Microorganismos de ambientes extremos podrían dar cuenta del origen de la vida sobre la Tierra
Los resultados de los estudios del área de astrobiología podrían extrapolarse a otros lugares del sistema solar.
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El origen de la vida y las posibilidades de encontrarla en otros lugares del Universo es un tema que apasiona a los científicos y traspasa el cine y la literatura de ciencia ficción. Es también materia de estudio de la astrobiología, un área que surgió con la llegada del hombre a la Luna, y que hoy se aborda con nuevos bríos a la luz de los conocimientos y avances científicos.
En ella trabaja un grupo de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile que estudia microorganismos de ambientes extremos como modelos de formas de vida que podrían extrapolarse a otros lugares del Sistema Solar. Las investigaciones están centradas en el Desierto de Atacama, por la similitud que tienen sus suelos y las condiciones de radiación y humedad con Marte. “Si conocemos las adaptaciones moleculares que han desarrollado las bacterias en ese ambiente tan inhóspito, vamos a estar más cerca de conocer lo que encierra ese planeta”, señala Rafael Vicuña, profesor del Departamento de Genética Molecular y Microbiología, y decano de la Facultad. Con él trabajan en el laboratorio de Bioquímica el investigador Armando Azúa, la tecnóloga Loreto Salas y el alumno de pregrado Jorge Zúñiga. En los últimos dos años, el grupo ha generado tres papers (uno publicado y dos en revisión) y un cuarto se encuentra en elaboración.
Parte de sus observaciones han sido en ambientes inexplorados del desierto. En la Cordillera de la Costa, cerca de Antofagasta, encontraron microorganismos (cianobacterias) que hacen fotosíntesis prácticamente sin luz. Estos organismos se protegen de la radiación y establecen un micro-ecosistema debajo de rocas de cuarzo, ya que este tipo de rocas, además de ser translúcidas, se mantienen más frías que el ambiente, retardando la evaporación del agua de la niebla que se acumula bajo ellas.
Algo similar hallaron al interior de cavernas. Allí los investigadores encontraron otros microorganismos haciendo fotosíntesis con niveles bajísimos de luz. En un principio pensaron que eran cianobacterias, como las del cuarzo, pero se trataba de microalgas unicelulares del género Cyanidium, que además eran muy primitivas en su estructura celular. “Dada la antigüedad del desierto de Atacama esto podría tener sentido, porque habría tiempo suficiente para que los procesos evolutivos expliquen situaciones como éstas”, dice Armando Azúa.
También en cavernas, esta vez cerca de Iquique, encontraron un tipo de microalga del género Dunaliella, que sólo crece sobre telarañas. De las 27 especies anteriormente descritas, todas acuáticas, esta es la única capaz de crecer en el aire. Otro ejemplo de desarrollo de mecanismos de adaptación al ambiente, y que en cierta forma refleja el evento que dio origen a las plantas hace millones de años, cuando las primeras algas provenientes del mar empezaron a colonizar los continentes.
Otra de las investigaciones se desarrolla en el Salar de Llamara al interior de Iquique. Aquí se encuentran describiendo uno de los cuatro lugares del mundo que presentan estromatolitos vivos. Estas estructuras, formadas por cianobacterias, constituyen un ejemplo de los ecosistemas microbianos más antiguos de la Tierra. Hasta ahora sólo se habían encontrado estromatolitos vivos en Australia y cerca de Bermudas, siempre asociados a ambientes marinos muy salinos, que impiden la presencia de otros organismos. “Esto nuevamente apunta hacia la idea de antigüedad, y en este caso, hace 3.500 millones de años, cuando recién estaba surgiendo la vida en la Tierra”, explica Azúa. Además, dice, éste es un modelo muy interesante, porque la composición de sales que dan origen a los estromatolitos y la composición del agua donde se han encontrado, son similares al material que los robots Opportunity y Spirit han encontrado en Marte, reflejando un momento de la historia de este planeta en el que podría haber surgido la vida.
En el 2003, el profesor dos Santos logró establecer la relación entre el receptor Mas y la angiotensina 1-7, y comprobó en experimentos con ratones, que la sustancia que provoca la vasodilatación altera poco la presión arterial de los animales normales, pero sí consigue reducir la presión de los que sufren de hipertensión.
Sobre la base de esos resultados, los investigadores de la Universidad Federal de Minas Gerais, liderados por el profesor dos Santos, desarrollaron un fármaco que actúa sobre el eje que disminuye la presión arterial, contrariamente a lo que sucede con los medicamentos convencionales, que bloquean el eje que aumenta la presión. El nuevo fármaco produce menos efectos colaterales, debido a que tiene como principio un péptido endógeno, es decir, una sustancia que ya existe en el organismo, y por tanto, no causa daños en los órganos tratados de los hipertensos, como el corazón, riñón y cerebro. Su mayor ventaja es que puede ser suministrado por vía oral y no necesariamente por vía intravenosa, ya que técnicas de nanotecnología permiten encapsular la angiotensina 1-7 en una molécula de glucosa de dimensiones nanométricas.
En las pruebas realizadas con ratones que tenían infarto al miocardio, el medicamento logró reducir en aproximadamente un 50 por ciento el área de la lesión provocada por la obstrucción coronaria. Los estudios en humanos mediante la administración de la medicina vía endovenosa también resultaron exitosos.
Además, los investigadores han visto que esta hormona es capaz de disminuir el daño producido por la aparición de fibrosis (asociado al 45% de las enfermedades crónicas con ciclos de daño y reparación), y restituir un porcentaje importante de la funcionalidad de los órganos afectados como riñones y músculo.
Edición: Universia / RR
Fuente: Pontificia Universidad Católica de Chile
El origen de la vida y las posibilidades de encontrarla en otros lugares del Universo es un tema que apasiona a los científicos y traspasa el cine y la literatura de ciencia ficción. Es también materia de estudio de la astrobiología, un área que surgió con la llegada del hombre a la Luna, y que hoy se aborda con nuevos bríos a la luz de los conocimientos y avances científicos.
En ella trabaja un grupo de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile que estudia microorganismos de ambientes extremos como modelos de formas de vida que podrían extrapolarse a otros lugares del Sistema Solar. Las investigaciones están centradas en el Desierto de Atacama, por la similitud que tienen sus suelos y las condiciones de radiación y humedad con Marte. “Si conocemos las adaptaciones moleculares que han desarrollado las bacterias en ese ambiente tan inhóspito, vamos a estar más cerca de conocer lo que encierra ese planeta”, señala Rafael Vicuña, profesor del Departamento de Genética Molecular y Microbiología, y decano de la Facultad. Con él trabajan en el laboratorio de Bioquímica el investigador Armando Azúa, la tecnóloga Loreto Salas y el alumno de pregrado Jorge Zúñiga. En los últimos dos años, el grupo ha generado tres papers (uno publicado y dos en revisión) y un cuarto se encuentra en elaboración.
Parte de sus observaciones han sido en ambientes inexplorados del desierto. En la Cordillera de la Costa, cerca de Antofagasta, encontraron microorganismos (cianobacterias) que hacen fotosíntesis prácticamente sin luz. Estos organismos se protegen de la radiación y establecen un micro-ecosistema debajo de rocas de cuarzo, ya que este tipo de rocas, además de ser translúcidas, se mantienen más frías que el ambiente, retardando la evaporación del agua de la niebla que se acumula bajo ellas.
Algo similar hallaron al interior de cavernas. Allí los investigadores encontraron otros microorganismos haciendo fotosíntesis con niveles bajísimos de luz. En un principio pensaron que eran cianobacterias, como las del cuarzo, pero se trataba de microalgas unicelulares del género Cyanidium, que además eran muy primitivas en su estructura celular. “Dada la antigüedad del desierto de Atacama esto podría tener sentido, porque habría tiempo suficiente para que los procesos evolutivos expliquen situaciones como éstas”, dice Armando Azúa.
También en cavernas, esta vez cerca de Iquique, encontraron un tipo de microalga del género Dunaliella, que sólo crece sobre telarañas. De las 27 especies anteriormente descritas, todas acuáticas, esta es la única capaz de crecer en el aire. Otro ejemplo de desarrollo de mecanismos de adaptación al ambiente, y que en cierta forma refleja el evento que dio origen a las plantas hace millones de años, cuando las primeras algas provenientes del mar empezaron a colonizar los continentes.
Otra de las investigaciones se desarrolla en el Salar de Llamara al interior de Iquique. Aquí se encuentran describiendo uno de los cuatro lugares del mundo que presentan estromatolitos vivos. Estas estructuras, formadas por cianobacterias, constituyen un ejemplo de los ecosistemas microbianos más antiguos de la Tierra. Hasta ahora sólo se habían encontrado estromatolitos vivos en Australia y cerca de Bermudas, siempre asociados a ambientes marinos muy salinos, que impiden la presencia de otros organismos. “Esto nuevamente apunta hacia la idea de antigüedad, y en este caso, hace 3.500 millones de años, cuando recién estaba surgiendo la vida en la Tierra”, explica Azúa. Además, dice, éste es un modelo muy interesante, porque la composición de sales que dan origen a los estromatolitos y la composición del agua donde se han encontrado, son similares al material que los robots Opportunity y Spirit han encontrado en Marte, reflejando un momento de la historia de este planeta en el que podría haber surgido la vida.
En el 2003, el profesor dos Santos logró establecer la relación entre el receptor Mas y la angiotensina 1-7, y comprobó en experimentos con ratones, que la sustancia que provoca la vasodilatación altera poco la presión arterial de los animales normales, pero sí consigue reducir la presión de los que sufren de hipertensión.
Sobre la base de esos resultados, los investigadores de la Universidad Federal de Minas Gerais, liderados por el profesor dos Santos, desarrollaron un fármaco que actúa sobre el eje que disminuye la presión arterial, contrariamente a lo que sucede con los medicamentos convencionales, que bloquean el eje que aumenta la presión. El nuevo fármaco produce menos efectos colaterales, debido a que tiene como principio un péptido endógeno, es decir, una sustancia que ya existe en el organismo, y por tanto, no causa daños en los órganos tratados de los hipertensos, como el corazón, riñón y cerebro. Su mayor ventaja es que puede ser suministrado por vía oral y no necesariamente por vía intravenosa, ya que técnicas de nanotecnología permiten encapsular la angiotensina 1-7 en una molécula de glucosa de dimensiones nanométricas.
En las pruebas realizadas con ratones que tenían infarto al miocardio, el medicamento logró reducir en aproximadamente un 50 por ciento el área de la lesión provocada por la obstrucción coronaria. Los estudios en humanos mediante la administración de la medicina vía endovenosa también resultaron exitosos.
Además, los investigadores han visto que esta hormona es capaz de disminuir el daño producido por la aparición de fibrosis (asociado al 45% de las enfermedades crónicas con ciclos de daño y reparación), y restituir un porcentaje importante de la funcionalidad de los órganos afectados como riñones y músculo.
Edición: Universia / RR
Fuente: Pontificia Universidad Católica de Chile
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