Boletín Drosophila Número 14La estrella de este número es el cerebro y las neuronas. Nos acercamos a este apasionante mundo a través de los siguientes números: Células gliales: De cemento nervioso a participantes activas en el funcionamiento cerebral; ¿Pueden las Neurotrofinas Revertir los Efectos de la Axotomía en el Individuo Adulto?La teoría de la menteBases neurofisiológicas de la orientación sexual e identidad de género.

Además, como es habitual, seguimos contando con las secciones La mirada de Gaia; Fichando mamíferos y La biología en tu cartera (a la que dedicamos portada). ¿Qué hay de nuevo? Pues estrenamos una nueva sección para hablar de científicos españoles olvidados: Que mi nombre no se borre de la historia. También se incluyen artículos sobre la criopreservación y la evolución humana.

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curso fauna marina (2)Objetivos del curso: Con este curso se pretende que los alumnos se introduzcan en la dinámica de trabajo de un equipo de investigación de fauna in situ, colaborando en el muestreo de corales, así como de tortugas marinas juveniles. De la misma forma, participarán en proyectos de observación, identificación y seguimiento de mantas, cetáceos y tiburones para obtener datos poblaciones necesarios para la conservación e importancia de estos grupos animales tan amenazados.

 

 

Contenido Teórico

1. Invertebrados Marinos con enfoque en Corales.

2. Manta Rayas Gigantes

3. Cetáceos

4. Tortugas Marinas

5. Tiburones

6. Aves Marinas Tropicales

7. Diferentes ponencias dadas en el Parque Nacional de Machalilla.

Lugar: Puerto López, P.N Machalilla (Manabí, Ecuador)

Precio: 580 €

Mínimo 7 alumnos, máximo 14.

Fecha límite inscripción: 1 de Mayo 2014.

Organización: Ecco Institute

Más información aquí

 




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

Es común confundir los términos primate, mono y simio, por ello iremos viendo uno a uno para aclarar las diferencias.

En primer lugar primates hace referencia a un orden de mamíferos caracterizados por sus 5 dedos y el patrón dental común. El orden Primates se divide en dos subórdenes, estrepsirrinos, que incluye los lémures y los loris, y haplorrinos, que incluye a los tarseros, los monos, los grandes simios y los humanos.

Lémures de cola anillada.

Lémures.

Cuando hablamos de prosimios nos referimos al grupo polimórfico constituido por loris y lemures. Los prosimios (Prosimii) son un suborden de primates que se caracteriza por sus prominentes hocicos y largas colas y, en algunas especies, por una tendencia a la disposición lateral de los ojos. En él se incluyen los Lemuriformes, Chiromyiformes, Lorisiformes y Tarsiiformes, sin embargo, al ser un grupo polifilético muchos consideran errónea esta clasificación.

 

Gorilas

Gorilas

Respecto a los términos simio y mono existe también gran controversia. El término inglés ape es traducio al español como simio, y en inglés hace referencia a los grandes simios: orangutanes, bonobos, chimpancés, gorilas y humanos, pertenecientes todos a la familia Hominidae. El término inglés incluye por tanto a todos los primates que no tienen cola y son de gran tamaño. En español es más correcto hablar de grandes simios, ya que la palabra “simio” no es más que una traducción que no solo se ha empleado para los grandes simios, sino para todos los primates de cola, creando así confusión.

Los monos serían los primates con cola, dejando fuera los prosimios y grandes simios. En algunos casos, como ocurre en los macacos de Gibraltar, esta cola es vestigial y no se observa a larga distancia, pero sigue considerándose un mono. La cola prensil, que les sirve para agarrarse a los árboles gracias a la musculatura que poseen es una característica exclusiva de la familia Atelidae.




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

cartel photochop-2Objetivos del curso: El curso trata de introducir a los alumnos en el procesado de fotografías mediante el programa Photoshop, dándoles unas bases sólidas sobre las que continuar aprendiendo y desarrollando conocimientos. Está enfocado para todo tipo de usuarios tanto aquellos que comienzan en el mundo del procesado fotográfico como los que ya lo dominan pero quieren dar solidez a sus conocimientos. Durante el primero de ellos se darán unas nociones básicas del programa así como distintas técnicas básicas que el alumno deberá desarrollar durante el transcurso de la semana. En el segundo fin de semana se explicarán técnicas más profesionales y se planteará un proyecto final individual.

Contenido:

-          Conociendo la barra de herramientas y sus posibilidades.

-          Barra de menú y barra de estado. (Filtros, selecciones, …)

-          Ajustes y trabajo con distintas capas. (Histograma, niveles, …)

-          Los distintos pinceles y sus usos.

-          Programas afines al procesado (Lightroom, Zerene Stacker, Startrails …)

-          Procesado básico de fotografía sin modificar su estructura.

-          Controles de acceso rápido y su utilidad para agilizar el procesado.

-          Distintos trabajos de selección y corte.

-          Modificación y ajuste de colores.

-          Generación de acciones automáticas y aplicación sobre fotografías en masa.

-          HDR, dando luces a las sombras y sombras a las luces.

-          Control de luces y temperatura en el procesado.

-          Apilado y macro extremo.

-          Clonado parcial y total.

-          Procesado por separación de frecuencias.

-          Presentación y realización de las propuestas de proyectos.

Lugar: Casa de la Ciencia (Sevilla)

Precio: 90 €

Mínimo 10 alumnos

Fecha límite inscripción: 1 de Mayo 2014.

Organización: Ecco Institute

Más información aquí

 




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

Un pequeño recopilatorio de las noticias relacionadas con la biología que se dieron la semana pasada. ¡No te quedes atrás! Empezamos una nueva semana.




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

Figura 1

Figura 1

Para contestar a esta pregunta, el grupo de investigación en el que trabajo (Laboratorio de Fisiología y Plasticidad Neuronal, de la Facultad de Biología de la Universidad de Sevilla), estudia los efectos que las lesiones neuronales y en concreto, la axotomía (seccionar el axón de una neurona), tienen sobre el funcionamiento de estas células del cerebro.

Durante el desarrollo embrionario, las neuronas tienen que elongar sus axones para contactar con los tejidos diana que en el adulto serán controlados por la actividad eléctrica de éstas. En este proceso, las sustancias liberadas por el órgano diana, los denominados factores tróficos, son esenciales para la supervivencia de la propia neurona. Así, los experimentos de Viktor Hamburguer en los años 50, demostraban que si se elimina el órgano diana (por ejemplo, una extremidad en un embrión de pollo) antes de que las neuronas contacten con éste, en el pollo adulto se observa una elevada tasa de mortalidad de las células carentes de diana (Figura 1). En la actualidad se sabe que esa muerte celular es promovida por la falta de los factores solubles que liberan los órganos diana.

2

Figura 2

En el individuo adulto la dependencia de las neuronas respecto de los órganos con los que contactan. Aunque la eliminación de la diana no provoca, en general, la muerte neuronal sí que produce defectos y cambios morfológicos y funcionales en estas células. Actualmente se sabe que muchos de esos cambios (morfofuncionales que tienen lugar tras la separación de la diana y la neurona) se deben no sólo a la lesión neuronal en sí, sino también a la falta de factores tróficos producidos por el órgano diana.

Sabiendo ésto, el objetivo que nos planteamos para mi proyecto de tesis fue estudiar si el aporte exógeno de neurotrofinas (una familia de factores tróficos muy bien descrita) podría sustituir el papel del órgano diana. Y así recuperar las características morfológicas y funcionales de neuronas una vez lesionadas y separadas de esos órganos (Figura 2). Para ello utilizamos como modelo experimental el Sistema Oculomotor. Este sistema permite el movimiento coordinado de los ojos en todos los animales.

Figura 3

Figura 3

En nuestros experimentos, el órgano diana eliminado fue uno de los músculos que rodean al ojo. Su contracción es producida por unas motoneuronas cuyo soma se localiza en el tronco del encéfalo en un núcleo denominado Núcleo Motor Ocular Externo (NMOE). La fase inicial de los experimentos consistió en comprobar qué ocurría con estas motoneuronas cuando eran axotomizadas y separadas de su diana. Así observamos que 15 días después de la lesión las motoneuronas mostraban cambios significativos. Aparecen diferencias en su aspecto morfológico y en el número de aferencias sinápticas que contactaban con sus somas. Pero no sólo eso, también (probablemente como consecuencia de la retracción de las aferencias) mostraban cambios significativos en su tasa de disparo. Sin embargo, cuando estas células lesionadas eran tratadas con neurotrofinas exógenas, BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) o NT-3 (Neurotrophin-3), durante al menos 10 días, veíamos una recuperación parcial de las aferencias que contactaban con ellas. También aparecía una mejora parcial de su tasa de disparo (Figura 3). El hallazgo más relevante de este estudio fue observar que cuando, en lugar de aplicar las neurotrofinas por separado, las aplicábamos juntas, la recuperación morfológica y funcional de las motoneuronas lesionadas era completa. En el histograma de barras de la figura 3 se muestra como el tratamiento con ambas neurotrofinas (barra verde) permite que las células lesionadas apenas se diferencien en su tasa de disparo con las motoneuronas control (no lesionadas, barra roja).

Nuestro estudio confirma que parte de los efectos negativos observados en las neuronas cuando son lesionadas derivan de la falta de aporte trófico. Esto se produce como consecuencia de la separación física de la neurona y su tejido diana. Además demuestra que esos efectos se pueden revertir aportando de manera exógena estas sustancias.

Todos conocemos las terribles consecuencias que las lesiones cerebrales y medulares tienen sobre aquellos que las sufren. Por desgracia, la recuperación de la mayoría de estas lesiones es, a día de hoy, clínicamente difícil. Los tratamientos más avanzados se basan en el implante de células madre autólogas, de trozos de nervio periférico o de glía del bulbo olfatorio. Todos ellos destinados a crear y promover un ambiente regenerativo en la zona de lesión que fomente el crecimiento de los nervios lesionados. Sin embargo, la ventana de tiempo necesaria para la obtención y cultivo de esas células madre o del nervio periférico del propio individuo afectado, hace que cuando se aplique el tratamiento, las neuronas lesionadas hayan ya sufrido un daño irreparable y por tanto no puedan regenerar. Nuestros hallazgos sugieren, que si durante ese tiempo, las neuronas lesionadas son tratadas con factores tróficos, los efectos de la lesión se pueden aminorar y por tanto los tratamientos mencionados anteriormente podrían tener mejores resultados.

Referencia:

Davis-López de Carrizosa MA, Morado-Díaz CJ, Tena JJ, Benítez-Temiño B, Pecero ML, Morcuende SR, de la Cruz RR, Pastor AM. (2009) Complementary actions of BDNF and neurotrophin-3 on the firing patterns and synaptic composition of motoneurons. J Neurosci.;29(2):575-87.




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

Célula glial 2En el cerebro hay dos tipos de células: las neuronas y las células gliales, que son mucho más numerosas y diversas que las neuronas pero no producen potenciales de acción. Y quizás por este motivo el estudio del sistema nervioso durante muchos años se ha centrado principalmente en las neuronas dejando de lado a la glía a la que se le atribuían funciones pasivas. Así, se pensaba que las células gliales servían de soporte mecánico para las neuronas, es decir, eran  consideradas una especie de “cemento” que aportaba solidez y consistencia al entramado neuronal. De hecho, la palabra “glía” deriva del griego y significa “pegamento”. Estas células fueron denominadas así por primera vez por el histólogo Rudolf Virchow en 1858 en su libro “Cellular Pathology”, en el que describía a la glía como el tejido conectivo en el que las neuronas están envueltas. A partir de su trabajo, numerosos histólogos de la época se interesaron en la glía y desarrollaron técnicas de tinción que permitieron la distinción de los tipos principales de células gliales: astrocitos, oligodendrocitos, células de Schwann, y microglía.

Un par de representaciones de células de la neuroglia.

Un par de representaciones de células de la neuroglia.

Es de destacar en estos avances histológicos el trabajo de dos neurocientíficos españoles: Pío del Río Hortega y el premio Nobel Santiago Ramón y Cajal. Pío del Río Hortega (1882-1945) definió con claridad las células de microglía y sus diferentes estados de activación ante algún tipo de patología del sistema nervioso. Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) estudió las relaciones anatómicas entre astrocitos, neuronas, y vasos sanguíneos y apuntó que la disposición tan cercana de los astrocitos con las neuronas y los vasos sanguíneos debía de tener importantes implicaciones funcionales. En su “Histología del Sistema Nervioso” (Oxford University Press, edición de 1995) comenta lo siguiente: “¿Qué significación funcional debemos otorgar a la neuroglia? Desgraciadamente, en el estado actual de la ciencia no es posible contestar a esta importante pregunta más que mediante conjeturas más o menos racionales. En presencia de este problema, el fisiólogo se halla, por falta de métodos, totalmente desarmado”. Esta pregunta que se planteaba Cajal sigue sin respuesta plena a día de hoy, pero los avances tecnológicos de los últimos años han permitido el abordaje de experimentos que no eran posibles en la época en la que Cajal realizaba sus tinciones y estudios al microscopio y que han permitido esclarecer algunas de las funciones de las células gliales. Aún así, él se atrevió a plantear varias hipótesis sobre algunas funciones de los astrocitos. Por ejemplo, estableció la posibilidad de que los astrocitos pudieran dividirse, evidencia que se demostró científicamente años mas tarde. También, al mostrar el contacto entre pies terminales de astrocitos y vasos sanguíneos, propuso que éstos podrían inducir procesos de vasodilatación o vasoconstricción que estarían implicados en la atención. De esta forma cuando se precisara una mayor implicación de un área cerebral determinada para un proceso cognitivo, los vasos sanguíneos de esa zona estarían vasodilatados por acción de los astrocitos. Es de destacar que muy recientemente se han confirmado acciones de los astrocitos sobre la dilatación o contracción de vasos sanguíneos cerebrales en respuesta a una mayor o menor actividad neuronal. Una vez más, la intuición de Don Santiago estuvo acertada. Aún queda por demostrar si los astrocitos intervienen también en la transición del estado de vigilia al sueño como también planteó en sus trabajos.

En los últimos 20 años el auge de la investigación en glía ha sido espectacular y está creando un cambio de visión menos “neuro-céntrico” en el estudio del cerebro. Los manuales de Neurociencia tendrán que ir adaptando sus contenidos a los nuevos avances en el campo de la “Gliociencia”. Así por ejemplo, se ha demostrado que los astrocitos participan en las sinapsis químicas, en el procesamiento de la información de circuitos neurales, en procesos de plasticidad sináptica e incluso que actúan como células madre neurales. La microglía, además de su función inmune en el cerebro, también se conoce ahora que participa en el remodelado sináptico tras una lesión o en la modulación de la migración y diferenciación de las células madre neurales adultas. Existen también evidencias de comunicación química y/o eléctrica entre neuronas y astrocitos, oligodendrocitos, células de Scwhann o microglía, cuyas funciones se conocen en algunos casos pero en su mayoría están aún en estudio.

Las neuronas y la glía establecen por tanto una relación simbiótica y se necesitan las unas a las otras para su correcto funcionamiento. Su estudio debe hacerse en paralelo, sin obviar a ninguna de las partes. La investigación sobre la glía que tendrá lugar en los años venideros ayudará a despejar otras incógnitas sobre el papel en el cerebro de estas células y resolverá muchas preguntas que aún en pleno siglo XXI siguen sin tener respuesta como ¿por qué en el ser humano los astrocitos son más grandes, complejos y envuelven más sinapsis que los de cualquier otra especie animal? ¿Cómo contribuye la glía a los diversos procesos patológicos cerebrales? ¿Qué sentido tienen las redes de comunicación que se establecen entre ellas y las neuronas?

Referencias

Allen NJ, Barres BA (2009) Glia-more than just brain glue. Nature 457 (5): 675-677.

Fields RD, Stevens-Graham B (2002) New insights into neuron-glia communication. Science 298 (18): 556-562.

Kettenmann H, Verkhratsky A (2008) Neuroglia: the 150 years after. Trends in Neurosciences 31 (12): 653-659.

 

 




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay

Un pequeño recopilatorio de las noticias relacionadas con la biología que se dieron la semana pasada. ¡No te quedes atrás! Empezamos una nueva semana.




La ciencia avanza a pasos, no a saltos. — Thomas Macaualay