Ciencia
Fin de una creencia de 300 años: los espermatozoides humanos no nadan moviendo la cola
Los espermatozoides humanos no nadan haciendo oscilar la cola, como se ha pensado durante más de 300 años. Esa forma de moverse es solo una ilusión óptica que ha desenmascarado un equipo de investigadores, gracias a las matemáticas y la microscopía en 3D más avanzada.
Un estudio firmado por científicos mexicanos y británicos revela que, en lugar de oscilar la cola como si se tratara de una anguila, esta en realidad está torcida y solo se mueve de un lado, mientras que la cabeza del espermatozoide debe rodar sobre sí misma para poder desplazarse recto.
Este descubrimiento puede proporcionar una nueva esperanza para descubrir algunos secretos de la reproducción humana, según los autores del estudio Hermes Gadelha de la Universidad de Bristol, Gabriel Corkidi y Alberto Darszon, ambos de la Universidad Nacional Autónoma de México.
El estudio que publica Science Advances revela que la cola de los espermatozoides está, de hecho, torcida y solo se mueve de un lado, por lo que deberían nadar en círculos. Sin embargo «han encontrado una forma inteligente de adaptarse» y avanzar, explica la Universidad de Bristol en un comunicado.
Los espermatozoides «descubrieron que si rodaban mientras nadaban, como las juguetonas nutrias que sacan el corcho a través del agua» irían recto, explicó Gadelha, experto en matemáticas de la fertilidad.
El giro es, sin embargo, complejo: la cabeza del espermatozoide gira al mismo tiempo que la cola lo hace en la dirección de la natación.
Este descubrimiento echa por tierra, más de 300 años después, las observaciones de Antonie van Leeuwenhoek, quien usó uno de los primeros microscopios para describir el esperma humano como si tuviera una «cola que, al nadar, se mueve como una serpiente, como las anguilas en el agua», recuerda el comunicado.
El equipo reveló que se trata de una ilusión óptica. Para ello usaron una cámara de alta velocidad capaz de grabar más de 55.000 fotogramas por segundo y una platina de microscopio con un dispositivo para mover la muestra de arriba a abajo a una velocidad increíblemente alta.
«El rápido y altamente sincronizado giro de los espermatozoides causa una ilusión cuando se ve desde arriba con los microscopios 2D» por la que parece que la cola tiene un movimiento simétrico de lado a lado.
Los sistemas de análisis de semen asistidos por ordenador que se utilizan hoy en día, tanto en clínicas como para la investigación, todavía utilizan vistas en 2D para observar el movimiento de los espermatozoides, por lo que «son propensos a esa ilusión de simetría mientras evalúan la calidad del semen», destaca la nota.
«Este descubrimiento revolucionará nuestra comprensión de la motilidad del esperma y su impacto en la fertilización natural», anotó Darszon.
El investigador destacó que se sabe muy poco sobre «el intrincado ambiente» dentro del tracto reproductivo femenino y cómo la forma de nadar de los espermatozoides afecta a la fertilización, por eso «estas nuevas herramientas nos abren los ojos a las increíbles capacidades que tiene el esperma».
Para Gadelha, comprende la cola del espermatozoide humano «es fundamental» para desarrollar herramientas de diagnóstico que identifiquen a los que no son sanos.
Ciencia
Científicos chinos desarrollan «Jiuzhang 4.0» y establecen nuevo récord mundial en computación cuántica
Científicos chinos desarrollaron un prototipo de computación cuántica programable llamado «Jiuzhang 4.0» que estableció un nuevo récord mundial para la tecnología de información cuántica óptica, de acuerdo con un estudio publicado hoy miércoles en la revista Nature.
Liderado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), el equipo utilizó el prototipo para resolver el problema de muestreo de bosones gaussianos a una velocidad de más de 10 elevado a la 54 que la de la supercomputadora más poderosa del mundo, señala el estudio.
Los investigadores dijeron que manipularon y detectaron estados cuánticos de hasta 3.050 fotones, un salto significativo respecto a los 255 fotones alcanzados con el anterior «Jiuzhang 3.0».
Más allá de la farmacología existen algunos tratamientos avanzados que mejoran los síntomas del párkinson. De acuerdo con el neurocirujano y especialista en radiocirugía Eduardo Lovo, este tipo de tratamientos ayuda a controlar los movimientos de las personas que lo padecen.
«Es como la versión 2.0 de los tratamientos avanzados del párkinson. Van más allá de la medicina. A muchos de los pacientes la medicina viene y les da efectos colaterales. Dentro de los más frecuentes hay movimientos anormales que los pacientes hacen, se llaman disquinesias, pero ello viene producto del tratamiento farmacológico que ingieren», acotó.
Cuando esa fase llega en los pacientes, algunos, dependiendo de las características, son candidatos para terapias avanzadas.
En el mundo de la neurocirugía, la más clásica es la técnica de estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés).
«Básicamente lo que hace es que se te colocan unos electrodos en un sitio profundo del cerebro y esos electrodos se te conectan con un marcapasos cerebral. Ese estímulo eléctrico que genera el marcapasos cerebral hace que tú, por ejemplo, dejes de temblar una buena parte del día, o que la rigidez que estos pacientes desarrollan se elimine a través de un estímulo eléctrico conectado al marcapasos», explica Lovo.
Esta técnica la realizan en el sector privado, como también en el Instituto Salvadoreño del Seguro Social (ISSS), siendo pioneros en la región.
Otro que se aplica es el Gamma Knife, un procedimiento de radiocirugía estereotáctica no invasivo, seguro y ambulatorio, utilizado para tratar temblores graves y el parkinsonismo avanzado.
Mediante haces de radiación gamma focalizados, crea una lesión terapéutica precisa en el cerebro (tálamo o globo pálido) para reducir síntomas motores como el temblor. Esta técnica se aplica en El Salvador solo en el Centro Internacional del Cáncer (CIC).
El tercer tratamiento es el HIFU, que es un ultrasonido focalizado de alta intensidad para párkinson. Es un procedimiento ambulatorio no invasivo guiado por resonancia magnética que utiliza ondas sonoras para crear una pequeña lesión terapéutica en el cerebro reduciendo temblores y rigidez de forma inmediata.
Un estudio realizado por la Clínica Mayo, reconocida dentro de la comunidad médica por su atención de máxima calidad e investigaciones de vanguardia, desarrolló un modelo de inteligencia artificial (IA) que, a través de análisis de datos, flujos de trabajo en práctica, tomografías computarizadas, sistemas de imágenes y protocolos, permite asistir a especialistas para detectar cáncer de páncreas hasta tres años antes del diagnóstico clínico.
Este modelo de inteligencia artificial permite identificar signos sutiles de la enfermedad con anticipación, en la etapa donde es factible realizar un tratamiento curativo para el paciente.
El estudio fue realizado con cerca de 2,000 tomografías computarizadas a través de la asistencia de IA, que incluía a pacientes a quienes posteriormente se les diagnosticó cáncer de páncreas, que inicialmente fueron catalogados como casos «normales».
Este sistema llamado Modelo de Detección Temprana Basado en Radiómica (REDMOD) fue capaz de detectar el 73 % de los casos prediagnósticos con un promedio de 16 meses de anticipación, que figura como el doble de la tasa de detección de los especialistas que revisaron las mismas tomografías sin ayuda de la IA.
Este modelo de IA permitió detectar casi tres veces más cánceres en fase temprana que, sin la ayuda de este sistema, habrían pasado desapercibidos. REDMOD analiza cientos de características de imagen cuantitativas que detallan la textura y la estructura del tejido, identificando así cambios biológicos sutiles a medida que el cáncer comienza a desarrollarse.
Por otro lado, REDMOD está diseñado para analizar tomografías computarizadas ya realizadas por otros motivos, especialmente en pacientes de alto riesgo, como aquellos con diabetes de reciente aparición, e identificar un riesgo elevado antes de que aparezca cualquier masa visible.
Este estudio pertenece a la iniciativa Precure de la Clínica Mayo, un programa que busca redecir y prevenir enfermedades mediante la identificación de los primeros cambios biológicos en el organismo antes de que aparezcan los síntomas.
