En un escenario de progresivo incremento de la población mundial, investigadores de instituciones de EEUU, España, Australia, Japón, Islandia, Filipinas y Reino Unido han analizado, en un artículo publicado hoy en Nature, el impacto en el medio marino del cambio climático y la capacidad de los océanos de satisfacer la creciente demanda de alimentos.

Según sus conclusiones, la producción de los océanos podría incrementarse a través de una acción rápida y ambiciosa para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, además de al reformar la pesca de captura y expandir la maricultura (acuicultura marina) sostenible.

La investigadora de la Universidad de Vigo, Elena Ojea, es la única autora española del artículo. La científica considera este trabajo una novedad porque “nunca antes se había visto a escala global la relación entre pesca y acuicultura bajo el cambio climático, en el sentido de que la producción pesquera y la maricultura puedan compensarse o planificarse a nivel de países bajo diferentes escenarios futuros”.

El equipo de investigación subraya que el futuro de los productos del mar depende de las respuestas humanas al cambio climático. Asimismo, alertan de que las reformas pesqueras, aunque necesarias, serán insuficientes para mantener la producción de pescado y marisco per cápita, incluso con reducciones agresivas en las emisiones.

“Nos centramos en los escenarios de descenso de emisiones, vemos que se necesitan importantes reformas en la pesca, como acuerdos internacionales y un manejo adaptativo”, añade la científica.

Por su parte, el potencial de la maricultura sostenible, podría aumentar la producción, aunque indican que estos incrementos están supeditados a las reformas pesqueras, a los avances en las tecnologías de producción de los piensos, al establecimiento de una maricultura eficaz, además de a una reducción drástica de las emisiones.

Sin embargo, el trabajo concluye que, aunque se realice una reforma integral de la pesca, que es necesaria, existen localizaciones en las que no será suficiente, y el impacto negativo del cambio climático no se podrá compensar con adaptaciones.

“En estos casos, vemos que una expansión sostenible de la maricultura puede llegar a compensar las pérdidas por pesca. Por eso hacemos la recomendación de la posibilidad de invertir en acuicultura marina sostenible en esos lugares”, explica Ojea.

Países tropicales con bajos ingresos, los más perjudicados

El artículo, que también concluye que las reformas serán cada vez más difíciles de implementar con el empeoramiento de la crisis climática, advierte que sus efectos desproporcionados en los países de las regiones tropicales con bajos ingresos podrían exacerbar los problemas económicos existentes.

Para los autores, las reformas esbozadas son ambiciosas, pero alcanzables, y aunque reconocen la mejora en la gestión alcanzada en más de la mitad de las pesquerías mundiales, recuerdan que los avances se focalizan en los países con mayores ingresos, por lo que deben ser aplicados en las regiones con menos recursos económicos, contribuyendo así a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU.

El estudio, debe ser considerado, según los investigadores, un acercamiento al problema, que demuestra que hay un amplio potencial para la expansión de la alimentación del mar, pero para la acción local harán falta más evidencias y análisis.

“El mensaje de mitigar el cambio climático para favorecer la alimentación del mar en el futuro es clara y en este ámbito todos los países pueden colaborar con sus compromisos de reducción de emisiones”, detalla Ojea.

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El lupus es una enfermedad autoinmune crónica que provoca la inflamación de órganos y articulaciones, afecta al movimiento y a la piel, y causa fatiga. En los casos más graves, los síntomas suelen ser incapacitantes y sus complicaciones pueden resultar mortales.

No hay cura para la enfermedad, que afecta a unas 75.000 personas en España. Los tratamientos actuales son predominantemente inmunosupresores que actúan reduciendo el sistema inmunitario para aliviar los síntomas.

En un estudio, publicado hoy en Nature, un equipo liderado por instituciones de Australia y China realizó la secuenciación del genoma completo del ADN de una joven española llamada Gabriela, a la que se le diagnosticó lupus grave cuando tenía siete años. “Un caso tan grave con una aparición temprana de los síntomas es raro e indica una única causa genética”, indican los autores.

En su análisis genético, realizado en el Centro de Inmunología Personalizada de la Universidad Nacional de Australia, los investigadores descubrieron una única mutación puntual en el gen TLR7. A través de referencias de EE UU y del Centro de Inmunología Personalizada de China (CACPI, por sus siglas en inglés) identificaron otros casos de lupus grave en los que este gen también estaba mutado.

En el trabajo también han colaborado investigadores del departamento de Pediatría de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y del Hospital Infantil Universitario Niño Jesús (Madrid).

Con el objetivo de confirmar que la mutación causa el lupus, los científicos utilizaron la tecnología de edición genética CRISPR Cas9 para introducirla en ratones. Estos roedores desarrollaron la enfermedad y mostraron síntomas similares, lo que demostró que la mutación del TLR7 era la causa.

La mutación y el modelo de ratón se llaman ‘Kika’

Tanto el modelo de ratón como la mutación recibieron el nombre de ‘Kika’, el nombre cariñoso con el que se llama a Gabriela, la niña protagonista de este descubrimiento.

Según explica Carola Vinuesa, autora principal del trabajo, “sigue siendo un gran reto encontrar tratamientos eficaces para el lupus, y los inmunosupresores que se utilizan actualmente pueden tener efectos secundarios graves y dejar a los pacientes más susceptibles a las infecciones”. En los últimos 60 años, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) de EE UU solo ha aprobado un nuevo tratamiento.

Al confirmar una relación causal entre la mutación del gen y la enfermedad, podemos empezar a buscar tratamientos más eficaces

Nan Shen, coautor del estudio

La científica subraya que “esta es la primera vez que se demuestra que una mutación del TLR7 causa lupus, lo cual proporciona una clara evidencia de que se trata de una de las formas en la que puede surgir esta enfermedad”.

Por su parte, Nan Shen, codirector del CACPI, añade: “Aunque es posible que solo un pequeño número de personas con lupus tenga variantes en el propio TLR7, sabemos que muchos pacientes presentan signos de hiperactividad en la vía del TLR7. Al confirmar una relación causal entre la mutación del gen y la enfermedad, podemos empezar a buscar tratamientos más eficaces”.

La mutación identificada por los investigadores hace que la proteína TLR7 se una más fácilmente a un componente del ácido nucleico llamado guanosina y se vuelva más activa. Esto aumenta la sensibilidad de la célula inmunitaria, lo que hace más probable que identifique incorrectamente el tejido sano como extraño o dañado y monte un ataque contra él, señalan los autores.

Curiosamente, otros estudios han demostrado que las mutaciones que hacen que el TLR7 sea menos activo están asociadas a algunos casos de infección grave por covid-19, lo que pone de manifiesto el delicado equilibrio de un sistema inmunitario sano.

Una enfermedad más frecuente en mujeres

El trabajo también puede ayudar a explicar por qué el lupus es unas 10 veces más frecuente en mujeres que en hombres. Como el TLR7 se encuentra en el cromosoma X, las mujeres tienen dos copias del gen, mientras que los hombres tienen una.

La identificación de TLR7 como causa del lupus puso fin a una odisea diagnóstica y trae consigo la esperanza de que haya terapias más específicas para Gabriela y otros pacientes con lupus

Carmen de Lucas Collantes, coautora

Normalmente, en las mujeres uno de los cromosomas X está inactivo, pero en esta sección del cromosoma, el silenciamiento de la segunda copia suele ser incompleto. Esto significa que las mujeres con una mutación en este gen pueden tener dos copias funcionales.

Carmen de Lucas Collantes, coautora del trabajo y científica en la UAM. afirma que “la identificación de TLR7 como causa del lupus en este caso inusualmente grave puso fin a una odisea diagnóstica y trae consigo la esperanza de que haya terapias más específicas para Gabriela y otros pacientes con lupus que probablemente se beneficien de este descubrimiento”.

Gabriela, que sigue en contacto con el equipo de investigación y es ahora una adolescente, dice que espera que “este hallazgo dé esperanza a las personas con lupus y les haga sentir que no están solas en la lucha contra esta batalla. ¡Ojalá la investigación pueda continuar y terminar en un tratamiento específico que pueda beneficiar a tantos guerreros del lupus que sufren esta enfermedad!”.

Tratamientos para otras enfermedades autoinmunes 

Los investigadores trabajan ahora con empresas farmacéuticas para explorar el desarrollo o la readaptación de terapias existentes dirigidos al gen TLR7. Y esperan que el tratamiento de este gen también pueda ayudar a los pacientes con enfermedades relacionadas.

Vinuesa puntualiza que “hay otras enfermedades autoinmunes sistémicas, como la artritis reumatoide y la dermatomiositis, que encajan en la misma familia general que el lupus. El TLR7 también puede desempeñar un papel en estas enfermedades”.

La investigadora acaba de poner en marcha un laboratorio en el Instituto Francis Crick para seguir desentrañando los mecanismos causantes de la enfermedad que se producen a raíz de mutaciones clave como la encontrada en el gen TLR7.

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El Telescopio Solar Europeo (EST, por sus siglas en inglés) impulsará la investigación del Sol en Europa. Será construido en la isla de La Palma, y, con un espejo primario de 4,2 metros de diámetro y una altura de 44 metros, será el mayor telescopio solar del continente.

Su tecnología puntera proporcionará a los astrónomos una herramienta única para entender el Sol y cómo este determina las condiciones del espacio cercano a la Tierra.

España lidera el consorcio internacional del EST a través del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), como coordinador, y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). El Telescopio Solar Europeo, que está previsto que se empiece a construir en 2024 en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, podría estar en funcionamiento en 2029.

Esta nueva infraestructura europea será presentada en España el 3 de mayo en la Residencia de Estudiantes de Madrid. La presidenta del CSIC, Rosa Menéndez, dará la bienvenida a un acto que va a contar con la participación de Raquel Yotti, secretaria general de Investigación, e Inmaculada Figueroa, subdirectora general de Internacionalización de la Ciencia y la Innovación.

Los investigadores Manuel Collados, del IAC, y Luis Bellot, del IAA-CSIC, serán los encargados de explicar en detalle el proyecto EST y la contribución española a este proyecto.

Durante el acto se proyectará Reaching for the sun, un documental presentado por su director, Emilio García (IAA-CSIC) que hace un repaso por más de 400 años de historia sobre la observación del Sol en Europa desde Galileo Galilei y que ubica el Telescopio Solar Europeo en el marco de la investigación en física solar actual.

Buque insignia de la física solar europea

“Para los científicos, uno de los mayores retos a los que se enfrenta la física solar consiste en entender los procesos que generan y concentran campos magnéticos en la zona más baja de la fotosfera, la región de donde procede la luz visible del Sol que llega a la Tierra”, explica Bellot.

Aunque se cuenta con telescopios solares con tecnologías avanzadas, estas no permiten todavía observar los procesos fundamentales que dan origen a dichos fenómenos magnéticos.

Entenderlos es vital, porque el Sol proporciona un modelo único para entender el resto de las estrellas del Universo y sirve como referencia en términos de procesos físicos, composición química, estructura y evolución, según explican desde el proyecto.

El objetivo del Telescopio Solar Europeo es investigar la estructura, dinámica y energía de la baja atmósfera solar, donde los campos magnéticos interactúan continuamente con el plasma y la energía magnética se libera, ocasionalmente, en forma de poderosas explosiones.

Esto requiere observar procesos físicos que tienen lugar en la pequeña escala, es decir, de menos de 30 kilómetros en la superficie solar.

Para ello, el telescopio estará equipado con un espejo de 4,2 metros, un sistema de óptica adaptativa avanzada e instrumentos especializados en observaciones de alta sensibilidad a lo largo del espectro visible e infrarrojo cercano.

Considerado buque insignia de la física solar europea, el proyecto fue incluido en la hoja de ruta del Foro Estratégico Europeo de Infraestructuras de Investigación (ESFRI, por sus siglas en ingles) en 2016 y está promovido por la Asociación Europea de Telescopios Solares (EAST), que está formada por 26 instituciones pertenecientes a 18 países europeos y representa a una comunidad de más de 600 físicos solares.

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