones se repara, pero el problema es que el 1% restante se acumula durante décadas y solo son necesarios un puñado de errores críticos para que el sistema celular deje de funcionar.

Es más, los mecanismos correctores dependen igualmente de la correcta información de los genes que los hacen posibles. Esta información es también susceptible de ser modificada por el proceso de desaminación de la A, la C, y la G, o por otros daños químicos antes mencionados. Estos mecanismos de corrección van por ello también perdiendo eficacia a medida que transcurre el tiempo. Cuando la pérdida de eficacia es alta, la célula en la que esta pérdida se ha producido no podrá corregir sus errores adecuadamente, perderá demasiada información y demasiado rápidamente en sus genes, y no podrá mantener en funcionamiento los mecanismos que hacen su vida posible. La célula morirá.

Alternativamente, en el caso de que las mutaciones causen la transformación tumoral de la célula, esta podrá reproducirse sin freno y generar un tumor, pero esto causará finalmente la muerte de todas las células del organismo y la suya propia.

Correcciones indispensables

En apoyo de la idea de que la corrección de errores es importante para evitar el envejecimiento se encuentra la evidencia acumulada con animales de laboratorio modificados genéticamente para que no puedan corregir los errores de su DNA. Como ejemplo de esto, menciono a los ratones con mutaciones que disminuyen la actividad del gen ERCC-1 o de la proteína que produce, que es una enzima muy importante para el mecanismo de reparación de errores del DNA. Estos ratones sufren de envejecimiento acelerado. La eliminación completa del gen ERCC-1 conduce a la muerte temprana de los ratones. Jamás se ha detectado ningún ser humano carente de este gen funcionando. Basten estos datos para dar fe de la importancia de mantener lo más íntegramente posible, la información genética almacenada en el DNA de cada una de nuestras células.

Como conclusión de lo explicado, la muerte de las células por pérdida de información genética es, por razones inherentes a la química de la vida, un hecho inexorable. Cada día se va perdiendo información en células aquí y allá en cada uno de nuestros órganos. Esta pérdida de información está ligada al envejecimiento, desde el punto de vista de que, al igual que sucedía con el manual de instrucciones del vehículo anterior, poco a poco determinadas cosas funcionan mal o dejan de funcionar en cada vez más y más células de nuestros órganos.

Es cierto que se han propuesto múltiples factores que afectan al envejecimiento —proteostasis, senescencia, acortamiento de los telómeros, etc.—, pero todos dependen en última instancia de que el DNA se mantenga legible. Cuando esta “biblioteca central” se corrompe más allá de un cierto límite, el resto de los mecanismos falla en cascada.

De este modo, los órganos y el organismo se van haciendo viejos, no solo porque tiendan a un desorden o al aumento de entropía, sino porque no pueden mantener la información genética necesaria para sostener los procesos vitales. Es solo cuestión de tiempo que suficientes errores se acumulen en un número suficiente de células como para que un órgano vital deje de funcionar adecuadamente y sobrevenga la muerte. Muerte por vejez. No obstante, algunos órganos, como el corazón, el hígado o el riñón, son capaces de funcionar con un elevado porcentaje de células dañadas, hasta que finalmente fallan. Supongo que el cerebro debe de ser también uno de esos órganos que toleran múltiples fallos, a tenor de lo que puede observarse cada día en televisión o en las redes sociales.

Puesto que no es posible evitar las reacciones químicas que degeneran la información en el DNA, degeneración que también sucede en el genoma de las mitocondrias, —los orgánulos generadores de energía para los procesos vitales—, y tampoco es posible corregir cada error en cada una de nuestras células o mitocondrias, el envejecimiento y la muerte, aunque puedan retrasarse, son inevitables. Además, el genoma de las mitocondrias carece de histonas y sufre hasta diez veces más mutaciones que el nuclear. Reparar todo este daño sería como intentar zurcir una tela que alguien deshilacha mientras la intentas coser. Vemos así que si la química es lo que hace posible la vida, es también lo que hace inexorable la muerte.

Claro, me dirás, en un mundo futuro de ciencia-ficción en el que cada uno de nosotros nazca ya equipado con un robot molecular corrector de errores en cada una de nuestras células, tal vez se podría mantener la juventud eternamente, o al menos por mucho más tiempo, y evitar al mismo tiempo el cáncer. De acuerdo, lo admito, posible es, pero ¿cuál es la probabilidad de que esto pueda suceder? La ciencia y la tecnología no solo nos hablan de posibilidades; también, y, sobre todo, nos hablan de probabilidades, y en el caso que nos ocupa, estas son muy pequeñas, por no decir cero.

Y todo esto sin mencionar que el super robot molecular corrector solo podría funcionar continuadamente en cada una de nuestras células si la información que lo hace posible se mantiene íntegra. Pero esa información, en el seno de las células, solo podrá ser almacenada en el DNA, integrada en nuestro genoma, y estará sujeta a los mismos inexorables procesos químicos de pérdida y degradación de la información. Al final, el super robot corrector molecular también morirá y con ello hará inexorable la muerte de las células y nuestra propia muerte. La vida habrá sido tal vez más larga, pero desde luego no eternamente larga. ¿Y habrá sido más feliz?

Y acabo con una pregunta: ¿Sería sabio y sensato tender a la vida eterna? ¿No sería mejor aprovechar al máximo cada uno de nuestros días sabiendo que estos no van a durar siempre?

Referencias

Wong A, Kieu T, Robbins PD. The Ercc1-/Δ mouse model of accelerated senescence and aging for identification and testing of novel senotherapeutic interventions. Aging (Albany NY). 2020 Dec 22;12(24):24481-24483. doi: 10.18632/aging.202321. Epub 2020 Dec 22. PMID: 33353886; PMCID: PMC7803498.

Bertucci-Richter, E.M., Parrott, B.B. The rate of epigenetic drift scales with maximum lifespan across mammals. Nat Commun 14, 7731 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43417-6

López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell. 2023 Jan 19;186(2):243-278. doi: 10.1016/j.cell.2022.11.001. Epub 2023 Jan 3. PMID: 36599349.

¿Dónde vas? Eritrocitos traigo

2025-07-03T11:25:00.001+02:00

Quizá muchos piensen todavía que las células de nuestro organismo están normalmente localizadas en un lugar concreto del mismo y que no se van a mover de ahí en toda la vida. Es una idea probablemente cierta para células del hígado, del estómago, del cerebro, etc., aunque incluso en esos órganos se produce algún tipo de movimiento y reemplazo celular, cuando, por ejemplo, las células madre se dividen para generar células hijas que puedan ir sustituyendo a las células que van muriendo.

Sin embargo, algunas importantes células del organismo nunca están fijas. Al contrario, están desplazándose continuamente por la sangre o por el interior de los tejidos. El ejemplo más palmario que se me ocurre son los glóbulos rojos, también conocidos como eritrocitos, las células que transportan el oxígeno del pulmón al resto de los tejidos. Estas células están siempre moviéndose por el sistema cardiovascular y nunca lo abandonan —salvo en caso de que se produzca alguna herida o hemorragia accidental—, y ni siquiera necesitan saber dónde tienen que ir. Simplemente, van donde las lleva la corriente.

Otras células de la sangre, en cambio, sí necesitan abandonarla para ejercer su función. Dos muy importantes son los macrófagos y los neutrófilos. Ambos tipos de células son, al igual que los glóbulos rojos, producidos en la médula ósea, desde donde pasan a la sangre. Los macrófagos (que cuando están todavía en la sangre se llaman monocitos) son células que se van a dispersar aquí y allá en el organismo, y se van a establecer en algún tejido u órgano, donde desempeñarán su función. Esta suele ser, en general, una función defensiva o una función de limpieza, dando la alarma ante una infección, capturando y eliminando microorganismos que hayan podido penetrar al organismo, o capturando y eliminando a células muertas, digiriéndolas en su interior.

Los neutrófilos, por otra parte, solo salen de la sangre cuando se les necesita para hacer frente a una infección bacteriana y son absolutamente fundamentales para controlarla. Para ello, necesitan encontrar a las bacterias allá donde estas hayan podido penetrar las barreras epiteliales del organismo. En general, las bacterias que han penetrado al organismo no pasan a la sangre, sino que permanecen en el tejido dañado, donde intentarán establecer un foco de infección, es decir, una especie de colonia bacteriana desde la que intentarán reproducirse todo lo que puedan e invadir el resto del organismo.

Con el fin de evitarlo, los neutrófilos, aunque no son los únicos protagonistas de la batalla contra las bacterias, necesitan encontrarlas, para lo que precisan salir de la sangre y dirigirse por sus propios medios allí donde las bacterias enemigas se encuentran. ¿Y cómo saben dónde están, si no las pueden ver ni oír?

Así es, los neutrófilos no ven ni oyen, pero podríamos decir que gozan de un gran olfato a través del cual reciben la información que les envían otras células, en particular los macrófagos que se han topado con las bacterias, porque ya estaban establecidos en los tejidos, residiendo en ellos justamente por si se producía alguna penetración bacteriana que debían detectar.

Tras identificar a las bacterias invasoras, los macrófagos se ponen a fabricar sustancias «olorosas» para los neutrófilos. Estas sustancias se denominan con el nombre genérico de quimiocinas. La primera parte de la palabra significa sustancia química y la segunda, la terminación «cina», significa movimiento. En otras palabras, las quimiocinas son sustancias químicas que hacen moverse a las células.

Gracias a su «olfato», los neutrófilos son capaces de detectar las quimiocinas emitidas por los macrófagos, y de averiguar de qué dirección viene el olor. En particular, son capaces de detectar una quimiocina muy importante, llamada CXCL12, con un detector que tienen en su membrana, llamado CXCR4. Podemos decir que la CXCL12 es una señal química específica que las células detectan mediante un receptor (como una cerradura detecta una llave específica), llamado CXCR4. Una vez detectada la señal, los neutrófilos son capaces de mover su citoesqueleto y de «remar» por los tejidos generando seudópodos que los dirigen hacia donde se encuentra la mayor concentración, es decir, el mayor número de moléculas por unidad de volumen de la quimiocina CXCL12.

No resultará una sorpresa para nadie comprobar que este lugar es donde se encuentran los macrófagos que han detectado a las bacterias invasoras y que ya están luchando contra ellas. Desde allí, reclutan refuerzos, en particular reclutan a los neutrófilos gracias a las quimiocinas que emiten, entre ellas en concreto, como decimos, la CXCL12, que los neutrófilos son capaces de detectar con su «olfato».

Estímulo para los glóbulos rojos

Lo anterior es, de forma muy resumida, lo que principalmente se conocía hasta ahora sobre el papel de la quimiocina CXCL12, la más importante para reclutar a los neutrófilos a los sitios de infección. Sin embargo, algunos experimentos, realizados ya en el siglo pasado, apuntaban a que esta quimiocina debía desempeñar también otras funciones.

Estos experimentos revelaron que la eliminación del gen de la quimiocina CXCL12, o la eliminación del gen de su detector, el receptor CXCR4, resultaba mortal para los ratones porque se producían serios defectos en el desarrollo del cerebro y del corazón y en el desarrollo de la médula ósea, que produce todas las células de la sangre y del sistema inmunitario en el proceso denominado hematopoyesis. Otros estudios mostraron que CXCL12 es producida en altas cantidades por las llamadas células reticulares de la médula ósea, que producen factores de apoyo a la hematopoyesis, tales como factores de crecimiento. Por otra parte, el receptor CXCR4 es producido por las células madre de la hematopoyesis y por algunas de sus células hijas.

Los anteriores estudios parecían indicar que las células reticulares de la médula ósea emitían CXCL12 para atraer a su lado a las células madre, que la detectaban gracias al su detector CXCR4, de modo que estas y las diversas células hijas durante el proceso de maduración, pudieran recibir, en la mayor concentración posible, los factores de crecimiento producidos por las células reticulares, sin los cuales la hematopoyesis no es posible. En otras palabras, la quimiocina funcionaba en la médula ósea de manera similar a como lo hace en los focos de infección: sirve de señal atrayente para las células que pueden «olerla», en particular las células madre de la hematopoyesis.

No obstante, los estudios anteriores se habían enfocado en las células del sistema inmunitario, pero no habían estudiado si otras células de la sangre o sus precursores también son capaces de detectar a la quimiocina CXCL12. En concreto, por increíble que parezca cuando ha transcurrido casi un cuarto del siglo XXI, nadie había estudiado si los precursores de los glóbulos rojos, que también se desarrollan en la medula ósea, poseen o no el receptor CXCR4 que permite detectar la presencia de CXCL12.

El nacimiento de las rojas

Si el proceso de generación del sistema inmunitario es fascinante, no lo es menos, sino que puede serlo más, el proceso de generación de los glóbulos rojos, de los eritrocitos. Estas células derivan de un tipo particular de células descendientes de las células madre medulares, que se denominan células progenitoras eritroides.

Estas células progenitoras se dividen cinco veces y, en cada división, se van convirtiendo más y más en lo que finalmente serán los eritrocitos maduros. Esta maduración transforma literalmente a estas células hijas en células a las que ni su madre reconocería, si pudiera hacerlo. El núcleo celular se va progresivamente reduciendo de tamaño. Se produce además la digestión de los orgánulos intracelulares, tales como el aparato de Golgi, e incluso las mitocondrias, de las que los eritrocitos carecen. Finalmente, en un fenómeno realmente extraordinario que ninguna otra célula que yo sepa es capaz de realizar, el último precursor de los eritrocitos sufre una división celular asimétrica, en la que las dos células que se producen van a ser desiguales. Solo una de ellas recibe el núcleo de la célula progenitora, y será rápidamente fagocitada por macrófagos especializados en esta tarea y destruida, pero la otra no recibe sino citoplasma. Esta última célula es el eritrocito maduro, carente de núcleo, que es liberado a la sangre. Esta última división celular se denomina, por ello, el proceso de enucleación, es decir, la extracción del núcleo de la célula.

Se cree que la ausencia de núcleo proporciona ciertas ventajas importantes para la función de los eritrocitos. En primer lugar, deja más volumen en la célula para que esta contenga más hemoglobina y pueda transportar así más oxígeno. También permite que los eritrocitos adquieran su forma característica y sean más flexibles, lo que facilita su recorrido por los vasos sanguíneos y evita peligrosos atascos. La ausencia de núcleo reduce también el metabolismo celular, que de todas formas es bajo debido a la ausencia de mitocondrias. Por supuesto, sin el DNA nuclear no pueden producirse mutaciones que pudieran transformar a los eritrocitos en células cancerosas. La ausencia de núcleo conlleva también que los eritrocitos tengan una vida media de unos 120 días, y que no puedan dividirse por su cuenta. Esta vida limitada obliga al cuerpo a producir continuamente nuevos eritrocitos, garantizando así una sangre siempre eficiente en el transporte de oxígeno.

En este sentido, no vayamos a creer que la producción de eritrocitos es un proceso de baja intensidad, bien al contrario. Los estudios realizados indican que cada segundo una persona media produce cerca de tres millones de eritrocitos. En el tiempo que has estado escuchado este podcast tu cuerpo habrá producido alrededor de dos mil millones de eritrocitos y habrá eliminado aproximadamente la misma cantidad.

Pues bien, como decía antes, no se había estudiado si en el fascinarte proceso de generación de eritrocitos la quimiocina CXCL12 ejerce o no alguna función. Un equipo internacional de investigadores de varios países europeos decide finalmente estudiar este tema. Han publicado sus resultados en la revista ScienceSignaling.

Los científicos revelan que los precursores de los eritrocitos producen el receptor CXCR4, con lo que son capaces de detectar y responder a la presencia de CXCL12. Sin embargo, en este caso, la quimiocina no funciona para atraer a los precursores de los eritrocitos a la proximidad de otras células. Sorprendentemente, en esta ocasión, la quimiocina y su receptor son necesarios para que el proceso de enucleación del eritrocito se produzca con normalidad. Aunque todavía no está del todo claro cómo sucede exactamente, los investigadores creen que la señal producida por la unión de CXCL12 al receptor CXCR4 es clave para reorganizar las estructuras celulares que facilitan la separación del núcleo durante la última división celular.

Estos hallazgos revelan una nueva función para la quimiocina CXCL12 que puede ayudar a explicar en parte por qué su ausencia en los ratones carentes del gen para la CXCL12, mencionados antes, sufren de las diversas anomalías descritas. Además, podrían abrir nuevos caminos para entender mejor transtornoshematológicos, como ciertas formas de anemia, o para optimizar técnicas de trasplantes de médula ósea.

Desde mi punto de vista, estos resultados vuelven a hablarnos también sobre lo complejos que somos los organismos vivos y sobre que muchas de las moléculas que nos componen desempeñan no solo una, sino dos, tres o incluso hasta decenas de funciones distintas, necesarias para coordinar todos los procesos que hacen la vida posible. Queda mucho aún por investigar para desentrañar todas estas funciones y las relaciones lógicas y biológicas que guardan entre sí para mantener el estado de salud o, debido a algún defecto, generar una enfermedad.

Referencia: Gutjahr et al., Sci. Signal. 18, eadt2678 (2025) 17 June 2025.