Inmunidad en mucosas

Cada uno de los aspectos relacionados con el funcionamiento de los seres vivos representa un reto para la comprensión humana. Un ejemplo de esta aseveración son las bacterias, que siendo uno de los organismos más sencillos, sobre ellas se han escrito grandes volúmenes de información, y aún sí es difícil comprender todo lo relacionado a su funcionamiento y mucho menos conocer todas las especies que habitan el planeta. Si un organismo tan pequeño, carente de membranas internas y con un fragmento de ADN pequeño representa un reto formidable para los científicos y que decir de los estudiantes de ciencias, ahora imaginemos el reto que significa la comprensión de un organismo multicelular como los seres humanos.

Los humanos así como todos los animales y plantas, estamos formados por un gran número de células que trabajan de una manera sincronizada. Para poder comprender mejor como se sincronizan los anatomistas consideran a un grupo de células como un tejido, a un grupo de tejidos que trabajan de manera conjunta le han llamado un órgano, a los órganos que funcionan de manera ordenada les han llamado sistemas o aparatos, de esta manera, todos los aparatos y sistemas actuando de manera sincronizada forman un organismo.

Uno de estos sistemas es el inmune, formado por varios tejidos como las mucosas, órganos como el bazo y los ganglios, hasta células como las formadoras de sangre que se encuentran en la médula de los huesos. Todos estos órganos, tejidos y células sin relación aparente desempeñan una de las funciones más complicadas y misteriosas presentes en los animales, la inmunidad.

En términos sencillos la inmunidad consiste en reconocer a las proteínas y células propias del organismo, esta función la realizan mediante el reconocimiento de un grupo de proteínas que se llaman Factor de Histocompatibilidad. Cuando esta función no se desempeñan de manera adecuada entonces el sistema inmune reconoce a nuestras propias células como extrañas y comienza a atacarlas, generalmente con consecuencias desastrosas. En ese momento se desarrollan enfermedades como la Diabetes Mellitus Tipo 1, la artritis o el lupus. Cuando el sistema inmune reconoce a las propias células como extrañas se conoce como enfermedad autoinmune.

Otra de las funciones que lleva a cabo el sistema inmune es destruir o inutilizar a los organismos invasores, células cancerígenas y proteínas extrañas. Existen un grupo de proteínas que se llaman antígenos, estas proteínas pueden encontrarse en la membrana celular de los organismos invasores o de las células cancerígenas, también se consideran antígenos a un amplio número de venenos ya que los venenos de muchos organismos como las serpientes y arácnidos esta formado principalmente por proteínas. Los antígenos son capaces de despertar la respuesta inmune, es decir, cuando el sistema inmune detecta a un antígeno, tiende a atacarlo, neutralizarlo o destruirlo.

Existe un grupo de células llamadas leucocitos que producen un tipo particular de proteínas llamadas inmuniglobulinas, mejor conocidas como Ig. Las Ig pueden unirse a los anticuerpos y neutralizarlos para que las células llamadas macrófagos puedan destruir a los invasores. Otro aspecto interesante del sistema inmune es la memoria, es decir, cuando el sistema inmune se enfrenta por segunda vez al mismo invasor, entonces lo ataca y destruye con mayor rapidez, de tal manera que en muchas ocasiones ni nos damos cuenta de que fuimos atacados por algún virus o bacteria. A veces una reacción exagerada del sistema inmune ante la presencia de un antígeno puede tener consecuencias desagradables, a esta condición se le conoce como alergia. Las alergias pueden variar en intensidad, desde estornudos, ojos llorosos, erupciones en la piel hasta un choque anafiláctico y la muerte.

También la falta de actividad del sistema inmune puede generar consecuencias indeseables, a esta condición se le conoce como inmunosupresión. Cuando el sistema inmune trabaja de manera lenta o con poca efectividad aparecen enfermedades de tipo oportunista, es decir, infecciones que en condiciones normales no se desarrollarían porque el sistema inmune las mantiene controladas, pero que ante la falta de actividad inmunológica aparecen inmediatamente. Ejemplos de enfermedades oportunistas que aparecen cuando las defensas del organismo están bajas son la toxoplasmosis o el linfoma de Kaposi.

Es fácil darse cuenta de la complejidad con la que actúa el sistema inmune, de no ser así entonces simplemente estaríamos muertos. Pero para hacer más compleja la visión del sistema inmune es conveniente mencionar que hay zonas de nuestro cuerpo en donde el sistema inmune no reacciona como normalmente lo hace, y más complicado aún, hay estructuras anatómicas en donde normalmente funciona pero deja de hacerlo durante ciertos periodos, es decir, aparece una inmunosupresión en zonas específicas.

Tal es el caso de las mucosas, estas son estructuras anatómicas en donde el organismo entra en contacto con el ambiente, como en la boca, el estómago o el intestino. En estos sitios el sistema inmune reconoce y tolera a las moléculas que forman parte de los alimentos, pero también reconoce a los microorganismos que habitan normalmente el tracto intestinal y no los destruye, al mismo tiempo identifica a los agentes patógenos neutralizándolos y destruyéndolos. Esta triple función hace que el sistema inmune en las mucosas sea diferente al sistema inmune interno, ya que en órganos como el hígado o el bazo no se toleraría la presencia de ningún organismo o molécula extraña.

El estudio de la inmunidad en mucosas no tiene mucho tiempo, a lo sumo unos 25 años, por lo tanto, los investigadores tienen un amplio y novedoso campo de estudio, cuando puedan explicar porque en las mucosas el sistema inmune no actúa contra las moléculas de los alimentos, además de tolerar a las bacterias intestinales y aniquilar a los microorganismos patógenos puede representar una esperanza real de tratamiento para las personas que padecen autoinmunidad o alergias. Esa es la labor del Dr. Marco Antonio Vega López quien junto con sus colaboradores trabajan en el Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados (CINVESTAV) en la Ciudad de México. El Dr. Vega trabaja para conocer la anatomía y fisiología del sistema inmune en mucosas del tracto intestinal en cerdos, lo que permitirá en un futuro no muy lejano acabar con el sufrimiento de las personas que tienen la desgracia de padecer alguna enfermedad autoinmune.

Un primer lugar asegurado

En competencias internacionales nuestro país rara vez alcanza los primeros lugares, siempre hay pretextos, que si compitió ebrio, que si el técnico levanto tantito el pie, en fin, rara vez tenemos buenas noticias. Pero hay un aspecto en el que nuestro país es el número uno a nivel mundial, me refiero a que somos el país con la mayor diversidad de cactáceas. Este no es un asunto menor, al contrario, es motivo de orgullo y al mismo tiempo nos confiere una responsabilidad muy grave.

Las cactáceas son una familia de plantas con características como poseer espinas en lugar de hojas para evitar la perdida de agua; tener tallos carnosos en donde almacenan cantidades abundantes de agua; sistemas radiculares poco profundos y muy extendidos para poder captar la mayor cantidad de agua de lluvia; así como flores muy vistosas y delicadas que contrastan con la apariencia robusta y aspera de la planta.

Estas plantas son originarias de América y se distribuyen por casi todo el continente. Debido a las condiciones climatológicas, topográficas y biológicas, nuestro país cuenta con la mayor diversidad de esta plantas en el mundo con 850 especies. Buena parte de esas especies son endémicas de nuestro país, es decir, no se encuentran en ninguna otra parte. Algunos de los lugares en donde se pueden encontrar son en la zona de Tehuacan-Cuhicatlan, el Desierto de Sonora, el Desierto de Chihuahua, la Península de Baja California, así como en el Desierto Hidalguense.

Estas plantas han sido utilizadas por los seres humanos mucho antes de que llegaran los españoles a América. Hoy en día sus tallos sirven de alimento como los nopales, así como sus frutos, mejor conocidos como tunas, pitayas o garambuyos. También son utilizados como materiales para construcción, un ejemplo son las cercas vivas formadas por cactus llamados órganos. Otro uso difundido sobre todo en los pueblos indígenas del norte del país es el cultural, quienes utilizan el peyote para sus ceremonias religiosas.

Pero el uso que más problemas ha traído históricamente a esta plantas es el de ornato. Desde la llegada de los españoles muchas plantas han sido arrancadas de su hábitat para formar parte de colecciones privadas o públicas, lo que ha originado la prohibición del comercio de buena parte de estas plantas. Sin embargo, un efecto negativo de esta prohibición es el desarrollo del mercado negro y el contrabando, el precio de algunas de estas plantas alcanzan los miles de dólares.

Otra amenaza para las cactáceas además del saqueo es la destrucción de sus hábitats. Como ya se mencionó anteriormente, buena parte de las especies son endémicas, esto significa que si su hábitat es alterado estas plantas se extinguirán rápidamente, pues no podrán encontrar las condiciones adecuadas para su desarrollo en ningún otro lugar.

Preocupados por la precaria situación de las cactáceas y consientes de la responsabilidad que significaría perderlas, algunas instituciones de varios puntos del país, han enfocado sus esfuerzos en la conservación y propagación de estas plantas. Tal es el caso de la Unidad Académica de Agronomía de la Universidad Autónoma de Zacatecas, quienes han logrado propagar semillas de una cactácea llamada Peniosereus greggii, mejor conocida en el norte del país como “la reina de la noche” o “huevo de vendado”. Esta planta se encuentra en peligro de extinción como muchas otras, además de que se utiliza como remedio para las personas diabéticas debido a sus propiedades hipoglucemizantes.

Los investigadores de esta unidad han logrado germinar semillas, obtener callos a partir de plantas en crecimiento y transplantar algunos de sus ejemplares a su ambiente natural. Sin duda, estos trabajos son un ejemplo de lo que se puede y debe hacer para que sigamos conservando este preciado primer lugar mundial.

No todos los coyotes son como los pintan

En este 2009 los científicos y más específicamente los biólogos, celebramos el 200 aniversario del nacimiento de Charles Darwin y el 150 aniversario de su publicación más importante, “El origen de las especies”. A pesar de que desde hace 150 años Darwin demostró de manera precisa la evolución de las especies, hoy en día una buena parte de la población no la acepta y cree que los seres vivos nunca han cambiado desde que aparecieron en este planeta.

Sin embargo, las especies sufren variaciones, cambian con el paso del tiempo y se adaptan a las condiciones siempre cambiantes de sus ambientes. Es por eso que podemos encontrar una variedad enorme de especies, variedades, subespecies y polimorfismos que dependen de la forma en que los organismos han logrado adaptarse. Y por supuesto, cuando alguna especie no logra adaptarse entonces se extingue.

Si bien es cierto que la variación de los organismos les permite desarrollar nuevas adaptaciones es el ambiente quien determina si esta adaptación ofrece una mayor capacidad para sobrevivir y transmitir sus caracteres a las siguientes generaciones. Por eso a la teoría de Darwin se le conoce como “La teoría de la selección natural”. Tal como su nombre lo indica, esta teoría nos dice que es la naturaleza quien selecciona los organismos con adaptaciones favorables y desecha a los que poseen adaptaciones desfavorables.

En México existen muchas variedades de ambientes determinados por su ubicación geográfica, la topografía, el suelo, el clima entre otros. Esta enorme variedad de ambientes es una de las razones por las que nuestro país es considerado como uno de los 10 países megadiversos, en otras palabras, es uno de los países con mayor número de especies de plantas y animales en el planeta.

Los coyotes no escapan a la acción de la selección natural, si bien estos organismos han sido catalogados por los taxónomos dentro de la especie Canis latrans, que significa “perro ladrador” en latín, existen 19 subespecies, cada una de ellas adaptada a un hábitat particular. Cada una de las subespecies de coyote posee adaptaciones muy sutiles que sin embargo los hacen diferentes a unos de otros.

Tal es el caso de las poblaciones de coyotes en la Península de Baja California. Este enorme fragmento de la república mexicana, se ha separado y unido del continente en varias ocasiones durante los últimos 5.5 millones de años, dando como resultado una composición florística y faunística única en el mundo. En esta península se encuentran distribuidas tres subespecies de coyotes: C. l. clepticus, C. l. mearnsi y C. l. peninsulae. Una de las formas en que pueden distinguirse a las diferentes subespecies de la Península de Baja California de las del resto del continente es mediante la observación y medición de las características de su cráneo. Algunas de estas medidas son la forma de la caja craneal, el tamaño rostral, el arco zigomático, así como la forma y el tamaño de las piezas dentales.

Estas subpoblaciones de coyotes forman parte de la biodiversidad del país, en el caso de que alguna de estas subespecies fuera exterminada o desplazada de su lugar, seguramente estaría enfrentando la extinción, por lo tanto es necesario que no se consideren como fauna nociva y que no sean sujetos a exterminio y de esta manera contribuir a la conservación de la biodiversidad mexicana.

Manglares en peligro

Los manglares son uno de los ecosistemas más vulnerables y poco conocidos en el planeta. Estas comunidades biológicLos manglares son uno de los ecosistemas más vulnerables y poco conocidos en el planeta. Estas comunidades biológicas reciben su nombre debido a que el organismo dominante son los árboles de mangle. Los manglares se localizan en las zonas costeras y de clima tropical, preferentemente en la desembocadura de los ríos o en lagunas costeras, aunque también los hay en ambientes exclusivamente marinos o exclusivamente dulceacuícolas.
La mayoría de los manglares se ubican en las desembocaduras de los ríos o en zonas aledañas lo que somete a estos ecosistemas a un estrés constante. Este estrés se debe a que durante el día la marea sube dos veces inundando de agua salada los suelos, además, cuando baja la marea el agua dulce de los ríos toma su lugar, siendo su efecto mayor durante la temporada de lluvias debido a la llegada de agua procedente de zonas altas. Por lo tanto, además de que sus suelos son constantemente inundados, la salinidad del agua puede variar ampliamente.
Debido a las zonas donde viven, los árboles de mangle han desarrollado adaptaciones únicas en el reino vegetal. Por ejemplo, el estar constantemente en contacto con el agua del mar ha permitido que desarrollen un tipo especial de glándulas llamadas glándulas de sal, por donde el exceso del mineral es desechado; también poseen raíces aéreas, lo que les permite tolerar la falta de oxígeno de los suelos inundados, a este tipo de raíces también se les llama raíces en zancos; algunas especies de mangle desarrollan un tipo de raíces llamada pneumatóforos, que crecen hacia arriba en lugar de hacia abajo como lo hacen todas las raíces, estos pneumatóforos también les permiten tolerar la falta de oxígeno del suelo.
Una característica sobresaliente de estos árboles es la forma en que se desarrollan sus embriones. Cuando se forma la semilla esta germina aún estando en el árbol y 18 meses después cae al agua, en donde permanece hasta encontrar un sitio que tenga las condiciones adecuadas para desarrollarse en árbol. Por eso se dice que los mangles son “vivíparos”.
En todo el mundo existen más de 60 especies de mangle, pero en nuestro país solo se encuentran 4; el mangle rojo (Rhizophora mangle), que crece en los bordes del manglar, seguida del mangle blanco (Laguncularia racemosa) y el mangle negro (Avicennia germinans), que ocupa las planicies lodosas inundables. En la península de Baja California también se encuentra el mangle enano (Conocarpus erectus).

Las interacciones ecológicas en los manglares son muy complejas, en primer término son zonas de crianza, en donde los juveniles y las larvas de muchas especies marinas pasan sus primeros días escondiéndose de sus depredadores. Se dice también que los manglares son una trampa de nutrientes y de contaminantes, esto debido a que mucha de la materia orgánica, así como contaminantes (herbicidas, plaguicidas, metales pesados y fertilizantes), quedan fácilmente depositados en los sedimentos. Los manglares también estabilizan la línea de costa, es decir, evitan que las olas del mar se lleven el suelo, por lo tanto, los mangles le ganan terreno al mar, además, también protegen a los litorales de los huracanes y las tormentas tropicales, por ejemplo, en el tsunami de 2004 que causo enormes destrozos en el sureste asiático, las zonas en donde había manglares sufrieron menos daños que aquellas en donde los manglares habían sido desplazados.

A pesar de todas las bondades que representa conservar a los manglares, hoy en día estos ecosistemas están siendo destruidos por razones económicas, como son la construcción de desarrollos turísticos y habitacionales, así como la práctica de la ganadería. La destrucción de los manglares es consecuencia de la necesidad de ganar dinero en el corto plazo, sin una planeación o visión del futuro. Algunas consecuencias de la pérdida de los manglares son bastante predecibles, como es la disminución de la pesca comercial, la desestabilización de la línea de costa, pérdida de biodiversidad y mayor vulnerabilidad de las poblaciones costeras a las tormentas eléctricas y los huracanes. Pero seguramente también vendrán consecuencias poco predecibles, como la aparición de nuevas enfermedades, pérdida de suelo y disminución de las ganancias económicas.

Para visitar manglares cerca de la Ciudad de México es muy sencillo, los que se encuentran más cerca están en Tecolutla, Nautla, Laguna de la Mancha y Alvarado en el estado de Veracruz. Otros manglares también pueden localizarse en el Golfo de California, mismos que sostienen una de las pesquerías más prosperas del país.

En el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) de Mérida, Yucatán, existe un grupo de investigadores encargados de estudiar a estos ecosistemas en la Península de Yucatán. Debido a la práctica de la acuacultura a gran escala, el turismo masivo y la heterogeneidad de ecosistemas, los manglares de la Península de Yucatán se encuentran amenazados. Uno de los objetivos de este equipo de trabajo es conocer hasta que punto pueden explotarse estos manglares sin comprometer su supervivencia.

Los pueblos indigenas y la diabetes

Para nadie es un secreto que en nuestros días muchas personas padecen obesidad y diabetes, de hecho, es muy común escuchar que nuestro país es el segundo lugar mundial en obesidad, solo superado por los Estados Unidos, además México es el país con el mayor número de niños y jóvenes con obesidad.

El ritmo de vida que muchos llevamos hoy en día, caracterizado por el sedentarismo, el estrés y la mala alimentación ha permitido que muchas personas sean obesas y por lo tanto, su riesgo de padecer diabetes aumente con el paso del tiempo.

Sin embargo, por extraño que parezca, los diabéticos de México tienen características diferentes a los europeos, a los africanos o los asiáticos. Estas diferencias se deben a los polimorfismos, es decir, a cambios en la estructura del ADN que poseemos solo las personas que vivimos en esta parte del mundo.

El estudio de estos polimorfismos y su impacto en la evolución de la enfermedad y la respuesta a los distintos tratamientos en la población mexicana, es el tema de estudio de la Dra. Marta Alicia Menjívar Iraheta, quien coordina la Especialidad en Bioquímica Clínica en la Facultad de Química de la UNAM. La Dra. Menjívar ha colectado hasta el momento más de 700 muestras de ADN de comunidades indígenas, lo que le permitirá conocer como evoluciona la enfermedad en estas personas y a que tratamientos responderían mejor.

Los resultados de estas investigaciones son de particular interés para todos los mexicanos, pues se calcula que el 70 por ciento de nuestros genes son de origen indígena, el 25 por ciento europeo y el cinco por ciento restante es africano. Si bien, hace poco se anunció que el Instituto de Medicina Genómica logró secuenciar el ADN de los mexicanos, esto no es del todo cierto, pues existen muchos mexicanos con características genéticas muy distintas, con esto me refiero a los pueblos indígenas, quienes poseen información genética característica.

Pero ¿por qué los indígenas son más susceptibles a padecer enfermedades como la obesidad y la diabetes? La respuesta no es fácil de encontrar, sin embargo, parece ser que estas personas poseen un gen que les permitía almacenar energía en forma de grasa para poder sobrevivir a periodos prolongados de hambruna o para caminar distancias largas sin poder alimentarse. Hoy en día las cosas han cambiado para algunas personas, ya no tenemos que cazar nuestro alimento, basta con comprar la carne en la carnicería, tampoco tenemos que cultivar y recolectar nuestras verduras, simplemente con ir a la tienda encontramos lo necesario para subsistir, por lo tanto, ese gen que en algún momento de nuestra historia fue tan útil, hoy en día está resultado mortal para algunas personas porque almacenan más energía de la que realmente necesitan.

Por tal motivo las investigaciones de la Dra. Menjívar resultan tan importantes. En un futuro sus resultados podrán ser utilizados por los médicos para poder administrar mejores tratamientos a los pacientes y las farmacéuticas podrán fabricar medicamentos más efectivos, lo que hará que menos personas mueran por las complicaciones de la diabetes.