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"Si logramos entender cómo funciona el mecanismo por el que se diferencian los lados izquierdo y derecho en los seres humanos, tenemos la posibilidad de corregirlo cuando falla", explica Julyan Cartwright en declaraciones a Europa Press Noticias.
"Hay enfermedades genéticas en las que una u otra parte de este mecanismo no funciona, y eso produce defectos de diversa seriedad. Desde condiciones no tan graves (con las que se puede vivir) como el síndrome de Kartagener en el que se acumulan fluidos en los pulmones por el mal funcionamiento de los mecanimos de evacuación, hasta deformidades tremendas del feto como casos en que se forman dos lados izquierdos, o dos derechos, con graves consecuencias para el desarrollo del corazón y los pulmones, están asociadas con este problema".
Experimentos en ratones demostraron anteriormente que una estructura llamada nodo, que se encuentra en el embrión de los vertebrados, es clave para la evolución de la asimetría mencionada. En el desarrollo correcto, el corazón se forma a la izquierda, el hígado a la derecha, etc.
El nodo es un pequeño pozo, lleno de fluido, a cuyo fondo se unen uno de los extremos de varios cilios (pelitos) que acaban en el otro extremo en forma de pequeñas aspas. Estos cilios rotan, y la rotación de sus aspas hace mover el fluido del nodo. En un animal normal, el movimiento del fluido es hacia la izquierda, pero si en un experimento se obliga al fluido a moverse hacia la derecha, el animal se desarrolla con todos sus órganos al revés (corazón a la derecha, hígado a la izquierda, etc.). Este fenómeno, denominado "situs inversus", se da naturalmente solo en una de cada diez mil personas.
"Aunque los biólogos ya sabían esto, no sabían cómo es que los cilios producen el flujo en el nodo, ni cómo el embrión logra interpretar el flujo para obtener la señal que activa la diferenciacion izquierda-derecha", comenta Cartwright.
"Nosotros decidimos observar la física del flujo en el nodo y mostramos que para que el fluido se mueva hacia la izquierda es necesario que todos los cilios estén inclinados hacia atrás. Además, un modelo de la circulación de fluido en el nodo nos muestra que la señal de activación del desarrollo de los lados izquierdo y derecho puede ser una molécula mensajera introducida en las extremidades del nodo que, luego de ser transportada por el flujo, es detectada por receptores que se encuentran en el fondo del nodo", agrega el investigador.
Los autores del nuevo trabajo destacan que éste estudio no supone meramente una aplicación novedosa de la física a la biología sino un ejemplo de enfoque interdisciplinar de un nuevo tipo de problemas que debe considerarse tanto parte de una disciplina como de la otra. "Las divisiones tradicionales de la ciencia son barreras artificiales que deberemos traspasar cada vez más, si queremos continuar progresando en la investigación de fenómenos realmente novedosos e interesantes", señalan.
l nuevo estudio, publicado en la última edición de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela cómo actúan los cilios en el nodo embrionario de los vertebrados para producir una circulación de fluidos que activa la diferenciación entre los lados izquierdo y derecho en el desarrollo del cuerpo.
"Si logramos entender cómo funciona el mecanismo por el que se diferencian los lados izquierdo y derecho en los seres humanos, tenemos la posibilidad de corregirlo cuando falla", explica Julyan Cartwright en declaraciones a Europa Press Noticias.
"Hay enfermedades genéticas en las que una u otra parte de este mecanismo no funciona, y eso produce defectos de diversa seriedad. Desde condiciones no tan graves (con las que se puede vivir) como el síndrome de Kartagener en el que se acumulan fluidos en los pulmones por el mal funcionamiento de los mecanimos de evacuación, hasta deformidades tremendas del feto como casos en que se forman dos lados izquierdos, o dos derechos, con graves consecuencias para el desarrollo del corazón y los pulmones, están asociadas con este problema".
Experimentos en ratones demostraron anteriormente que una estructura llamada nodo, que se encuentra en el embrión de los vertebrados, es clave para la evolución de la asimetría mencionada. En el desarrollo correcto, el corazón se forma a la izquierda, el hígado a la derecha, etc.
El nodo es un pequeño pozo, lleno de fluido, a cuyo fondo se unen uno de los extremos de varios cilios (pelitos) que acaban en el otro extremo en forma de pequeñas aspas. Estos cilios rotan, y la rotación de sus aspas hace mover el fluido del nodo. En un animal normal, el movimiento del fluido es hacia la izquierda, pero si en un experimento se obliga al fluido a moverse hacia la derecha, el animal se desarrolla con todos sus órganos al revés (corazón a la derecha, hígado a la izquierda, etc.). Este fenómeno, denominado "situs inversus", se da naturalmente solo en una de cada diez mil personas.
"Aunque los biólogos ya sabían esto, no sabían cómo es que los cilios producen el flujo en el nodo, ni cómo el embrión logra interpretar el flujo para obtener la señal que activa la diferenciacion izquierda-derecha", comenta Cartwright.
"Nosotros decidimos observar la física del flujo en el nodo y mostramos que para que el fluido se mueva hacia la izquierda es necesario que todos los cilios estén inclinados hacia atrás. Además, un modelo de la circulación de fluido en el nodo nos muestra que la señal de activación del desarrollo de los lados izquierdo y derecho puede ser una molécula mensajera introducida en las extremidades del nodo que, luego de ser transportada por el flujo, es detectada por receptores que se encuentran en el fondo del nodo", agrega el investigador.
Los autores del nuevo trabajo destacan que éste estudio no supone meramente una aplicación novedosa de la física a la biología sino un ejemplo de enfoque interdisciplinar de un nuevo tipo de problemas que debe considerarse tanto parte de una disciplina como de la otra. "Las divisiones tradicionales de la ciencia son barreras artificiales que deberemos traspasar cada vez más, si queremos continuar progresando en la investigación de fenómenos realmente novedosos e interesantes", señalan.
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