dilluns, 28 de febrer de 2011

El secret de les ratlletes

Una de les coses que m'agrada més del que estudio és veure com em permet conèixer moltes de les coses que m'envolten. I el cas que us explicaré avui és el dels tests d'embaràs.

Com coi, a través de l'orina, es pot saber si una dona està embarassada o no? Doncs la clau està en una hormona i una tècnica anomenada ELISA.

Començarem per l'hormona: el fet és que quan una dona queda embarassada, el seu cos comença a fabricar molta quantitat d'una hormona anomenada Gonadotropina Coriònica humana, abreviada hCG. Aquesta permet que es continuï fabricant una altra hormona, la progesterona, a nivells elevats per tal de mantenir un endometri ben irrigat i adequat per allotjar l'embrió.

Aquest és el primer punt: una dona embarassada té molta hCG, que es pot detectar a través de l'orina (ja que els nostres ronyons són un filtre de tot el que corre per la sang).

I després, cal que us presenti l'ELISA. No és cap nom de noia, sinó que aquestes sigles signifiquen Enzyme-Linked ImmunoSorben Assay. Però abans de desxifrar què volen dir aquestes sigles, cal saber com funciona això dels anticossos en el nostre cos. Simplement, quan una substància estranya entra al nostre cos, fabriquem unes molècules que es diuen anticossos, que s'hi uneixen de manera molt específica. Són com un guant fet a mida, de manera que cada cosa que entra (cada antigen) té el seu anticòs específic; i quan l'antigen i l'anticòs corresponents es trobin, s'ajuntaran.

L'ELISA el que fa és jugar amb aquesta reacció entre l'antigen i l'anticòs. El que es fa és crear un anticòs (es poden fer en un laboratori de manera artificial) i llavors enganxar-li un enzim. Aquest enzim reacciona amb una substància determinada, i en fer-ho, aquesta substància es transforma en una substància que té color, i per tant, que podem visualitzar. Per tant, allà on hi hagi antigen l'anticòs quedarà enganxat i veurem color (perquè recordeu que l'anticòs porta enganxat l'enzim).

En el dibuix següent teniu un prototip del que seria un test d'embaràs.



Com veieu, té tres zones: a la primera hi ha un anticòs unit a un enzim. Aquest anticòs és especial i únic per a la hCG, de manera que si topa amb la hCG, s'hi unirà. A la segona zona hi ha el substrat de l'enzim (de manera que si l'enzim s'hi queda, veurem color perquè reaccionaran) i també hi ha anticossos especials per a la hCG. I a la tercera zona hi ha també anticossos, que reconeixeran l'anticòs que hem posat a la primera banda i que ha viatjat d'una banda a l'altra arrossegat per l'orina.

Ara anem a veure què passaria en cadascun dels supòsits:

Si la dona estigués embarassada, a l'orina hi tindria hCG. Per tant, quan la orina passés per sobre de la primera zona, trobaria els anticossos anti-hCG units a enzim i s'hi quedaria enganxada. Aquest complex viatjaria fins a la segona zona. Allà hi trobaria anticossos contra la hCG fortament fixats al plàstic, de manera que el nostre complex s'hi quedaria enganxat i es formaria una mena d'entrepà: l'antigen estaria enganxat per una banda a un anticòs marcat amb enzim i per l'altra banda, a un anticòs que no deixa que marxi. En aquesta segona zona recordeu que hi havia el substrat de l'enzim, de manera que reaccionaran l'enzim i el substrat i obtindrem una substància que donarà color i farà que vegem una de les bandes. El que passa és que d'anticossos a la primera zona en teníem molts, i no hi ha prou hCG a la orina com per "ocupar-los" tots. Per tant, molts d'ells viatjaran a través del predictor fins arribar al final, la zona on hi havia anticossos que unien els anticossos enganxats a enzim. Com que allà també hi ha substrat, també hi haurà reacció de color i veurem una banda. Aquesta zona sempre es marca, ja que serveix de control per veure que el sistema ha funcionat i que la orina ha arrossegat els anticossos de la primera banda, és com un control de qualitat de que el producte funciona.




I si la dona no està embarassada? Dons el que passarà és que a la orina no hi haurà hCG. Per tant, els anticossos units a enzim de la primera regió no s'enganxaran a res. Com que no tindran hCG unida en arribar a la segona banda també passaran de llarg, i acabaran a la tercera banda. Allà hem dit que era un control de qualitat: com que el que hi ha només reconeix l'anticòs i no pas la hCG, sí que s'hi quedarà unit, i donarà color. Per tant, només veurem una de les bandes.



Tot plegat, explicat així sona molt embolicat, però us recomano aquest enllaç on està tot explicat a la perfecció! I com aquest, molts altres fenòmens biològics són la base de moltes coses que utilitzem en el nostre dia a dia. I la veritat és que ho trobo tremendament interessant!


dissabte, 26 de febrer de 2011

Vacunes molt animals

El nostre cos reacciona davant dels microorganismes i substàncies externes. Quan aquests entren dins del cos, els detecta com a coses estranyes i els ataca i destrueix. Aquest procés, però, triga una mica a fer-se, i en aquest període de temps mort és quan patim la malaltia. Per exemple, si el virus de la grip entra dins del cos, quan comencem a trobar-nos malament i notar-ne els símptomes ja podem pensar que fa uns dies que hem entrat en contacte amb el patogen. I com bé sabeu, la grip no es cura amb res, s'ha de passar, de manera que ens trobarem malament mentre el nostre cos fa unes cèl·lules especials per combatre la grip i destrueix el virus.

Un aspecte molt interessant és que, per si de cas el mateix microorganisme pretén entrar de nou per infectar-nos, el que fem és desenvolupar un mecanisme de memòria: d'aquestes cèl·lules especials que hem fabricat ens en guardem unes quantes, de manera que si el mateix virus torna a entrar dins del cos, ja no haurem d'esperar-nos i la resposta serà ràpida (i per tant, no patirem els símptomes i no ens posarem malalts, segurament ni ens n'adonarem que el virus ha entrat).

Doncs bé, aquest mecanisme de memòria és en el que es basa el mètode de vacunació: el nostre cos només reconeix una part dels virus i microorganismes, no pas tots sencers. Per tant, el que podem fer és posar dins del cos aquests trossets, o bé el mateix virus però atenuat, que no sigui capaç d'infectar. En fer-ho, com que el virus no és infectiu no ens posem malalts, i de retruc el nostre cos ho detecta i comença a fer aquesta "memòria". I ja estem immunitzats contra aquest microorganisme. L'eficiència de la vacuna pot anar variant, en funció del patogen i de si el nostre cos necessita que li anem "recordant" els microorganismes patògens (com per exemple en el cas de la vacuna del tètan, que ens l'hem de posar cada deu anys)

Ara que ja sabem una mica com funciona això de les vacunes, us explicaré una mica com va començar tot. Perquè... a què us sona la paraula "vacuna"? Penseu-hi mentre acaba el post...

Bé, la història de la primera vacuna va una mica de la mà del virus de la verola, del qual actualment ja no ens vacunem perquè va ser erradicat amb una campanya de vacunació mundial ja fa uns quants anys. El fet és que al segle XVIII, el doctor Edward Jenner es va adonar que hi havia uns animals que tenien una verola semblant a la verola humana, i que les pastores que s'encarregaven d'aquests animals ocasionalment es posaven malaltes però de manera molt lleu. Aquesta petita infecció les protegia, i per tant elles després ja no patien la verola humana, una malaltia que provocava aproximadament en un 40% de les infeccions la mort.

Així doncs, el doctor Jenner va decidir anar per les cases, acompanyat d'aquests animals infectats de verola. Anava agafant trossets de les bombolles que els animals tenien a causa del virus i les anava inoculant a la gent. La gent, doncs, patia els lleus símptomes de la verola dels animals, però al cap de pocs dies desapareixien i ja no patien la verola humana.

I quins eren aquests animals? Doncs... vaques! I del mot vaca, se'n va acabar derivant el mot vacuna. Ja veieu, doncs, un dels primers mètode de vacunació va ser gràcies a un home que es va fixar en les pastores de ramats de vaques!

dijous, 17 de febrer de 2011

Deu anys amb el codi a la mà

El dia 15 de Febrer de 2001 a la revista Nature, i el dia 16 de Febrer de 2001 a la revista Science hi va haver una notícia bomba, que ocupava les portades d'ambdós publicacions i que feia un pas de gegant en el món de la biologia, i en la genètica en particular: s'havia obtingut el primer esborrany del genoma humà. Fins al 2003 no es va donar per finalitzat, calia perfilar-lo, però aquest esdeveniment va ser el que va encendre la guspira.


Com bé sabem, el codi genètic consisteix en combinar de mil maneres quatre bases nitrogenades: A, T, C i G. D'aquesta manera, base rere base, es construeix el genoma: tot el contingut genètic del qual disposem. Allà dins hi és tot: la informació necessària per obtenir proteïnes i fer estructures, o bé per fabricar molècules que fan funcions determinades, enzims que permeten que les cèl·lules s'autorepliquin i per tant, que creixem... etc. Coneixem moltíssimes funcions, enzims i productes generats a partir del genoma, i encara queda molt per conèixer.


En seqüenciar el genoma humà (és a dir, descobrir en quin ordre se situen totes aquestes bases) es van trencar molts dogmes, hi va haver hipòtesis que van ser refutades, i replantejaments de com es creia que era aquest genoma.Per exemple, la quantitat de gens que tenim. Un gen és una seqüència de bases que codifica per alguna cosa, és a dir: és un fragment del DNA que serà llegit i a partir d'aquesta informació, se'n generarà un producte que farà una funció determinada. Doncs bé, abans de seqüenciar el genoma ja se n'havien fet moltes hipòtesis, del nombre de gens, i hi havia certa controvèrsia. Inicialment, temps enrere, es creia que cada gen només codificava per una proteïna, de manera que tenint en compte la mida total del DNA, s'estimava que el nostre genoma tindria uns 100.000 gens. Posteriorment es va descobrir que un gen, un cop llegit, pot ser processat de diferents maneres i per tant, pot donar diferents productes (no passa sempre, això). Això significaria que amb menys gens ja en tindríem prou per contenir tota la informació. Però més tard, ja quan l'esborrany de la seqüenciació va ser polit l'any 2003, es van adonar que l'home té aproximadament uns 26.000 gens només. Però el DNA és molt més gran que no pas el que ocupen 26.000 gens!


I aquí ve la gran qüestió: tenim molt DNA que no sabem quina funció té. Temps enrere s'anomenava DNA escombraries, però actualment ja no se l'anomena així perquè s'han anat descobrint seqüències que sí que serveixen per alguna cosa, tot i que no codifiquen per proteïnes. Gran part d'aquest DNA no codificant està format per seqüències de nucleòtids que es repeteixen molts cops, que poden estar en molt alta freqüència dins del genoma (és a dir, estar repetides unes 10.000 - 10.000.000 vegades) o bé en més baixa freqüència. Aquesta mena d'estructurar el DNA és diferent en cada espècie, no tots tenim la mateixa quantitat de DNA, ni els mateixos gens, ni la mateixa quantitat de seqüències repetides.


Només un 1,5% del nostre genoma és codificant per proteïnes. I de la resta en sabem molt poc... encara segueix sent un gran misteri!

diumenge, 13 de febrer de 2011

La veu del poble

dilluns, 7 de febrer de 2011

A grans alçades



Hi ha una blocaire, l'Elur, que deu el nom del seu bloc a un documental: Nòmades del vent. En aquest documental s'expliquen moltes de les rutes migratòries de les aus, i hi ha imatges impressionants. Una de les que trobo més sorprenents és la de les aus migratòries que travessen els pics més alts del món: l'Himàlaia. Aquell indret és molt hostil: hi fa molt fred, la pressió atmosfèrica és molt baixa i per tant la quantitat d'oxigen de l'aire és molt més minsa que no pas a nivell del mar. I aquestes aus no és només que puguin sobreviure en aquestes condicions sinó que, a més a més, hi passen volant! El vol és una activitat que, per més que ens sembli que és bufar i fer ampolles per les aus, comporta una despesa metabòlica important. Resulta molt interessant, doncs, saber com fan compatible aquesta manca d'oxigen amb la migració. D'on treuen l'energia?

En aquesta qualitat extraordinària trobem principalment dos característiques que la fan possible. La primera d'elles és el mecanisme de respiració tan especial que tenen les aus, que si bé el comparteixen totes elles (les que volen a molta alçada i les que no), el fet de conèixer-lo ens permet comprendre què permet a les aus volar, metabòlicament parlant.

Primer de tot cal comprendre què passa quan respirem: agafem aire de fora (carregat d'oxigen), el portem fins als pulmons, allà es fa l'intercanvi de gasos (el cos es queda l'oxigen i s'allibera el diòxid de carboni com a producte de rebuig), i finalment, l'aire carregat amb diòxid de carboni és expulsat. El problema que tenim és que a la tràquea els dos "aires" (el que té oxigen i el que no) es barregen. Per tant, el sistema és menys eficient: captem menys oxigen del que inspirem, i expulsem menys diòxid de carboni del que hem produït.



Si us fixeu en el dibuix que us he posat per aquí, veureu clares diferències entre el sistema respiratori dels mamífers i el de les aus. Veureu que les aus tenen uns sacs per guardar l'aire, a més a més dels pulmons: són el sac anterior i el posterior. I són aquests sacs els que els han conferit una qualitat extra: tenir un sistema respiratori unidireccional. Si en mamífers "tot surt per on ha entrat" (i és aquí on es barreja l'aire), en les aus això no és ben bé així. El camí que segueix l'aire és el següent: entra per la boca, va cap al sac posterior, després passa al pulmó, d'allà va al sac anterior i finalment és expulsat. El que fa sorprenent aquest mecanisme és que s'aconsegueix que l'aire carregat d'oxigen i el que té el producte de rebuig no es barregin. Quan l'au inspira, l'aire entra i va a parar al sac posterior; i alhora, l'aire que hi havia als pulmons va cap al sac anterior. Quan espira, l'aire dels sacs posteriors ("ric") va cap als pulmons, i el "pobre" (amb poc oxigen), surt des dels sacs anteriors cap a fora. I pensareu: doncs els dos acaben passant pel mateix lloc, a l'hora d'entrar i sortir! Doncs sí, però la gràcia és que ho fan a destemps, de manera que no es troben i no es barregen. A això cal sumar-li que les aus als pulmons no tenen alvèols com nosaltres, sinó que tenen uns tubs. I aquests tubs estan molt irrigats amb capil·lars sanguinis, però la sang i l'aire van en direccions contràries (i així s'aconsegueix una màxima difusió d'oxigen des de l'aire cap a la sang)
Hem vist, doncs, aquest sistema tan peculiar que tenen les aus. I és que si són capaces de captar més oxigen, en tindran més de disponible per poder obtenir energia. A més, el fet de poder eliminar més diòxid de carboni fa que aquest deixi d'estar unit a l'hemoglobina, una molècula que el transportava per la sang, de manera que, com si d'un taxi es tractés, aquesta hemoglobina està "lliure", per poder captar un nou passatger (com per exemple, l'oxigen que acaba d'entrar!)

I heus aquí l'altre fet diferencial d'aquestes aus: la seva hemoglobina. Aquesta molècula, que permet que els gasos puguin viatjar d'una banda a l'altra pel torrent sanguini, pot tenir diferents "afinitats". Una hemoglobina d'alta afinitat el que farà serà captar més oxigen, mentre que a una de baixa afinitat li costarà més. Doncs bé, aquestes aus tenen hemoglobines d'alta afinitat, de manera que l'oxigen que respiren el transporten de manera molt eficaç. Altres animals que viuen a grans alçades, com les vicunyes o les llames, també tenen aquesta característica. També es poden fabricar més glòbuls vermells, les cèl·lules de la sang que guarden l'hemoglobina dins seu, de manera que se segueix incrementant la quantitat d'hemoglobina en sang i per tant, la capacitat de tenir reserves d'oxigen envejables.


Doncs bé, amb això podem comprendre una mica millor com poden volar a tanta alçada aquestes aus. Qui pogués! Perquè les vistes són una passada...

  © Blogger templates 'Neuronic' by Ourblogtemplates.com 2008

Back to TOP