do que cada ser viviente es una unidad. Yo voy a referirme a la intuición contraria: constituimos una multiplicidad nunca del todo bien integrada, y es esa laxitud lo que nos permite continuarnos en nuestra descendencia.
sábado, 28 de junio de 2008
La placenta, ese extraño ser altruista
do que cada ser viviente es una unidad. Yo voy a referirme a la intuición contraria: constituimos una multiplicidad nunca del todo bien integrada, y es esa laxitud lo que nos permite continuarnos en nuestra descendencia.
La integración de los sistemas nervioso, endócrino e inmunológico
Pero desde siempre fue evidente para los buenos observadores que estos sistemas son difícilmente definibles por separado. En principio, los tres se distribuyen a lo largo y ancho del organismo, careciendo de una definición espacial clara. El sistema nervioso se extiende a través de nervios y ganglios nerviosos periféricos que parten del encéfalo y de la médula espinal centrales. El sistema endócrino se presenta como un conjunto de glándulas esparcidas por todo el cuerpo y conectadas por vasos sanguíneos. Por último, el sistema inmune comprende una intrincada red de vasos y ganglios linfáticos .
Respecto a este último sistema, Francisco Varela y sus colaboradores (según nos cuenta Fritjof Capra en la parte más interesante de su libro La trama de la vida, páginas 287-294) decidieron hablar, más que de sistema inmunológico, de "red" inmunológica, y le han otorgado un grado de cognición autónoma, responsable de la "identidad molecular del cuerpo, autoorganizada y autorreguladora". Y fueron aún más allá, postulando que los sistemas nervioso e inmunológico serían dos sistemas cognitivos interactivos.
De esta interactividad entre los tres sistemas existen pruebas que me parecen contundentes. Una, muy antigua, es el funcionamiento del eje hipotálamo-hipofisario. Como vimos al hablar de la prolactina en mi artículo anterior, el hipotálamo, que es una estructura nerviosa (o sea constituida por neuronas) secreta factores peptídicos que actúan sobre la glándula endócrina hipófisis, activando o inhibiendo la secreción por parte de ésta de una serie de hormonas al torrente sanguíneo, hormonas que actúan a su vez sobre otras glándulas del cuerpo, entre ellas la prolactina que actúa sobre la glándula mamaria.
La otra prueba, que surgió en los años 80 del siglo XX, pero recién está ganando aceptación los últimos años, es el nutrido grupo de péptidos señal que han sido analizados durante años desde cada uno de los tres campos como neurotransmisores, como hormonas, como factores de crecimiento o como citocinas, hasta que se hizo evidente que se trata de mensajeros moleculares que actúan sobre los mismos tipos de receptores distribuidos por todos los tejidos, y que integran una red psicosomática que comprende las actividades nerviosas, endócrinas e inmunológicas integradas en un único sistema.
Ya he hablado de estos péptidos en este blog desde el punto de vista neurológico. Remito al lector al artículo sobre neuropéptidos. En él mencioné algunos de ellos (los péptidos opioides alojados en cerebro, los intestinales, la ACTH que actúa obre glándula suprarrenal) y algunas de sus posibles acciones fisiológicas.
Lo cierto es que actualmente se sugiere que los péptidos son la manifestación bioquímica de las emociones, con lo que la tan mentada red psicosomática - como opina Capra- adquiriría por fin un sustento molecular concreto.
Mirta E. Grimaldi. Derechos reservados.
viernes, 27 de junio de 2008
El delicado equilibrio que sostiene la lactancia
martes, 24 de junio de 2008
Las drogas de abuso: ¿forman un grupo homogéneo de sustancias desde el punto de vista de la neurobiología molecular?
Cierto que tanto la cocaína como las anfetaminas inhibirían un transportador que normalmente recapta dopamina (un neurotransmisor de efecto excitador), haciendo que su concentración baje bruscamente en el espacio sináptico y cortando la transmisión nerviosa. Cuando actúan estos estimulantes, la señal nerviosa se prolonga en el tiempo, causando el conocido efecto excitador. Por lo tanto, estas dos drogas sí son bastante homólogas en sus efectos neurológicos, si bien las anfetaminas también inhiben el transportador recaptador de noradrenalina.
Sin embargo, tenemos la marihuana, que posee un mecanismo de acción completamente distinto, ya que, al parecerse a un tipo natural (aunque no convencional) de neurotransmisores, que son los endocannabinoides, interactúa con el receptor correspondiente, interfiriendo en su accionar normal en distintos puntos del encéfalo que tienen que ver con la percepción, con el control psicomotor, con la memoria y con el apetito.
Es más: estimulantes de uso antiguo como el Betel y la muscarina (del hongo Amanita muscaria) son antagonistas (bloqueadores) o agonistas (estimuladores) de distintos tipos de receptores de otro neurotransmisor fundamental: la acetilcolina. El opio, una droga usada como analgésico desde el Renacimiento, está constituido por péptidos opioides sintéticos, que son moléculas señal nerviosas naturales (remito al lector que no lo ha leído, a mi artículo sobre neuropéptidos).
Y en esta "mezcolanza" de sustancias corresponde incluir muchas que no solemos tratar junto con todas estas "drogas de abuso". Me refiero a un grupo muy heterogéneo. En él figuran la nicotina, alcaloide de origen vegetal cuyo efecto está mediado por la unión a un receptor de acetilcolina (apropiadamente llamado "receptor nicotínico"). Y también venenos como el curare y los organofosforados. Eso sin olvidar a drogas terapéuticas útiles, tales como la atropina (usada para dilatar la pupila) y la escopolamina. Todas ellas son interfirientes en la vía de acción de la acetilcolina.
También hay que mencionar drogas utilizadas por la psiquiatría, como las benzodiacepinas, que se unen a receptores de neurotransmisor GABA, logrando un efecto ansiolítico; o los antipsicóticos como el haloperidol, que bloquea receptores de dopamina; o los barbitúricos, que se utilizan como anestésicos debido a su efecto hipnótico, también mediado por receptores de GABA.
En resumen, ser adictivas e ilegales es un criterio útil para agrupar sustancias psicoactivas desde el punto de vista de la sociología, pero no desde el de la neurobiología molecular, perspectiva ésta última desde la cual todo lo que el imaginario social distingue parece mezclarse, como dice el tango Cambalache: "la Biblia junto al calefón".
Copyright Mirta E. Grimaldi. Derechos reservados
La Enciclopedia de la Ciencia Unificada, la disidencia de Whitehead y las repercusiones sobre los orígenes de la Biología Teórica
domingo, 22 de junio de 2008
"Only teta", y otros mitos de la medicina moderna
miércoles, 18 de junio de 2008
¿Por qué no aceptamos abiertamente el paradigma de la Teoría de la Complejidad?
jueves, 12 de junio de 2008
Espinas dendríticas, densidades post-sinápticas...¡S.O.S.! ¿Qué es todo esto?
mente intrincada disponiendo de una prolongación larga y única denominada axón y de múltiples ramificaciones pequeñas emergiendo desde el cuerpo neuronal llamadas dendritas? ¿ O que una conexión sináptica entre neuronas podía definirse sin más en base a tres elementos obvios: un terminal axónico presináptico perteneciente a la neurona que transmite la información nerviosa, un terminal postsnáptico perteneciente a la neurona que recibe dicha información y una hendidura o espacio sináptico extracelular en el medio a través del cual viajan los neurotrasmisores (moléculas señal)?
Lamento tener que decirle que no. Entérese, si aún no lo sabe, que las variantes cada vez más perfeccionadas y de mayor resolución de los microscopios electrónicos nos están inundando de más y más pequeñas ultraestructuras a las que irremediablemente hay que ponerles un nombre e incorporarlas como nuevos objetos de estudio. Así es como tenemos que vernoslas con espinas dendríticas, con densidades postsinápticas, con balsas lipídicas de membrana...
Cada dendrita de las sinapsis excitatorias presenta múltiples protrusiones (como cabecitas con cuellos angostos) muy móviles y de corta vida en las cuales el citoesqueleto de actina es muy dinámico y las proteínas de señalización, abundantes. Con ustedes: ¡las espinas dendríticas! ¿Que son un simple detalle? Cuidado con prejuzgar, porque parecen ser cruciales en la comunicación entre células nerviosas y hasta en el establecimiento de memorias.
Por otra parte, un terminal postsináptico ¿es una simple membrana plasmática conteniendo insertos unos cuantos receptores de neurotransmisores? Para nada. El sitio de la membrana de la neurona que recibe las moléculas neurotrasmisoras de la otra neurona presenta un engrosamiento importante, donde se vinculan entre sí de forma hiper-compleja receptores, canales iónicos, proteínas del citoesqueleto y muchas proteínas adaptadoras. He aquí, amigos, la densidad postsináptica.
¿Añoran el simple esquema de la sinapsis que nos enseñaban en la escuela? ¡También yo!
Imagen: representación de una cadena de sinapsis.
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La actitud de las células ante las condiciones "anormales"
Tantos años colocando el estudio de lo fisiológico o "normal" dentro de la bolsa de la biología y el de lo patológico o "anormal" dentro de la de la medicina nos llevaron a creer que las condiciones anormales sorprenden inermes a los organismos vivos -que supuestamente sólo se las apañan bajo ciertos estrictos márgenes de normalidad- y, por eso, de seguro, los enferman o directamente los matan.
Como siempre -y por suerte- nada es tan drástico en estas lides. Muchas condiciones que escapan de lo estrictamente normal están previstas en los organismos, aún cuando no se topen con ellas en toda su vida.
Valga como evidencia la presencia en toda célula de las chaperonas moleculares, proteínas que llevan a cabo la tranquila y relativamente modesta tarea de ayudar a otras proteínas nacientes a plegarse correctamente mientras esperan la gran oportunidad de destacarse y salvar a la célula de la muerte segura ante un choque térmico, evitando que la mayor parte de las proteínas ya plegadas se desplieguen e inactiven.
La existencia del factor inducible por hipoxia (TIF-1α) brinda todavía una evidencia más irrefutable de que las condiciones anormales están previstas, de que no son inesperadas.
TIF-1α es una proteína neuronal -más específicamente un factor de transcripción- que no tiene otra función más que montar la respuesta celular a la carencia de oxígeno, o sea, a la condición de hipoxia. Cuando la tensión de oxígeno cae a niveles peligrosos (recordemos que toda neurona necesita oxígeno para respirar) TIF-1α hace que se transcriban muchos genes que producirán proteínas capaces de mejorar la supervivencia celular (un factor de crecimiento endotelial vascular y eritropoyetina, que contribuirán a la llegada de más oxígeno, y por otro lado proteínas de entrada de glucosa y enzimas de glucólisis, que contribuirán a producir más ATP)
Este factor proteico está compuesto por dos subunidades. Una de ellas se encuentra permanentemente en las neuronas, pero la otra, si bien también se sintetiza constantemente, contínuamente es degradada (siempre y cuando haya oxígeno disponible a niveles normales). Justamente, es una hidroxilasa la que utiliza ese oxígeno para hidroxilar esta subunidad, afectando su conformación de tal manera que luego es destinada a la degradación dentro de algún proteasoma (estructura donde se degradan las proteínas sentenciadas a muerte). Se entenderá que, si hay falta de oxígeno, la hidroxilasa no podrá sentenciar a esta subunidad de TIF y la dejará asociarse con la otra subunidad (la que siempre estaba presente), conformándose el factor de transcripción activo listo para lidiar con la hipoxia.
Así que las células son tan previsoras como nosotros. Ellas cuentan con respuestas moleculares montadas para condiciones amenazantes del medio, respuestas a veces muy costosas (que pueden llegar a implicar producir todo el tiempo proteínas inútiles por si acaso alguna vez son necesarias). Nosotros pagamos e instalamos alarmas contra robos y contratamos servicios prepagos de emergencias, también por las dudas.
Claro que, tanto para ellas como para nosotros, toda previsión puede ser insuficiente. Al fin y al cabo, los accidentes, las enfermedades y la muerte también existen.
Copyright Mirta E. Grimaldi. Derechos reservados.
martes, 10 de junio de 2008
Neuropéptidos complicando el mundo de las neurociencias
dos son un nuevo, sutil y extraño elemento que no hace mucho se ha sumado al intrincado mundo de los neurotrasmisores y sus receptores. Cada día se descubren más en diferentes localizaciones en el organismo. Parecen ser ubicuos y multifuncionales.
Algunos de ellos, como la vasopresina liberada por la hipófisis (de función vasoconstrictora) y el TRH liberado por el hipotálamo (que ejerce su efecto activando la glándula tiroides), se conocen desde hace mucho tiempo y eran considerados como simples hormonas. Desde que el panorama de los péptidos neuroactivos ha venido complicándose, hay una tendencia a empezar a tratarlos como un grupo separado de moléculas señal, validadas por su propia importancia fisiológica.
A pesar de su naturaleza proteica no llegan a tener estructura compleja porque son "simples" péptidos muy cortos (cadenas de no más de unos 30 aminoácidos) que, sin embargo, llevan a cabo funciones delicadas. Tienden a modular respuestas lentas de las neuronas postsinápticas a algunos de los neurotransmisores liberados por las neuronas presinápticas. Los péptidos encontrados en encéfalo e intestino, regulan, entre otras cosas, respuestas tan sutiles como el hambre y la saciedad. Los péptidos opioides (que, curiosamente, actúan naturalmente sobre los mismos receptores sobre los que lo hacía la antigua droga adictiva opio) son analgésicos naturales y participan de la atracción sexual y de conductas de agresión o de sumisión.
Los neuropéptidos pueden incluso interactuar entre ellos. En la médula espinal se producen péptidos opioides que estimulan liberación de péptido P (del grupo de los de encéfalo/intestino), que tiene como función suprimir el dolor.
Su modo de sintesis es también especial. El proceso parte de moléculas peptídicas mucho más largas que se van clivando en segmentos más cortos por acción de enzimas proteolíticas específicas y se van modificando químicamente por otra enzimas en el seno del sistema de endomembranas celular, hasta que son secretados como péptidos activos. Uno de esos precursores gigantes lleva el rimbombante nombre de preproopiomelanocortina y da lugar a cuatro fragmentos activos finales que son algunas de las muy nombradas endorfinas, mediadoras del bienestar (que son, sin ir más lejos, péptidos opioides) pero también la importante hormona adrenocorticotrófica (ACTH), que actúa activando la glándula suprarrenal para que produzca corticoides. Nótese que de un mismo precursor surgen moléculas con funciones radicalmente diferentes.
Es evidente que ya no podremos más separar el sistema endócrino del nervioso (ni del inmune, pero ese ya es otro tema).
¿Le parece complicado, estimado lector? No tanto como podría llegar a ser en un futuro cercano...
Figura: preproopiomelanocortina y los neuropéptidos a que da lugar.
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La plasticidad neuronal reflejada en mecanismos moleculares de conectividad sináptica
Si bien las neurociencias no han desentrañado específicamente en qué consiste el establecimiento de nuevas memorias respecto a la formación de otros tipos de pensamientos, sí se conocen algunos mecanismos moleculares que conducen a la supervivencia y diferenciación neuronales y a su mayor conectividad sináptica. Lo curioso es que estas tres respuestas pueden ser desencadenadas por la acción sobre las neuronas de un solo mediador, el factor de crecimiento nervioso (NGF), actuando sobre un único receptor de membrana (TrkA). El hecho es que la unión del ligando activa al receptor, que entonces se aparea a otro receptor similar, se fosforilan uno al otro y juntos desencadenan tres vías intracelulares distintas y paralelas de transmisión de señales intracelulares. En todas ellas intervienen unas ubicuas proteínas informativas que se denominan proteín quinasas. Por medio de una de las vías se inhibe la apoptosis, que es la retorcida forma que tiene el sistema nervioso de asegurar la supervivencia de las neuronas. Por medio de otra vía se activan factores de transcripción que proceden a expresar determinados genes en el núcleo y por la tercera se produce una repentina y acentuada liberación de catión calcio de reservorios intracelulares, catión que actúa a su vez como mensajero químico multifuncional. Estas dos últimas vías provocan la diferenciación (especialización) neuronal y aumentan su conectividad con otras neuronas.
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viernes, 6 de junio de 2008
"A cada cual su cerebro", de Ansermet y Magistretti: un bello intento fallido de conectar Biología Molecular y Psicoanálisis
martes, 3 de junio de 2008
¿Qué pasaría si los sistemas vivientes fueran caóticos?
Lo "interesante" como categoría epistemológica
Una posible aplicación de la teoría de la complejidad al análisis de mercado
Si bien la teoría de los sistemas complejos de Kauffman está bien desarrollada y tiene una sólida base matemática todavía no ha sido aplicada a ningún ámbito específico de las ciencias sociales, y mucho menos al estudio de mercado.
Existe, sin embargo, un aspecto de la publicidad que sólo podría comprenderse recurriendo a esta teoría: el boca en boca, que es el modo en que, a través de lo que Heidegger llamaba “habladurías”, se genera un criterio homogéneo que flota, por así decir, sobre los individuos y se convierte en lo que “uno” (en alemán, das Mann), debería consumir.
Hasta hace poco tiempo este tipo de “opinión pública” que es armada a partir de la difusión y el sostenimiento de un logo ganador, cuyo modelo podría ser el de cierta bebida cola, se ha vuelto misterioso, considerándose algo así como un “destino epocal” desde una perspectiva filosófica.
Sin embargo, con el avance de los programas de “vida artificial” (o vida generada en el ordenador) es posible iluminar racionalmente la aparición de estos “comportamientos coherentes” que llevan a los consumidores a optar masivamente por un determinado producto.
Como el reino de la vida social es un reino de complejidad y no linealidad, es difícil no pensar en modelos que tomen como base el atractor caótico utilizado por Lorenz para las predicciones del clima, y que puede llevar a una alteración gigantesca de las predicciones con sólo un pequeño cambio en los valores iniciales de los parámetros (una mariposa que agita sus alas en el océano Atlántico produce un tornado en el Pacífico). Pero esto no explicaría el modo en que los públicos consumidores, a pesar de que sus decisiones individuales difieran, decantan globalmente en ciertas elecciones que pueden sostenerse en el tiempo a lo largo de distintas generaciones. De ahí que Stuart Kauffman, del Instituto de Santa Fe, haya optado por pensar que aun en sistemas con múltiples elementos (nodos) y con múltiples conexiones (vínculos) entre ellos es posible la generación de un comportamiento global coherente.
Tres tipos de situaciones pueden surgir en un sistema complejo:
1) Orden cristalizado: comportamiento que se mantiene fijo en un estado determinado, representado por un punto único en un espacio de fases.
2) Caos: los cambios en el sistema no forman ciclos cerrados y el sistema nunca repite un mismo comportamiento.
3) Orden en el límite del caos: se forman largos ciclos que pueden cambiar en su configuración a partir de cambios en el entorno (se trata de un sistema sensible y adaptativo que siempre recupera su coherencia global).
Según Kauffman, los sistemas complejos (incluyendo los sistemas sociales, y también, por qué no, las subcomunidades de consumidores) se mantienen en el límite del caos, dividiéndose en múltiples cuencas de atracción cuyas fronteras pueden llegar a cruzarse bajo ciertas circunstancias.
El comportamiento de los consumidores suele caer en cuencas estables, y uno de los desafíos del marketing es sacarlos de cierta cuenca de preferencias de consumo y llevarlos a habitar otras cuencas de este universo complejo.
Claro que el ideal de una empresa sería que el cliente quede aferrado a su logo y no pueda realizar ningún cambio. Pero como el mundo social en el que vivimos es complejo, toda marca (isologotipo) que se mantiene en las preferencias del consumo no lo hace inercialmente, como ocurriría si la sociedad fuera un sistema cristalizado, sino que debe esforzarse por mantener esa preeminencia. De ahí que las grandes marcas gasten fortunas en mantener vivo su nombre, esponsoreando equipos deportivos o haciendo publicidades largas y costosas aun sin que corran el peligro de perder clientes consumidores.
El mundo del mercado, como el mundo de la vida en la naturaleza, es de un alto grado de competitividad, y las marcas emplean sus estrategias para sostener su victoria en la lucha por alcanzar el mayor valor simbólico. Como en la evolución de los seres vivientes, hay dos estrategias prometedoras: la imposición desde arriba, a través del control de los grandes medios de difusión masiva, o desde abajo, a través del “boca en boca” en la recomendación de una marca. Generalmente ambas estrategias se cruzan sin ningún tipo de control de parte de las corporaciones, y el enfoque "desde arriba" es coherente con el “boca en boca”. Pero en la medida en que el logotipo tiene una exposición pública permanente, un “boca en boca” puede generar un comportamiento coherente que se propague por el sistema y genere una cuenca que hace que la opinión pública cristalice en una dirección que no es la que la estrategia “desde arriba” pretende lograr. Esto ha ocurrido, por ejemplo, con un e-mail que advertía sobre los peligros para la salud derivados del uso de cierto yogurt probiótico.
Curiosamente, este yogurt trató de imponerse por una simulación desde arriba de una difusión desde abajo, mostrando que se repartía gratuitamente entre las personas (nadie me ha confirmado que esos yogurts gratuitos llegaran a sus manos) y “diciendo” que el producto en cuestión se lo recomiendan unos a otros (tratando de realizar una profecía autocumplida). Luego tuvo que hacerse eco del boca en boca y desmentirlo, recurriendo “desde arriba” a la autoridad de los profesionales de la salud (quienes de hecho no lo recomiendan, pero tampoco han salido a desmentirlo públicamente).
Como sea, si el “boca en boca” puede hacer tambalear una campaña de una marca reconocida y prácticamente monopólica, como ocurrió en otra ocasión con una casa de venta de comidas rápidas debido a una muerte presuntamente provocada por el consumo de uno de sus productos, vemos claramente la fragilidad de las cuencas de elección de consumo y la necesidad de apuntalarlas tanto desde arriba como desde abajo, por el “boca en boca”.
El problema con el boca en boca es que un número demasiado alto de mensajes cruzados (vínculos entre nodos), según demuestra el modelo booleano de Kauffman, lleva al caos. La única manera de armonizar este caos es reducir el número de vínculos, o asegurarse de que los vínculos muevan al individuo (nodo) hacia un mismo estado.