La energía española

Durante las últimas décadas la energía más consumida en todo el mundo ha sido aquella obtenida a partir de los combustibles fósiles (80% dividido en 32 % petróleo, 21 % gas y 27 % carbón). En este sentido cada persona en España consumía 5,44 kg de combustibles fósiles por día (1,23 kg de carbón, 3,12 kg de petróleo y 1,08 kg de gas natural) lo que causaba la producción de 13 kg al día de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero y uno de los principales responsables de la crisis climática que estamos viviendo.

El sistema eléctrico español tiene como objetivo reducir la producción de dióxido de carbono a través de una mayor producción de energía procedente de las industrias renovables. Lo que se busca es realizar una transición energética desde el modelo tradicional (basado en combustibles fósiles) hacia una economía renovable y descarbonizada.

Según los datos parece que la tendencia es optimista, la energía eléctrica española es cada vez más renovable ya que 2019 marcó un récord de nueva potencia instalada aumentando un 10% con aproximadamente 7.000 MW nuevos de energía solar fotovoltaica y eólica. Este incremento ha hecho posible que de toda la electricidad generada en 2019 el 39% haya sido obtenida a partir de energías renovables. La energía limpia consumida en nuestro país en 2019 asciende aproximadamente a 55.000 kWh, de los cuales el 46% proceden aerogeneradores (energía eólica), el 16% de placas fotovoltaicas (energía solar) y el 38% restante de otras fuentes renovables. Aunque el gas natural sigue siendo el que tiene una mayor potencia instalada (23,8% del total) así como el segundo combustible más empleado para producir electricidad (33,3% usando tanto tecnologías de cogeneración como de ciclo combinado) se observa como la energía eólica (23,3%), energía nuclear (21,4%) y la energía hidráulica (15,5%) le siguen de cerca.

Foto de Milada Vigerova / Unsplash

Otro dato muy positivo es que se ha disminuido el uso del carbón, pasando de producir un 14,3% de la electricidad en 2018 a solamente un 5% en 2019. Esto ha producido que las emisiones de dióxido de carbono asociadas a la generación eléctrica también se hayan reducido fuertemente. En este sentido, en 2019 se ha producido una disminución del 23% respecto a 2018, obteniéndose la cifra más baja de la historia del sistema eléctrico español.

¿Por qué los nombres de las bacterias son tan raros?

Foto del Museo Micropia por Ciencia Miúda

Ya sabéis que yo con este blog quiero convenceros de que las bacterias molan mucho pero la verdad es que sus nombres pueden tirar un poco para atrás. Y es que probablemente alguna vez habéis visto nombres de bacterias, como por ejemplo la famosa Escherichia coli, y os habéis preguntado de dónde salen estos nombres tan raros que los científicos le ponen a los microorganismos. Bueno, microorganismos y resto de seres vivos porque en general todos los nombres científicos son bastante raros.

La forma de nombrar a las bacterias (y demás seres vivos) que se utiliza en ciencia fue desarrollada por Carlos Linneo en el siglo XVIII y se basa en un nombre binomial escrito en latín. Es decir, los nombres de los seres vivos están formados por dos partes:

1) se corresponde con el género al que pertenece la bacteria: Escherichia, siempre escrita la primera letra en mayúscula.

2) se corresponde con la especie a la que pertenece la bacteria y siempre va precedida de la palabra que se corresponde el género: Escherichia coli. Siempre, siempre, siempre va escrita en minúscula.

Además, al lado del nombre binomial también puede aparecer una especia de código de letras y/o números que hace referencia a que cepa es: Escherichia coli ATCC25922. En microbiología, se usa la palabra cepa para hablar de una bacteria concreta (y de todas aquellas en las que se va a ir dividiendo y que se consideran idénticas).

Imagen creada con Biorender por Ciencia Míuda

A parte de esto, los nombres científicos tienen que seguir una serie de normas internacionales (Códigos Internacionales de Nomenclatura). Por ejemplo, cuando escribimos el nombre de una bacteria SIEMPRE debemos ponerlo en cursiva o si no es posible (porque estamos escribiendo a mano, por ejemplo) subrayarlo. Además, la primera vez que escribimos el nombre de la bacteria (lo que se llama primera mención) hay que poner el nombre completo pero las siguientes veces se puede abreviar el género. Es decir, no hace falta escribir siempre Escherichia coli. Después de la primera mención podemos abreviar y escribir E. coli.

En castellano estamos acostumbrado a que los sustantivos terminados en -a, –d o -z suelen ser femeninos mientras que los terminados en -e, -i, -l, -n, -o, -r o –s suelen ser masculinos, así que puede ser que alguna vez leyendo os encontréis en algún texto escrito “el Streptococcus” o “la Klebsiella“. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los nombres de las bacterias no tienen género, así que podéis escribir la bacteria E. coli o el patógeno E. coli pero no deberíais utilizar lo de “la E. coli“.  

Espero que estas nociones básicas para nombrar correctamente a las bacterias os sean útiles para que vosotros mismos también intentéis convencer a la gente de que las bacterias molan.

Las energías renovables aún están muy verdes

Foto de Shaun Dakin / Unsplash

Hoy en día casi todo el mundo tiene la necesidad de opinar sobre cualquier tema queriendo imponer su punto de vista. Sin embargo, os confieso que a mí en muchos casos me cuesta compartir mi opinión. Sobre todo si considero que no se suficiente sobre el tema en cuestión. Así que para poder dar un punto de vista sobre la situación energética actual (tema del que no tengo ni idea) primero necesito documentarme un poco.

Empiezo por lo básico.  ¿Qué es realmente la energía? Según las fuentes consultadas, la energía es todo aquello que puede producir cambios a su alrededor. La energía tiene muchas formas de manifestarse, que son muy diferentes y muy cambiantes (energía gravitatoria, eléctrica, térmica, nuclear, química, etc).

Por lo que he podido ver, actualmente existen dos formas de afrontar la situación energética actual. Una actitud positiva que afirma que todo es correcto y que la cosa en el futuro solo va a mejorar (opinión defendida por el economista Bjørn Lomborg), y una actitud negativa como la del físico David Goodstein que pronostica que no solo habrá una crisis energética del petróleo (2015-2025) sino que esta será reemplazada por una crisis nuclear (2045).

La capacidad de los humanos para transformar la energía ha ido evolucionando con nosotros a lo largo de la historia. Durante toda nuestra existencia hemos buscando nuevas formas de energía (con mayor o menor éxito): desarrollo de herramientas, molinos de agua y viento, máquinas de vapor, etc. A pesar de esto y de no saber hasta qué punto es grave la crisis energética actual, tengo claro que sí hay un serio problema cuando lo más probable es que nuestras principales fuentes de energía (el petróleo y el gas) se acaben próximamente. Y es que hay que tener en cuenta que la población mundial aumenta en 1.000 personas por hora, lo que dificulta en gran medida el poder resolver el problema energético.  Por eso es necesario que busquemos energías limpias que puedan ser utilizados sin límites y que nos permitan obtener suficiente energía para toda nuestra demanda. Sin embargo, las actuales fuentes de energía renovables aun cuentan con demasiados inconvenientes (poco fiables, poco constantes, problemas de almacenaje, requieren de grandes superficies, etc) y no tienen la capacidad para cubrir de forma satisfactoria la demanda actual de energía (mucho menos la futura). Por ello, algunos defienden la energía nuclear como la opción menos mala para poder obtener energía, ya que defienden que las energías renovables no serán capaces de cubrir la gran demanda energética que tiene nuestra sociedad.

Foto de Joey Kyber / Unsplash

Y todo esto ya sin querer entrar en la estrecha relación entre el problema energético y el cambio climático.

Inteligencia Artificial

Conseguir que una máquina tenga una inteligencia similar a la humana es lo que pretende la inteligencia artificial. Y no me negaréis que, desde luego, es una idea bastante ambiciosa.

Mucha gente tiene miedo ante los posibles avances de la inteligencia artificial ya que piensan que lo que los científicos están haciendo es crear una mente capaz de tener una inteligencia superior a la nuestra. Sin embargo, a día de hoy la inteligencia artificial se basa en construir programas que realicen tareas muy específicas (que no necesitan de un estado mental) que nos permitan aumentar nuestro conocimiento y nos faciliten la vida. De hecho, ya se ha demostrado que en este tipo de tareas la inteligencia artificial es bastante superior a nuestras capacidades. Por ejemplo, la posibilidad de que se estén desarrollando coches autónomos o el uso de imágenes para realizar diagnóstico médico es posible por la capacidad de las máquinas de analizar una gran cantidad de datos combinada con su habilidad para identificar patrones. Sin embargo, también presentan ciertas limitaciones. Por ejemplo, el “olvido catastrófico” de los sistemas de aprendizaje profundo por el cual, si se les quiere enseñar una segunda tarea, una vez entrenada para esta se olvidan por completo de lo que aprendieron antes. Otra limitación muy importante es que la inteligencia artificial puede detectar patrones, pero es incapaz de explicarnos como ha llegado a unos resultados determinados actuando como una especie de “caja negra”.

Foto de Kevin Ku / Unsplash

Hoy en día la inteligencia artificial tiene un montón de aplicaciones en cosas muy comunes: medicina, ingeniería, trasporte, comunicaciones, videojuegos y una gran variedad de aplicaciones de software. La inteligencia artificial ha permitido (y está permitiendo) resolver grandes problemas. Pero también está dando lugar a la aparición de grandes retos a nivel social (uso de bots para la difusión de noticias falsas, los ataques informáticos sistematizados a empresas y estructuras sensibles). Uno de los mayores peligros de la inteligencia artificial es que tiene demasiada información nuestra. Conoce nuestras rutinas, nuestros gustos, lo que hacemos (incluso pueden llegar a deducir qué pensamos y cómo nos sentimos) debido a toda esa gran cantidad de información que generamos voluntariamente y que nos hace perder por completo nuestra privacidad. Por ello es necesario ponerse manos a la obra para establecer unas normas éticas y legales para evitar más y mayores problemas en el futuro. Así, la inteligencia artificial al ser una mezcla entre ciencia e ingeniería implica la realización tanto de estudios teóricos como de aplicaciones de los mismos. En este sentido, Elon Musk y Sam Alman han fundado la “Asociación sobre Inteligencia Artificial” que pretende identificar los dilemas éticos y los prejuicios que puedan derivar del uso de estas tecnologías e instaurar una serie de normas morales.

Por todo esto, es necesario que nosotros como ciudadanos intentemos estar mucho más informados y que tengamos espíritu crítico como para comprender los riesgos tecnológicos, pero también para entender las grandes cosas que podríamos llevar a cabo (y los beneficios que tendrían para la sociedad) si somos capaces de aprovecharnos de las ventajas que nos ofrece la inteligencia artificial.

Referencias:

https://www.bbvaopenmind.com/articulos/el-futuro-de-la-ia-hacia-inteligencias-artificiales-realmente-inteligentes/

https://retina.elpais.com/retina/2019/02/25/tendencias/1551089772_654032.html

Aprendiendo el aprendizaje profundo

Poco a poco voy aprendiendo diferentes cosillas sobre inteligencia artificial. Hoy toca hablar del término “Deep Learning” o aprendizaje profundo. Aunque esta palabra puede parecer muy moderna, en realidad, la idea ya viene de la década de los años 50 (solo que ha tenido que pasar un tiempo hasta que se han podido llevar a cabo).

Foto de Pietro Jeng / Unsplash

El aprendizaje profundo es un método de algoritmos que aprenden por si mismos (“Machine Learning”) siendo el propio algoritmo el que saca patrones a partir de los datos aportados para poder crear un modelo. Esta tecnología ha dado ha permitido grandes avances en campos tan dispares como el reconocimiento de voz, el reconocimiento de imágenes o la traducción sin contar con aquellas aplicaciones que aún se están desarrollando en la actualidad.

En los últimos años el aprendizaje profundo se ha puesto de moda dando a lugar a una gran cantidad de titulares en periódicos y apareciendo en una gran cantidad de artículos en diferentes medios de comunicación. Aunque en la actualidad es para muchos la técnica preferida de la inteligencia artificial hay otros científicos que intentan alertar de las limitaciones que también puede tener el aprendizaje profundo.

  1. Necesita de una gran cantidad de datos: el aprendizaje profundo se entrena a partir de datos disponibles por lo que en aquellos casos donde los datos no estén disponibles puede que no encuentre la mejor solución
  2. Ofrece poca profundidad: los sistemas actuales solo han sido entrenados pero en realidad no comprenden los conceptos así que las soluciones que ofrecen son superficiales.
  3. No puede tratar con estructuras jerárquicas: las correlaciones establecidas por el aprendizaje profundo se hacen entre elementos que están al mismo nivel.
  4. No permite inferir información: el aprendizaje profundo puede desenvolverse correctamente aquellas situaciones contenidas en un texto, pero no cuando la información no es explícita.
  5. No es lo suficientemente transparente: el aprendizaje profundo puede tomar decisiones cuyo funcionamiento concreto se desconoce.
  6. No ha sido integrado con el conocimiento previo: el aprendizaje profundo se basa en entrenar al sistema haciéndole aprender una relación entre las entradas y las salidas, pero no tiene en cuenta conocimientos previos.
  7. No diferencia entre causalidad y correlación: el aprendizaje profundo establece relaciones, pero no puede distinguir si estas son por correlación o por causalidad.
  8. Necesita de un ambiente estable: el aprendizaje profundo no funciona de forma adecuada en entornos poco predecibles.
  9. En ocasiones las soluciones obtenidas no son fiables: por todo lo anterior el aprendizaje profundo puede dar datos erróneos por lo que sus predicciones deben de tomarse con cautela.

Nuevos alimentos: los insectos

Muchas veces ya os he dicho que me encanta hablar de comida, pero realmente a mi lo que me gusta es comer. Os confieso que he comida muy mal durante la mayor parte de mi vida y que comer de forma saludable sigue siendo todo un reto para mi. Siempre he sido de esa gente que le encanta la carne en casi todas sus variedades. Sin embargo, hay que saber que el consumo de carne (y su producción) no es para nada sostenible y que es necesario que hagamos un cambio más pronto que tarde. Por eso hay que buscar “nuevos alimentos”. Y un ejemplo de estos que está generando muchas expectación por sus cualidades son los insectos.

Aunque hasta hace un par de años en España estaba prohibido vender insectos para su consumo, hoy en día (gracias a la entrada en vigor del Reglamento Europeo 2015/2283 relativo a los nuevos alimentos) esto ha cambiado. Ya se pueden comercializar productos que contengan insectos enteros o partes de estos siempre y cuando haya sido autorizada su venta previamente por la Unión Europea. Según la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) los riesgos de comer insectos son muy parecidos a los de cualquier otro alimento que sea fuente de proteínas por lo que, en principio, no debería haber mayor problema. Eso si, aún no hay muchos datos sobre la posibilidad de que los insectos produzcan o no alergias, así que aquellas personas alérgicas a los crustáceos y/o a los ácaros deben de tener especial cuidado si deciden probar este tipo de alimentos.

Si os pica la curiosidad podéis ver este video de Mario Sánchez (SefiFood) donde habla un poco de los insectos como alimento y podemos ver en “directo” su experiencia con ellos después de comprarlos en Carrefour.

SefiFood

Los insectos son ricos en proteínas en alta calidad, aportan los aminoácidos necesarios y son ricos en ácidos grasos (mono y poliinsaturados), vitaminas (cobre, hierro, magnesio, manganeso, fósforo, selenio y zinc) y minerales (riboflavina, ácido pantoténico, biotina y ácido fólico en ocasiones). Además, también son una buena fuente de energía. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el valor nutricional de los insectos no es constante y va a depender del momento de vida en el que se encuentre cuando se prepare.

También podéis encontrar este tipo de alimentos en tiendas especializadas como Insectum donde encontré esta bolsa de langostas (10 g) a 11€. Como veis producen una gran cantidad de energía pues aunque que solo son 10 g nos aportan 220 kJ (o 52 kcal). Esta bolsa de langosta es muy rica en proteínas (5,6 g) y apenas contienen carbohidratos (0,1 g).

¿Os atrevéis a probarlos?

Envases con nanociencia

La ciencia está presente en todos los ámbitos de nuestra vida. Y la verdad es que con el tiempo cada vez hay más ciencia en casi todo. Por ejemplo, seguramente nunca os hayáis parado a pensar en la cantidad de ciencia que puede haber detrás de un envase. De hecho, en los últimos años se ha empezado a usar nanociencia dentro de la industria alimentaria.

Yo hoy quiero hablaros del uso de la nanotecnología para el envasado de alimentos ya que puede ser realmente muy beneficioso. Esto se debe a que la causa más frecuente de alteración de la mayoría de alimentos frescos o procesados es el crecimiento microbiano y el uso de esta tecnología puede ayudarnos en este grave problema. Para ello se han desarrollado dos nuevos tipos de envases que ya se pueden encontrar en algunos supermercados.

Envases activos: son aquellos que utilizan algún nanocompuesto (combinación de gases o sustancias antimicrobianas) que aumente la vida útil del alimento. En este tipo de envase no hay ninguna interacción entre el alimento y dicho envase. Un ejemplo de los envases activos son las ensaladas ya preparadas y lavadas que están envasadas bajo una atmósfera protegida modificada en la que se introducen gases que impiden el crecimiento de microorganismos que estropeen el producto.

Envase inteligente: le proporciona al consumir información sobre el posible estado del producto alimentario. Para ellos es necesario que se produzca una reacción entre el alimento y el envase, y que además haya una etiqueta que informe al consumidor. Esta etiqueta cuenta con un nanosensor alimentario (formado por un elemento de reconocimiento biológico: enzima, receptor, anticuerpo, etc) capaz de traducir la información deseada del producto en una señal que pueda interpretar el consumidor. Esta información que se le da al consumidor puede ser, por ejemplo, sobre el frescor del producto.

El dhesivo de la empresa japonesa To-Genkyo cambia su color según la concentración de amoniaco. Si la carne no es consumible, el color del reloj de arena aparece gris. (foto: To-Genkyo).

Una imagen vale más que mil palabras

La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia que aparece en personas preseniles (50-60 años). Este tipo de enfermedad neurodegenerativa consiste en un deterioro cognitivo y en una alteración de la conducta. Su forma más típica se caracteriza por la pérdida de la memoria inmediata (y de otras capacidades mentales) que se debe a la muerte de neuronas y a la consecuente atrofia de diferentes partes del cerebro.

Una parte muy importante para el estudio de la neurociencia es la microscopia que es el conjunto de técnicas y métodos que hacen posible el estudio de objetos que por su tamaño están fuera del rango de visión del ojo humano. Para poder obtener buenas imágenes a menudo las muestras necesitan de un esfuerzo mayor de lo que pudiera parecer: preparación de la muestra, registro de imágenes, procesamiento e interpretación.

Debido a que los ratones tienen un genoma casi idéntico al nuestro, se suelen usar para el estudio tanto de factores genéticos como factores ambientales que pueden desencadenar la aparición de la enfermedad de Alzheimer. Los experimentos con ratones (y las imágenes que aportan) permiten probar las mejores terapias, antes de hacer ensayos en humanos, para poder dar con un tratamiento para esta enfermedad neurodegenerativa. En la imagen se puede ver como entre las células nerviosas (en verde) y los vasos sanguíneos (en rojo) del modelo de ratón aparecen importantes acumulaciones de las placas de la proteína beta-amiloide (en azul), que se sitúan entre las neuronas interfiriendo en su función.

Células nerviosas (en verde), vasos sanguíneos (en rojo) y placas de proteína beta-amiloide (azul) en modelo de ratón.Imagen de Alvin Gogineni, Genentech – CC BY-NC 2.0

En el modelo de ratón utilizado para el estudio de la enfermedad de Alzheimer se puede observar como las placas de la proteína beta-amiloide (en rojo) se acumulan entre las neuronas (en verde) en zonas del cerebro relacionadas con la memoria. Con este tipo de imágenes, las investigaciones financiadas por el “National Center for Advancing Translational Sciences” han permitido encontrar que el compuesto saracatinib (AZD0530) de la empresa biofarmacéutica AstraZeneca se podría utilizar para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, aunque originalmente estaba destinado para el tratamiento oncológico,

Células nerviosas (verde) y placas de proteína beta-amiloide (rojo) en ratón. Imagen de National Institutes of Health (NIH) Strittmatter Laboratory, Yale University – CC BY-NC 2.0

Como ya hemos comentado en los cerebros afectados por la enfermedad de Alzheimer hay una cantidad anormal de cúmulos de proteínas tipo beta-amiloide que forman placas (marrones en la represencatión). Pero, además, la proteína tau también se acumula de forma anormal enredándose con las neuronas (azul en la imagen) y afectando a la comunicación nerviosa.

Placas de proteína beta-amiloide (marrón) y acumulaciones de proteína tau (azul). Representación de National Institutes of Health (NIH)CC BY-NC 2.0

Las evidencias actuales sugieren que la enfermedad de Alzheimer está relacionada con cambios cerebrales provocados tanto por la acumulación de la proteína tau y como de la proteína beta-amiloide pero aun falta mucho por saber. De hecho, en los últimos años se ha visto que parece que hay algún tipo de relación entre la enfermedad de Alzheimer y Porphyromonas gingivalis, una bacteria oral típicamente asociada a la enfermedad periodontal (gingivitis y periodontititis). Sin embargo, como os digo, aun falta mucho por saber.

¿Se puede pensar sin un lenguaje?

Foto de Hannah Wright / Unsplash

Las personas (el Homo sapiens) somo los únicos seres vivos que tenemos una de las herramientas más poderosas a nuestra disposición: el lenguaje. Muchos pensaréis que no, que estoy equivocada, que los animales también son capaces de comunicarse y que algunos de ellos tienen una gran inteligencia. Pues sí, tenéis razón los animales (incluso las bacterias) tiene sistemas de comunicación que puede llegar a ser muy complejos, pero NO tienen todos los elementos necesarios para que se lleguen a considerar lenguaje. Y es que el lenguaje está compuesto de diferentes elementos: autoconciencia, sintaxis, desplazamiento (capacidad de pensar más allá del aquí y el ahora) y simbolismo.

Se cree que la aparición del lenguaje ocurrió de forma paralela a capacidad de otra característica exclusiva de las personas: el pensamiento simbólico. Este permite relacionar objetivos, acciones y/o ideas con alguna representación arbitraria. Pero casi lo más importante es que el pensamiento simbólico nos permite evadirnos del presente y nos da la capacidad de mover nuestros pensamientos y nuestras acciones tanto en el pasado como en el futuro. Además, nos permite imaginar cosas más allá del mundo físico actual. Asimismo, el lenguaje nos permite generar un conocimiento no solo que podemos compartir con las personas que nos rodean, sino que podemos aprender de gente que ha vivido mucho antes que nosotros y enseñar a gente que aun no ha nacido.

De forma general pensamos que el lenguaje es una forma de comunicarse, pero sobre todo deberíamos darnos cuenta de que es una forma de poder articular nuestros pensamientos. Párate. Piensa en algo. ¿Acaso no oyes en tu mente esas palabras que utilizas para pensar? Tu mente tiene un diálogo continuo contigo, aunque probablemente muchas de esas palabras se queden siempre ahí y no llegues nunca a exteriorizarlas.

Evidentemente no necesitamos el lenguaje para recibir la información sensorial que nos aportan los diferentes los sentidos. Ni tampoco necesitamos el lenguaje para llevar a cabo acciones que realizamos de forma automática y sin pensar, pero ahí está la clave. El no pensar. Cualquier acción que requiere de un mínimo de pensamiento o planificación necesita antes que se materialice, al menos en nuestra mente, en forma de palabras (se lleguen a expresar oralmente o no). Si estamos pensando en cualquier cosa nuestra mente lo está llevando a cabo a través del uso del lenguaje. Igual es que soy una persona que habla demasiado consigo misma mentalmente pero no creo que haya ninguna cosa que necesite un mínimo de pensamiento que pueda llevar a cabo sin haberlo discutido previamente en mi mente. Ya no digamos planificar algo e intentar contárselo a mis amigos.

Neurociencia Radio

Sección de tema neurocientífico en una radio

Foto de Matt Botsford / Unsplash
  • El apartado de neurociencia de hoy va a ser algo diferente, ya que en esta ocasión vamos a empezar hablando con nuestra experta sobre las bacterias de nuestra vida.
  • ¡Pues si! Me gustaría empezar esta sección de neurociencia hablando de microorganismos porque, aunque parezca mentira, según qué virus, qué bacterias, qué hongos y demás seres microscópicos decidan vivir sobre nosotros y dentro nuestra va a depender nuestra salud. Esto se debe a que estos diminutos seres (que nos acompañan a lo largo de toda nuestra vida) van a influir fuertemente en el desarrollo de nuestro sistema inmune y en nuestras funciones metabólicas. En cada uno de nosotros vive una combinación única de microorganismos, que empieza a formarse durante el nacimiento (algunos dices que incluso antes), se aumenta con la lactancia y se va modificando a lo largo de toda nuestra vida. Además, también hay otros factores que influyen en gran medida en que bacterias van a decidir quedarse q vivir con nosotros: como la edad, nuestro sexo, o nuestra forma de vivir.
  • ¿Y en qué parte del cuerpo se encuentran estos microorganismos, al parecer, tan importantes para nuestra salud?
  • Prácticamente todas las partes de nuestro cuerpo, por supuesto con algunas excepciones, están habitadas por virus, bacteria y el resto de microorganismos. Pero donde mayor cantidad de ellos hay es en nuestro tracto gastrointestinal, sobretodo en el intestino. De hecho, el conjunto de todos las bacterias que viven en nuestro intestino recibe el nombre de microbiota intestinal y hoy en día sabemos que esta microbiota intestina juega un papel importantísimo en la salud humana.
  • Pero, este es un apartado de neurociencia… ¿qué tiene esto que ver las bacterias de nuestro intestino con la neurociencia?
  • Pues mucho más de lo que podría parecer en un principio. Me explico. Por un lado, se ha visto que la dieta (entendiendo dieta como nuestros hábitos alimenticios, no como un régimen específico) afecta a algunos aspectos de la función cerebral y del comportamiento. Este efecto de la dieta sobre nuestro cerebro se produce a través de la influencia de la microbiota intestinal (las bacterias del intestino), ya que el intestino tiene una red neuronal muy extensa que no solo facilita la comunicación, sino que hace posible una continua interacción con el sistema nervioso central. Además, en los últimos años los investigadores nos hemos dado cuenta de la importancia de la microbiota intestinal lo que ha hecho que se amplíe el concepto del eje intestino-cerebro, lo que puede ser bastante relevante para el desarrollo de terapias y tratamientos relacionados con la salud mental y ciertas enfermedades neurológicas.
Foto de Bret Kavanaugh / Unsplash
  • Has mencionado el concepto del eje intestino-cerebro, que no había oído nunca, ¿podrías explicar un poco de qué se trata?
  • Tradicionalmente se ha aceptado que el cerebro es capaz de modular diferentes sistemas del organismo, entre ellos el sistema gastrointestinal. En este sentido, Las primeras observaciones directas sobre este hecho que datan de finales del siglo XIX. están basadas en que los estados emocionales podían alterar el tipo de secreción gástrica o el ritmo intestinal. Pero hoy en día en neurociencia ya se utiliza el término eje intestino-cerebroque es una conexión bidireccional de información que se produce entre los sistemas neuroinmune, neuroendocrino con varios sistemas nerviosos: 1) el sistema nervioso central, 2) el sistema nervioso autónomo y 3) el sistema nervioso entérico; que se realiza a través de la activación sensorial de nervios aferentes y eferentes del nervio vago. Por si fuera poco, desde hace algún tiempo se habla ya y por eso quería empezar hablando de las bacterias del intestino del eje microbiota-intestino-cerebro por el cual estas bacterias afectan a nuestro comportamiento, pero a la vez cambios en la conducta también modifican nuestras bacterias.
  • Entonces, ¿ya se sabe que hay enfermedades que son producidas por las bacterias de nuestro intestino?
  • Pues sí, ya se sabe que algunas patologías se producen como consecuencia de alteraciones en la composición de nuestras bacterias intestinales, que es lo que los científicos llamamos disbiosis. Durante esta disbiosis aumenta la cantidad de ciertas de la microbiota intestinal. Algunas de estas bacterias producen ciertos neurotransmisores que, a través del nervio vago, inducen la activación de procesos inmunoinflamatorios y de estrés oxidativo así como mecanismos neuromoduladores y procesos epigenéticos. Todo esto llega al sistema neuroendocrino y al sistema nerviosos central alterando nuestro comportamiento.
  • ¿Por qué se producen estas alteraciones en las bacterias de nuestro intestino que tan mal nos sientan?
  • Estos cambios en la composición normal de la microbiota están normalmente producidos por aspectos de la vida moderna actual como tener nuevos hábitos alimenticios, hacer un uso masivo de compuestos antibióticos o estar continuamente sufriendo de estrés continuo. Todos estos factores de nuestra vida pueden afectar al movimiento y a las secreciones de los intestinos y producir también hipersensibilidad visceral. Incluso, como en ocasiones la disbiosis también afecta a células neuroendocrinas y células del sis­tema inmune se pueden producir diferentes manifestaciones psiquiátricas.
Foto de  Christopher Williams / Unsplash
  • Y a parte del gusto por el saber, ¿conocer estas cosas sirve para algo?
  • ¡Por supuesto! Gracias a estudios realizados en animales sin bacterias intestinales hemos comprobado que estas juegan un papel clave en el buen funcionamiento del sistema inmune y del sistema digestivo. Además, también son necesarias para un buen funcionamiento de los mecanismos de respuesta al estrés y la ansiedad, y para el mantenimiento de funciones cognitivas (como la memoria). De hecho, se ha demostrado que el trasplante de material fecal de pacientes con trastornos psiquiátricos a ratas sin bacterias intestinales puede inducir en estos animales síntomas psiquiátricos. Además, parece que dos enfermedades como son el Síndrome de Colon Irritable y la Enfermedad Inflamatoria Intestinal se deben a una mala comunicación dentro del eje microbiota-intestino-cerebro. Para intentar tratarlas se están probando nuevas terapias a través intervenciones nutricionales y suplementos de probióticos específicos con los que están obteniendo buenos resultados. Las investigaciones en los modelos preclínicos sugieren que el efecto de las bacterias en el comportamiento quizás podría estar más relacionado con cambios en la amígdala y en el hipocampo.
  • ¿Se podría utilizar bacterias para tratar enfermedades neurológicas?
  • Pues estamos trabajando en ello. A partir del estudio del eje microbiota-intestino-cerebro, se está intentando abrir una nueva línea de opciones terapéuticas en este tipo de enfermedades. Por ejemplo: 1) el uso de probióticos que son microorganismos vivos que, cuando se ingieren en las cantidades adecuadas, pueden aportar beneficios para la salud de quien los consume; 2) el uso de prebióticos, compuestos obtenidos de microorganismos que el nuestro cuerpo no puede digerir, pero que tienen un efecto fisiológico en el intestino al estimular, de manera selectiva, el crecimiento y la actividad de las bacterias beneficiosas; 3) el uso de compuesto antibióticos.
  • ¿Qué tipo de trastornos neurológicos se podrían tratar con este tipo de terapias que emplean bacterias para producir neurotransmisores?
  • Pues los datos parecen indicar que este nuevo tipo de terapias sería útil para tratar enfermedades tan comunes como la depresión, el autismo o el TDH.  Incluso algunos estudios muestran su potencial para tratar enfermedades neurodegenerativas como son el Parkinson o el Alzheimer. Muchas de las terapias de vanguardia para los trastornos cerebrales tienen como objetivo restablecer la neurotransmisión en las áreas cerebrales afectadas, y es que dado que algunas bacterias pueden producir grandes cantidades de neurotransmisores (como la acetilcolina y la serotonina) la idea es de utilizar estos microorganismos para producir estos compuestos como terapia y tratar los trastornos neurológicos.
Foto de Thought Catalog / Unsplash
  • ¿Entonces estamos ante la posible cura de todas estas enfermedades?
  • Desgraciadamente aún es muy pronto para hablar de cura. Aun no nos encontramos en ese punto. Pero sí que estamos avanzando mucho. Lo primero que se debe hacer para poder tratar y/o curar una enfermedad es comprenderla por completo. Y es que, a pesar de todos los grandes adelantos en relación a este tema de los últimos años, a la hora de hablar del eje microbiota-intestino-cerebro todavía nos movemos en un campo relativamente nuevo. Aun no conocemos de forma exacta como se produce la comunicación bidireccional del eje microbiota-intestino-cerebro. Es muy difícil avanzar en este tema ya que los estudios en humanos son muy escasos, viniendo la mayor parte de la información de estudios hecho con animales que, aunque es una primera aproximación no es lo ideal. Además, siempre existe la duda de si es la disbiosis la que causa los trastornos neurológicos o si es al revés. Y, por último, pero no por ello menos importante, hay que tener en cuenta en cada uno tenemos una microbiota intestinal única por lo que tanto los diagnósticos como los tratamientos deberían de hacerse en función de cada paciente.