14 octubre 2014

PEQUEÑAS HISTORIAS DE NUESTRAS CÉLULAS


Empezamos la segunda temporada de este programa de divulgación científica que en su primera temporada llamamos “La Ciencia del Cuerpo Humano” y que este año cambia su nombre a “La Ciencia de Nuestra Vida”. Seguirá el mismo formato de entrevista con un investigador o profesional de Ciencias de la Salud, con alguna pequeña excepción.


Imagen 1.- Célula cardiaca en donde se puede ver en verde la membrana que la rodea con multitud de líneas transversales que la cruzan y también forman parte de esa membrana. Crédito de la imagen: Ana B. Ropero

Este primer programa les acerca el mundo de la célula a través de cinco pequeñas historias en las que les contamos su papel en cuatro sistemas fundamentales para nuestra supervivencia como individuos y como especie. El corazón, la sangre, el sistema inmune y los primeros días de la creación de una vida nos muestran la versatilidad de nuestras células, que constituyen la base de quiénes somos. Nos acompaña la voz de Andrés Maestre.

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El trabajo en equipo de las células cardiacas (cardiomiocitos) es admirable. Un fino sistema de ajuste entre ellas permite que trabajen en grandes equipos (dos aurículas y dos ventrículos) con un marcapasos interno que determina el ritmo con el que marchan. La contracción de las aurículas lleva la sangre a los ventrículos y cuando estos son quienes se contraen, la sangre sale despedida del corazón a los pulmones para su oxigenación o al resto del cuerpo para repartir ese oxígeno.

Esta contracción de los cardiomiocitos se produce gracias a unas fibras que, en su interior, se desplazan unas sobre otras, lo que hace que las células se acorten. La señal que dispara este proceso es el calcio, precedido por una pequeña corriente eléctrica que se transmite entre las células y es así la encargada de sincronizarlas.

El objetivo fundamental del corazón es llevar el oxígeno y los nutrientes a todos los tejidos y órganos y recoger, a la vez, los productos de desecho. Los vasos sanguíneos constituyen una complicada y extensa red de carreteras de diferente categoría que también transportan muchas otras sustancias necesarias para el correcto funcionamiento de nuestro organismo. 

Los glóbulos rojos son quienes transportan ese oxígeno dentro de la hemoglobina, la sustancia que da color rojo a nuestra sangre. Esta hemoglobina no siempre es la misma a lo largo de nuestra vida. De hecho, durante la etapa fetal, es ligeramente diferente, lo que le confiere características especiales. Hay que tener en cuenta que el feto no tiene acceso al oxígeno del exterior y que todo le llega a través de la madre. Por esta razón su hemoglobina tiene mayor avidez por el oxígeno y consigue quitarle parte del mismo a la madre, para así poder crecer y desarrollarse.

Pero por la sangre también transitan los componentes del sistema más versátil y sorprendente de nuestro cuerpo, el sistema inmune. Son los responsables de que, a pesar de estar expuestos constantemente a patógenos, éstos apenas logren enfermarnos. Son un ejército altamente entrenado y especializado que patrulla continuamente nuestro riego sanguíneo y el resto de tejidos.
Como les contamos en el programa, aquí les dejamos dos vídeos en los que dos células distintas del sistema inmune ‘engullen’ y destruyen sendas bacterias. En el primero es un neutrófilo el que persigue a la bacteria por todo el cultivo y en el segundo es un macrófago el que hace su función.

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Vídeo 1.- Aquí se puede ver una célula del sistema inmune (neutrófilo)

persiguiendo a una bacteria. Crédito: David Rogers de Vanderbilt University en youtube.



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Vídeo 2.- Aquí se puede ver varias células del sistema inmune, macrófagos, de 
los cuales uno engulle una bacteria. Crédito: Hybrid Medical Animation en youtube.


Toda esta complejidad de lo que somos tiene su origen en una intensa relación entre dos gametos, dos células especializadas que en un momento de su vida se funden y dan lugar a los millones de células que conforman nuestro cuerpo. Un óvulo y un espermatozoide son nuestro principio.

Por lo general, sólo un espermatozoide consigue atravesar las capas protectoras que rodean al óvulo e introducir su cabeza, con el núcleo, dentro del mismo. Cuando los núcleos de ambas células se funden, la nueva que se origina sufre multitud de divisiones acompañadas de especialización que consiguen crear un ser humano en apenas 40 semanas de gestación.





Imagen 2.- Proceso de fecundación de un óvulo por un espermatozoide. 
Crédito: Ana B. Ropero en HORMONAS 



Todas las funciones de las que hemos hablado y hablaremos en los próximos programas son posibles gracias a un fino trabajo de ingeniería que cada célula hace en su interior. Cada célula es como una fábrica con varios departamentos, cada uno encargado de una parte del proceso, mientras mensajeros van y vienen dando órdenes de ejecución. En la célula es difícil determinar quién es el jefe y muchos señalan al núcleo, donde reside el material genético, que contiene las órdenes y los moldes para sintetizar proteínas, que son las grandes encargadas del funcionamiento de la célula.

El motor que mueve toda esta fábrica celular es la energía. El ATP es nuestra moneda energética, una pequeña molécula que cuando se rompe libera una gran cantidad de energía que se emplea en los procesos celulares. El ATP se produce en la central eléctrica de las células, que son las mitocondrias. Aquí es donde tiene lugar la última parte del metabolismo de los nutrientes energéticos que ingerimos: hidratos de carbono, lípidos o grasas y proteínas.


Créditos de las imágenes y los vídeos
- Imágenes 1 y 2.- Autora: Ana B. Ropero. Creative Commons 4.0
- Vídeo 1.- David Rogers de Vanderbilt University en youtube; compartido por Andrés Treviño.
- Vídeo 2.- Hybrid Medical en youtube en youtube

Créditos de la música
- Toda la música de Jamendo.com
- Koke Nunez Gomez, “Fight for your Village”
- Theo Arnisound, “Brave Dream”
- Galdson, “Roots”
- Koke Nunez Gomez, “Hades’ Rebellion”
- Lohstana David, “Elle est ainsi” (Versión instrumental)
- DefectiveContact, “Joker”

Créditos de los sonidos
- Instituto de Tecnologías Educativas. Ministerio de Educación.

Enlaces

- Óvulo y espermatozoide: un amor para toda la vida (1ª Parte)

- Óvulo y espermatozoide: un amor para toda la vida (2ª Parte)

- Óvulo y espermatozoide: un amor para toda la vida (3ª parte)