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Halloween bajo el microscopio

Hola, amigos del microscopio:

Hay dos tipos de personas cuando ven una película de miedo: las que avisan a la pantalla de que no entren en esa habitación y las que se tapan los ojos, pero dejan un hueco entre los dedos para seguir mirando.

Este Halloween os propongo añadir una tercera opción: las que se preguntan qué parte de todo aquello tiene alguna relación con la ciencia.

Porque la biología tiene un repertorio que podría llenar una cartelera entera. Células apodadas «zombis», hongos capaces de alterar el comportamiento de sus huéspedes, animales que viven de la sangre y mecanismos que hacen que nuestro cuerpo se ponga en alerta ante un susto...

También hay algo que las películas suelen dejar fuera: la muerte y la descomposición forman parte del funcionamiento de los seres vivos y de los ecosistemas. Entenderlas nos permite descubrir procesos tan importantes como el desarrollo de nuestras manos o el reciclaje de nutrientes en el suelo.

Poneos la bata imaginaria y acercaos al microscopio. Hoy vamos a recorrer cinco historias en las que Halloween y ciencia se encuentran.

➤ Células zombis: qué son y por qué llaman tanto la atención

Es una célula que sigue viva, pero deja de dividirse. En determinadas circunstancias, una célula puede detener de forma estable su ciclo de división y entrar en un estado llamado senescencia celular. Esto puede suceder como respuesta a distintos tipos de daño o estrés.

La célula sigue viva y conserva actividad metabólica. Sin embargo, ya no se multiplica como antes y puede cambiar su forma de relacionarse con el tejido que la rodea. De ahí viene el apodo divulgativo de «célula zombi».

El nombre tiene gancho, pero hay que utilizarlo con cuidado. No estamos hablando de células que hayan muerto y resucitado.

Tampoco toda célula que deja de dividirse es senescente: existen células especializadas que normalmente no se dividen y otras que hacen pausas reversibles. La senescencia se reconoce combinando características, y su diversidad hace que identificarla sea un reto científico.

Su influencia llega a las células vecinas. Algunas células senescentes liberan un conjunto de moléculas que puede modificar el ambiente que las rodea, incluidas señales relacionadas con la inflamación. Cuando estas células se acumulan y persisten, pueden contribuir a alterar el funcionamiento de los tejidos. Por eso se investigan en relación con el envejecimiento y distintas enfermedades.

Una célula que ha frenado su división puede seguir teniendo efectos importantes sobre otras.También pueden protegernos.

Aquí aparece el giro de guion: la senescencia también cumple funciones beneficiosas. Detener la proliferación de determinadas células dañadas puede ayudar a frenar el desarrollo de tumores. Además, algunas células senescentes participan en la reparación de heridas. Importa dónde aparecen, qué señales producen y cuánto tiempo permanecen allí. El contexto cambia la historia.

IMAGEN CREADA POR CRISTINA ARANDA

➤ Apoptosis: cuando la muerte de una célula ayuda al organismo

Si una célula puede dejar de dividirse y permanecer viva, también existen situaciones en las que debe desaparecer. Uno de los mecanismos que lo permiten es la apoptosis, una forma regulada de muerte celular.

El organismo la utiliza, entre otras funciones, para eliminar células que ya no necesita o que presentan daños irreparables.

En muchas formas de apoptosis intervienen unas enzimas llamadas caspasas, que ayudan a ejecutar el proceso cortando proteínas concretas. Podemos imaginarlas como herramientas de desmontaje, aunque la célula no tome decisiones conscientes ni tenga un plan en el sentido humano.

Durante la apoptosis ocurren cambios característicos: la célula se encoge, se modifica su estructura y se fragmenta su material genético. También aparecen señales en su superficie que permiten reconocerla y retirar sus restos. Esa recogida es tan importante como el propio proceso de muerte: evita que los componentes celulares queden dispersos sin control por el tejido.

Uno de los ejemplos más conocidos está en nuestras manos. . Durante el desarrollo embrionario, la eliminación de células del tejido situado entre los futuros dedos contribuye a que estos se separen. Es una idea preciosa: para construir una parte del cuerpo, también hace falta retirar determinadas células en el momento adecuado. El equilibrio importa

Los problemas pueden aparecer cuando sobreviven células que deberían eliminarse o cuando se pierden células de manera excesiva. En el cáncer, por ejemplo, la capacidad de escapar de mecanismos de muerte celular favorece la supervivencia de células tumorales. Eso no significa que todos los casos se expliquen por un único fallo. Son procesos complejos, en los que intervienen muchos mecanismos.

➤ Hormigas zombis: el hongo que cambia el comportamiento de su huésped

Si alguien presentara esta historia como el argumento de una película, probablemente pensaríamos que ha exagerado bastante. Ciertos hongos del grupo Ophiocordyceps unilateralis parasitan determinadas hormigas carpinteras y pueden alterar su comportamiento.

Las hormigas infectadas llegan a subir a la vegetación y a sujetarse con las mandíbulas a hojas o ramitas, donde finalmente mueren. Después, el hongo crece en su cuerpo y desarrolla una estructura que libera esporas. La posición del cadáver favorece su dispersión.

Una investigación combinó microscopía electrónica, reconstrucciones tridimensionales y análisis de imágenes para estudiar cómo se distribuía el hongo. Encontraron células fúngicas por distintas regiones del cuerpo, invadiendo fibras musculares y formando redes alrededor de ellas. En la fase estudiada no observaron células del hongo dentro del cerebro.

Ese detalle importa: hablar de «control mental» puede hacernos imaginar una invasión cerebral directa, pero los resultados muestran una relación más compleja.

Otros trabajos han observado alteraciones químicas en el cerebro de las hormigas manipuladas. Que el hongo no invada ese tejido no significa que no influya en él.

Igualmente, se han identificado cambios en los músculos, sustancias producidas por el parásito y modificaciones en el huésped. Sin embargo, explicar cómo se coordinan todos esos efectos sigue siendo un problema de investigación. También conviene recordar que el término «zombi» describe aquí una alteración de la conducta de un animal vivo. La hormiga no resucita después de morir. Y una interacción especializada entre un hongo y un insecto no demuestra que pueda trasladarse directamente a humanos. La ficción puede inspirarse en un fenómeno sin reproducir sus límites biológicos.

IMAGEN CREADA POR CRISTINA ARANDA

➤ Vampiros reales: una dieta que exige adaptaciones extraordinarias

Los vampiros también tienen su capítulo biológico. El murciélago vampiro común,Desmodus rotundus, se alimenta de sangre de otros animales. Esa alimentación se denomina hematofagia. No todos los murciélagos lo hacen: solo tres especies vivientes tienen una dieta basada exclusivamente en sangre. Smithsonian Insider

La sangre contiene muchas proteínas y hierro, pero pocos azúcares y grasas. Obtener de ella todo lo necesario y gestionar sus excesos exige adaptaciones particulares.

Un estudio genómico identificó pérdidas de función en varios genes del murciélago vampiro común. Algunas podrían haber contribuido a cambios relacionados con la regulación de la insulina y la eliminación del exceso de hierro. Son explicaciones apoyadas en comparaciones genómicas y conocimientos fisiológicos; no significa que toda su adaptación se deba a esos cambios.

Aquí aparece una idea curiosa de la evolución: perder la función de un gen puede resultar ventajoso en determinadas condiciones. Todo depende de cómo encaje ese cambio en la biología y el ambiente del animal.

Además, mantener la sangre fluyendo también importa durante la alimentación. En la saliva de estos animales se han estudiado moléculas que interfieren con la coagulación. Una de ellas recibió un nombre muy apropiado para esta fecha: draculina, una proteína con actividad anticoagulante descrita en Desmodus rotundus.

Por cierto, los murciélagos vampiro son animales sociales. Pueden compartir alimento mediante regurgitación con compañeros que no han conseguido comer, y sus relaciones incluyen conductas de cuidado como el acicalamiento. La imagen del monstruo solitario se queda corta ante un animal cuya vida también depende de sus relaciones.

➤ Tu cuerpo ante un susto

La escena empieza con un pasillo oscuro. La música baja. Alguien abre una puerta despacio y tú ya estás agarrando el cojín.

Cuando llega el susto, puedes notar el corazón acelerado, un cambio en la respiración o un salto casi inmediato. Las respuestas corporales ante las amenazas forman parte de nuestros mecanismos defensivos.

En ellas participan redes cerebrales y cambios en la actividad del organismo. **Sustancias como la adrenalina y la noradrenalina ** intervienen en la regulación de funciones como el ritmo cardíaco y la respiración.

Es habitual escuchar que la amígdala es el «centro del miedo». Esa expresión resulta fácil de recordar, pero simplifica demasiado. La amígdala participa en la detección y respuesta a amenazas, mientras que la experiencia consciente del miedo implica otros procesos y circuitos. Las reacciones defensivas y la sensación de tener miedo están relacionadas, aunque no sean equivalentes.

Reconocer que estamos viendo una película y reaccionar físicamente a ella pueden ocurrir a la vez. La imagen, el sonido y la sorpresa forman parte de una experiencia preparada para mantenernos pendientes de lo que va a pasar. Por eso decir «pero si sabes que es mentira» no hace desaparecer necesariamente la reacción.

No todo el mundo disfruta de estas escenas. Para algunas personas son divertidas; otras prefieren celebrar Halloween sin pasar un mal rato. No necesitamos demostrar valentía terminando una película que nos está haciendo sentir incómodos.

Estas historias se sostienen sobre observaciones y experimentos. En el estudio de las hormigas, por ejemplo, fueron necesarias técnicas de microscopía y reconstrucción de imágenes para examinar la relación entre el hongo y los músculos. En los murciélagos, comparar genomas permitió investigar cambios asociados a una dieta especializada.

Una imagen llamativa despierta curiosidad, pero interpretarla exige contexto. Una célula con una forma determinada no demuestra por sí sola todo lo que está ocurriendo en ella. Una asociación entre un cambio genético y una característica tampoco explica automáticamente cada paso de su mecanismo. Preparar muestras, utilizar controles, registrar resultados y reconocer los límites de una técnica forma parte del trabajo que convierte una observación en conocimiento. Y aquí también hay un espacio para reivindicar el laboratorio: detrás de una historia que después contamos en unos párrafos existe mucho trabajo que merece ser visto.

➤ Que Halloween también nos deje preguntas

Por el camino hemos descubierto que las palabras que utilizamos importan. Zombi, vampiro y control mental llaman la atención, pero necesitamos acompañarlas de explicaciones para comprender qué describen y hasta dónde llega la comparación. Eso es lo que me gusta de la divulgación: poder entrar por una historia curiosa y salir con una forma diferente de mirar algo cotidiano.

Tal vez la próxima vez que veas un murciélago aparecer en una decoración, recuerdes que su biología es mucho más variada que la imagen que hemos construido a su alrededor. Este Halloween, además de disfrazarnos, podemos permitirnos observar, preguntar y sorprendernos.

Porque después del qué miedo también puede venir un quiero saber más.

¿Con qué historia te quedas?. Feliz Halloween, amigos del microscopio.

Imagen creada por Cristina Aranda