Los tumores evitan el ataque del sistema inmune mediante el mimetismo
miércoles, 7 de abril de 2010
[Fecha: 2010-03-29]
Unos científicos financiados por la UE han descubierto que los tumores pueden eludir el «radar» del sistema inmune imitando las características de los nódulos linfáticos. Este descubrimiento aporta nuevos conocimientos a la comunidad científica acerca de la función del sistema linfático y podría incluso conducir al desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer. Los resultados de este proyecto se han publicado en la edición en Internet de la revista Science. El apoyo de la UE a este proyecto proviene del Consejo Europeo de Investigación (CEI), financiado mediante el tema «Ideas» del Séptimo Programa Marco (7PM). 
En la introducción del artículo, los autores explican que la progresión del cáncer, denominada metástasis, y la resistencia a las terapias, se deben en gran medida al mecanismo de interacción entre el tumor y las células inmunes del hospedador. A pesar de que las células inmunes son capaces de reconocer a los tumores, muchos de ellos consiguen manipular dichas células para eludir su vigilancia.
El estudio, llevado a cabo por un equipo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza), ha demostrado que los tumores logran escapar del ataque inmune creando un microentorno de tolerancia inmunológica y mimetizando características clave de los nódulos linfáticos. «El tumor engaña al organismo, que lo trata como si fuese tejido sano», explicó la profesora Melody Swartz, directora del Laboratorio de Bioingeniería Linfática y del Cáncer (LLCB) de la EPFL.
El objetivo del equipo de dicha escuela era comprender el mecanismo mediante el cual el tumor induce la tolerancia inmunológica, lo que le permite desarrollarse y extenderse. Para ello estudiaron modelos de melanoma (un tipo de cáncer de piel) en ratón, centrándose en una proteína concreta denominada CCL21, de quimiocina (motivo C-C) ligando 21, que generalmente está presente en los nódulos linfáticos sanos. Esta proteína atrae a las células T, provenientes del timo, y permite su programación para realizar importantes funciones inmunes.
Los investigadores descubrieron que algunos tumores son capaces de secretar esta proteína, creando en su capa externa un tejido similar al linfoide. Esto confunde a las células T, que no identifican al tumor como un enemigo que se debe eliminar, lo que le permite no ser detectado por el sistema inmune.
Según los autores: «Pensamos que, mediante la alteración del microentorno tumoral, los tumores que secretan CCL21 producen un cambio en el sistema inmune, cuya respuesta pasa de inmunogénica a tolerante, lo que facilita la progresión del tumor.»
La Dra. Jacqueline Shields, de la EPFL, añadió: «El hecho de que los tumores atraigan linfocitos T naive y reguladores, y que sean capaces de educarlos, tiene implicaciones muy importantes en la inmunoterapia tumoral.»
Teniendo en cuenta que, para avanzar, un tumor debe eludir el sistema inmune desde el momento de su origen, esta investigación ha desvelado un posible mecanismo mediante el cual se podría detener la progresión tumoral. Esto significa un paso hacia adelante muy importante en el desarrollo de terapias contra el cáncer. Además, estos descubrimientos han ampliado las perspectivas para futuras investigaciones sobre la relación entre el sistema linfático y el cáncer.
Para más información, consulte:
Science:
http://www.sciencemag.org/
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL):
http://www.epfl.ch/index.fr.html
Consejo Europeo de Investigación:
http://erc.europa.eu/
Science:
http://www.sciencemag.org/
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL):
http://www.epfl.ch/index.fr.html
Consejo Europeo de Investigación:
http://erc.europa.eu/
La nutrición en las plantas (3)
domingo, 14 de marzo de 2010
El transporte de la savia elaborada
La savia elaborada y la savia bruta proporcionan a toda la planta los nutrientes que necesita. La savia elaborada contiene mayoritariamente sacarosa y otros nutrientes fabricados en la fotosíntesis; circula por los vasos liberianos del floema a una velocidad media de aproximadamente un metro por hora.
La hipótesis del flujo por presión explica el desplazamiento de la savia elaborada, tiene en cuenta que el movimiento de los fluidos en el floema está dirigido por el uso y la producción de azúcar. Popone que la diferencia de presión hidrostática producida por ósmosis provoca un movimiento de flujo de la savia elaborada desde las fuentes (hojas maduras y raíces que almacenan sustancias) a los sumideros (ápice de una raíz, una hoja en expansión, una flor y un órgano de reserva en formación).La sacarosa y otros nutrientes fabricados por las células del parénquima clorofílico entran por transporte activo en las células acompañantes del floema en las nervaduras de la hoja, y una vez allí, se desplazan por difusión a los tubos cribosos. Dentro del tubo criboso el aumento de solutos provoca la entrada de agua por ósmosis desde los vasos del xilema. Conforme entra agua, aumenta la presión hidrostática dentro del tubo que empuja la savia elaborada por el floema.
Al llegar al sumidero, la sacarosa es bombeada al interior de sus células y será utilizada en la formación de moléculas de reserva, como el almidón o la celulosa, que es una molécula estructural. A medida que la sacarosa va disminuyendo en los tubos cribosos, va saliendo agua hacia los vasos del xilema, y esto hace que disminuya la presión hidrostática.
La diferencia de presión hidrostática entre las fuentes y los sumideros, producida por ósmosis, es lo que provoca que la savia elaborada se desplace desde las fuentes a los sumideros.
2. La excreción y secreción
La excreción es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo que pueden llegar a ser perjudiciales. Las plantas, a diferencia de los animales, no tienen aparato excretor diferenciado y los mecanismos de excreción son más sencillos: acumulan los productos de desecho metabólicos más despacio que los animales y la mayor parte de ellos son reutilizados en procesos de síntesis.
Los desechos metabólicos pueden ser expulsados al exterior a través de los estomas y las lenticelas, o bien pueden almacenarse en las vacuolas o en los espacios intercelulares. Algunas plantas los almacenan en forma de cristales o disueltos en el fluido de la vacuola central. Los residuos acumulados en las hojas son liberados cuando estas caen de la planta.
Cuando se trata de sustancias que son útiles para la planta, hablamos de secreción. Algunos de los productos de desecho del metabolismo son reutilizables. El dióxido de carbono y el agua producidos en la respiración celular sirven de materia prima en la fotosíntesis, mientras que el oxígeno liberado en la fotosíntesis se utiliza en la respiración celular aerobia para obtener energía de los nutrientes.
Los productos que se pueden obtener de las distintas partes de las plantas aparecen recogidos en la tabla siguiente:
Los productos que se pueden obtener de las distintas partes de las plantas aparecen recogidos en la tabla siguiente:
Hojas | · Aceites · Extractos · Adornos |
Tocones | · Chapas · Destilados · Alquitrán · Aceites |
Madera | · Combustible · Taninos · Carbón vegetal · Pulpa celulosa · Colorantes · Destilados |
Raíces | · Aceites · Infusiones |
Gomas | · Resinas · Bálsamos · Aprestos gomosos · Trementina · Heptano |
Corteza | · Taninos · Medicamentos · Aceites · Tintes |
Savia | · Azúcares · Jabones |
3. Otras formas de nutrición de las plantas
Algunas plantas tienen formas de nutrición características como es la captura de pequeños animales por las plantas carnívoras, la simbiosis o el parasitismo.
- Las plantas carnívoras, además de ser plantas autótrofas, son capaces de atrapar insectos y otros invertebrados para obtener nitrógeno y fósforo de las proteínas de estos animales, ya que en el suelo escasean las sales minerales que contienen esos elementos.
- Las plantas parásitas obtienen su alimento directamente de los cuerpos vivos de otros organismos.
- Otras plantas son semiparásitas, como el muérdago europeo, que tiene clorofila y puede realizar la fotosíntesis, pero necesita succionar la savia bruta de otra planta para obtener el agua y las sales minerales.
- Las micorrizas son asociaciones simbióticas frecuentes entre hongos del suelo y las raíces de las plantas. El hongo rodea la raíz y se comporta como una esponja que retiene el agua y ayuda a que la planta absorba las sales minerales, y a su vez, la planta suministra al hongo materia orgánica, como aminoácidos y azúcares.
- Las bacteriorrizas son asociaciones simbióticas entre plantas y ciertas especies de bacterias que son capaces de fijar nitrógeno atmosférico. Uno de los casos más conocidos es la unión entre las raíces de las leguminosas y las bacterias del género Rhizobium. Las bacterias entran en el interior de los pelos absorbentes de las raíces de las leguminosas y fijan el nitrógeno atmosférico que las plantas necesitan para sintetizar los aminoácidos. Las plantas proporcionan a las bacterias materia orgánica y agua.
La fotosíntesis
sábado, 13 de marzo de 2010
La fotosíntesis es un proceso anabólico que se produce en las células con clorofila para obtener nutrientes orgánicos a partir de agua, sales minerales, dióxido de carbono y energía solar. En las plantas, la fotosíntesis se realiza en las células que tienen cloroplastos.
La materia prima que utilizan las células fotosintéticas es aportada por la savia bruta, que contiene el agua y los iones minerales, y el aire que suministra el CO2.
La ecuación más conocida de la fotosíntesis es la que corresponde al proceso de la fotosíntesis de la glucosa y en ella se resume un gran número de reacciones.
6CO2 + 12H2O + Energía luminosa -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
La fotosíntesis se divide en dos fases: fase luminosa y fase oscura.
- Fase luminosa. Cuando la clorofila absorbe la energía luminosa, utiliza una parte para liberar electrones. Los electrones son transportados por una cadena de proteínas hasta un aceptor final (NADP), que junto con un protón se convierte en NADPH. Conforme van pasando los electrones por la cadena de transportadores, parte de la energía se pierde en forma de calor y parte se utiliza para formar ATP. Los electrones perdidos por la clorofila son repuestos al hidrolizarse la molécula de agua en electrones, protones y O2.
- Fase oscura. Las moléculas de ATP y NADPH se utilizan para transformar el CO2 en glúcidos, que son moléculas ricas en energía.
Factores que influyen sobre la fotosíntesis
- Intensidad de luz: en general, cuanto mayor es la intensidad de luz, más eficiente es la fotosíntesis. El fototropismo es la tendencia que tienen las plantas a orientarse hacia la luz.
- Duración del día: cuanto más largo es el día, más actividad fotosintética tiene la planta. El fotoperiodo afecta al tipo de crecimiento de la planta, que puede ser vegetativo o de floración; también influye en su clasificación: de día corto, de día largo y de día neutro.
- Temperatura: en general, la temperatura óptima se sitúa próxima a la temperatura media diaria de la zona donde crece la planta. En función de la temperatura óptima a la que trabajen sus enzimas, hay plantas adaptadas a ambientes fríos y plantas adaptadas a ambientes cálidos.
- Disponibilidad de O2: la presencia de oxígeno ralentiza la actividad de la enzima RUBISCO, que también cataliza la fijación del CO2. A medida que aumenta la concentración de oxígeno en el medio, disminuye la cantidad de CO2 asimilado, reduciéndose la eficacia de la fotosíntesis.
La nutrición en las plantas
viernes, 12 de marzo de 2010
1. 1. La nutrición autótrofa en las plantas
La nutrición de las plantas es autótrofa fotosintética, es decir, las plantas forman materia orgánica a partir de materia inorgánica, utilizando como fuente de energía la luz solar. Todas las células fotosintéticas de las plantas tienen las mismas necesidades de agua, oxígeno, dióxido de carbono, ciertos minerales y luz. La nutrición de las plantas consta de tres etapas:
Alimentación: es la fase de inicio de la nutrición y comprende:
o La absorción de los nutrientes inorgánicos.
o El transporte de los nutrientes inorgánicos o savia bruta hasta las células.
o La formación de los nutrientes orgánicos mediante la fotosíntesis en las células con cloroplastos.
o El transporte de los nutrientes orgánicos o savia elaborada a las células.
o La absorción de los nutrientes inorgánicos se realiza a través de las raíces y de los estomas de las hojas y el xilema se encarga de su transporte por toda la planta. Los nutrientes orgánicos se forman en las células que tienen cloroplastos y son repartidos a todas las células de la planta por los vasos del floema.
Degradación celular y síntesis. Una vez que los nutrientes se encuentran en las células, experimentan diversos procesos metabólicos:
o Participan en el metabolismo para obtener energía.
o Intervienen en el anabolismo para la biosíntesis de moléculas orgánicas complejas.
o La respiración es un proceso metabólico que se realiza en todas las células y en la que algunos productos de desecho se eliminan al exterior al final del proceso.
Excreción. Consiste en eliminar los productos de desecho generados durante el metabolismo.
2. 2. La absorción de los nutrientes inorgánicos
El agua y las sales minerales del suelo entran en la raíz por los pelos absorbentes. El agua entra por ósmosis, ya que la concentración de sales en la raíz es mayor que la del suelo. Las sales minerales que son absorbidas por la planta se encuentran en forma de iones y son introducidas en su interior por transporte activo.
Una vez que el agua y los iones minerales han atravesado la epidermis, pueden seguir dos vías para llegar al xilema: la vía del simplasto y la vía del apoplasto.
En la vía del apoplasto gran parte del agua y una parte de los iones minerales circulan a través de los espacios que hay entre las células y por las paredes celulares que son permeables. Sin embargo, el agua que circula por estos espacios queda retenida al llegar a la endodermis, ya que las bandas de Caspary rodean e impermeabilizan las células endodérmicas. Por eso, el agua y los iones minerales deben esquivar esa barrera, y se ven obligados a atravesar la membrana y seguir la vía simplástica para llegar al xilema.
El agua y los iones minerales procedentes de las dos vías se incorporan a los vasos del xilema y pasan a formar parte de la savia bruta.
La savia bruta tiene una concentración de iones superior a la de las células que rodean al xilema, lo que provoca que el agua entre por ósmosis en el xilema.
Los iones minerales son bombardeados por transporte activo, ya que se mueven de una zona de menor concentración a otra de mayor concentración.
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