¿Por qué las plantas no sienten dolor, pero sí perciben las agresiones?
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Cuartoscuro

¿Por qué las plantas no sienten dolor, pero sí perciben las agresiones?

El reciente descubrimiento revela que el glutamato, un aminoácido que en los animales funciona como neurotransmisor, ayuda a las plantas a enviar alertas rápidas ante posibles amenazas, sin que esto signifique que experimenten dolor.
Cuartoscuro
Por Omar Páramo y Francisco Medina / UNAM Global
6 de octubre, 2018
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Como se puede ver, la capacidad de percibir es esencial para la supervivencia de las plantas y para determinar el tipo de respuesta que tendrán ante distintas contingencias

Pese al gran número de notas publicadas donde se dice que las plantas sienten dolor, esta aseveración es incorrecta, pues para hacerlo deberían tener un sistema nervioso central y cerebro. Lo que sí podemos afirmar es que son capaces de percibir lesiones —como cuando han sido mordidas o pisadas—, de saber si un insecto camina sobre sus hojas o de determinar si éste es amigable o un depredador en potencia, entre otras cosas.

“Esto se sabe desde hace años, pero lo que se acaba de descubrir y resulta sorprendente es que en estos procesos está involucrado el glutamato, un aminoácido que en los animales funciona como neurotransmisor y que les permite, por ejemplo, reaccionar y protegerse cuando se lastiman, mientras que en las plantas tiene que ver con el envío de alertas rápidas ante posibles amenazas”, explica el doctor Ulises Rosas, del Instituto de Biología de la UNAM.

Tal hallazgo se publicó en la revista Science el 14 de septiembre y fue ampliamente retomado por los medios, los cuales difundieron la noticia con cabezales del estilo “Las plantas también sienten dolor, dicen los científicos”, sin explicar que esto es tan sólo una metáfora y algo jamás sugerido en el artículo original.

“El dolor es complejo y se experimenta sensorial y emocionalmente. Existe, pero no es atribuible a un solo factor y, para experimentarlo, antes el cerebro debe recibir una serie de señales vía el sistema nervioso central. Aunque las plantas carecen de masa encefálica o de nervios, lo que sí tienen es un mecanismo para transmitir información basado en el glutamato, una molécula que en los animales posibilita la comunicación entre neuronas y que en los vegetales participa de otra forma, a través de canales de calcio”.

A esto se le llama evolución convergente y es lo asombroso de este hecho, ya que nos muestra que los procesos evolutivos, incluso si van por líneas diametralmente opuestas, a veces usan las mismas herramientas, agrega el académico. “Algo así se aprecia en el vuelo de los murciélagos y de las aves, pues las alas de cada uno tienen orígenes evolutivos diferentes, pero los resultados son parecidos. De manera similar, si comparamos cómo plantas y animales usan el glutamato para transmitir señales con rapidez de un órgano a otro, bien podría decirse que estamos ante sistemas análogos”.

La investigación publicada en Science viene acompañada de videos en los que, mediante proteínas fluorescentes que responden a los flujos de calcio, hacen visible cómo se da esto. En uno se observa a una oruga devorar una hoja de Arabidopsis y cómo, casi al instante, los canales de calcio distribuidos a lo largo de la pequeña hierba se encienden, como si se tratara de un árbol de Navidad.

Transmitir señales rápidas ante una lesión permite prepararse contra daños mayores; por ejemplo, es factible que al recibir la mordida de un insecto otros órganos de la planta comiencen a sintetizar glucosinolatos —moléculas que provocan un regusto amargo en las hojas— a fin de serle poco apetitosa a su agresor, u hormonas de estrés como los jasmonatos que, por ser compuestos volátiles pueden alertar a otros vegetales sobre peligros cercanos.

“Tras cientos de millones de años las plantas han desarrollado estrategias de comunicación sumamente complejas, como las usadas por las leguminosas para ligarse con los rizobios. Para hacerlo, una vez que la raíz detecta a un microorganismo cercano lanza señales rápidas parecidas a las de un telégrafo (ráfagas de calcio) a fin de constatar si se trata de una de estas bacterias. De ser así la absorberá con sus pelos radicales y establecerá una asociación en la que el rizobio le aportará nitrógeno al vegetal y recibirá, como recompensa por su trabajo, carbohidratos”.

Como se puede ver, la capacidad de percibir —“que no es igual a sentir”— es esencial para la supervivencia de las plantas y para determinar su respuesta ante distintas contingencias, acota el investigador. “Éstas pueden ser rápidas y hasta perceptibles para nosotros, como cuando una planta carnívora atrapamoscas cierra sus hojas para apresar a un insecto, o muy lentas, como cuando un árbol que no recibe suficiente luz se elonga y crece a fin de sobrepasar los follajes vecinos y asomarse un poco hacia el Sol”.

Plantas estresadas

El doctor Ulises Rosas es el encargado del Laboratorio de Biología de Raíces del Jardín Botánico de la UNAM y uno de los temas que estudia es el estrés, concepto que, como el de dolor, suele verse limitado cuando se traslada al campo de biología experimental.

“Las especies que tengo aquí están casi en un spa: crecen en condiciones homogéneas, en un medio rico en nutrientes y con temperatura y luz constantes. Si alteramos alguna variable podemos estudiar el efecto de ello y resulta tentador creer que lo observado se debe al estrés que provoca todo cambio abrupto, pero nosotros, al igual que las plantas, vivimos expuestos a modificaciones ambientales y no por eso nos decimos estresados”.

Una de las líneas de investigación más recientes del académico consiste en establecer cómo se comportan ciertas plantas ante el exceso de sal (cloruro de sodio). “Algunas, al anticipar su muerte por intoxicación, crean semillas muy rápido a fin de reproducirse lo más pronto posible; otras, como los mangles, toleran la salinidad secretándola y depositándola en sus hojas, e incluso hay cactáceas que generan cristales y los aíslan en su interior, donde no causen daño. Aunque cada estrategia para hacer frente a esta sustancia tóxica es muy diferente una de otra, todas están determinadas por la capacidad de las plantas para percibir y responder”.

En contraste con las respuestas rápidas descritas en el artículo de Science, hay muchos procesos lentos, pero igual de cruciales para mantener con vida a estos organismos. “Por ejemplo, las raíces pueden detectar parches de suelo con pocos nutrientes y dejan de crecer en esas zonas; esto se debe a que al verse en escenarios adversos las plantas expresan ciertas estrategias de desarrollo para responder al estrés y ello, generalmente, se lleva su tiempo”.

El poder de las palabras

En opinión del doctor Rosas, al comunicar la ciencia se vale usar metáforas, aunque siempre hay que advertir sobre sus alcances y la intención con que se usarán. “Hay una parte en la raíz de las plantas llamada meristemo que rige el desarrollo y da origen a los tejidos del órgano. Me gusta decir a mis alumnos que esta partecita —que funge como director de orquesta— es el cerebro de la raíz, pero ello no significa que haya vegetales con masa encefálica”.

Sin embargo, no saber que los símiles sirven de apoyo didáctico y pretender que son algo literal lleva a una comprensión deficiente de artículos como el de Science y a que aparezcan interpretaciones tan temerarias que sugieren que las plantas también sienten dolor.

En vez de caer en este juego, el académico propone asimilar el verdadero sentido de las metáforas, jamás deformarlas y mucho menos llevarlas hasta el punto del absurdo. “Ello nos priva del disfrute de investigaciones tan interesantes como ésta, la cual ya no sólo planeo dársela a leer a mis alumnos, sino proponerla como bibliografía en alguna materia, ahora que en la Facultad de Ciencias estamos analizando qué integrar en el nuevo plan de estudios”.

Tras dedicar gran parte de su vida profesional a entender cómo perciben las plantas, el doctor Rosas se confiesa aún sorprendido de la complejidad de ello. “Estamos ante organismos capaces de sintetizar moléculas para ahuyentar depredadores, expresar ciertos genes para sobrevivir a las sequías o de comunicarse con bacterias a través de sus raíces. Soy un convencido de que las plantas son seres muy inteligentes, eso sí, metafóricamente hablando”.

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COVID: la conversación en un autobús que llevó a salvar cientos de miles de vidas

Un encuentro de dos científicos en un autobús condujo a un ensayo clínico para encontrar tratamientos para salvar vidas de enfermos de COVID-19.
27 de marzo, 2021
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El ensayo clínico llamado RECOVERY (Random Evaluation of Covid-19 Therapy o Evaluación aleatoria de terapias para covid-19) inició en marzo de 2020 para probar medicamentos que ya existían en pacientes con covid y estudiar si éstos tenían un efecto sobre la enfermedad. Gracias a este ensayo se han salvado cientos de miles de vidas.

Todo comenzó en el autobús número 18 en Londres. Mientras se abría paso entre el tráfico, dos pasajeros estaban enfrascados en una conversación.

Lo que acordaron en ese trayecto, que tuvo lugar antes del confinamiento en la ciudad por covid-19, cambiaría el curso de la pandemia y posiblemente el futuro de la medicina.

Llevó al trabajo conjunto de investigadores, el Servicio Nacional de Salud británico (NHS) y 40.000 pacientes de covid en un esfuerzo especialmente adaptado a un sistema nacional de salud pública.

Y salvaría la vida de cientos de miles de pacientes de covid en todo el mundo. La conversación de estos dos pasajeros llevó a la creación del ensayo clínico Recovery.

Los dos pasajeros del autobús eran el profesor Martin Landray, médico y diseñador de ensayos de fármacos a gran escala, y Jeremy Farrar, director de Wellcome Trust, uno de los mayores organismos de financiamiento para investigación médica del mundo y uno de los fundadores de Recovery.

La fecha era el 9 de marzo de 2020. Ambos discutían la pandemia inminente, las escenas que se veían en Italia, que fue el primer país de Europa en sentir el impacto devastador del virus, y la inevitabilidad de que Reino Unido se enfrentaría a lo mismo.

“Lo que acordamos en ese viaje en autobús fue que el tsunami llegaría en un par de semanas y teníamos que tener un ensayo en funcionamiento en dos semanas”, explica el profesor Landray al programa Inside Health de la BBC.

“Nueve días después, se inscribió al primer paciente, y el año que pasó ha sido extraordinario”, agrega.

Dos semanas antes, el profesor Landray le había enviado un correo electrónico a Jeremy Farrar para subrayar la importancia de los ensayos.

Lo que pasó a ser uno de los momentos más importantes en el enlace de vínculos científicos comenzó cuando Farrar respondió: “Será mejor que hable con Peter”.

Píldoras de dexametasona

Science Photo Library
El ensayo Recovery ha salvado la vida de cientos de miles de pacientes de covid en todo el mundo.

Las campanas de alarma ya habían estado sonando para el profesor Peter Horby desde el 2 de enero, cuando surgieron informes de una “neumonía viral” en Wuhan, China.

Para Horby, esto tenía todas las características del síndrome respiratorio agudo severo (o SARS) de 2003.

“Para mí estaba bastante claro que había un problema que podría salirse de control si no teníamos cuidado”, señala el profesor Horby, un destacado experto en enfermedades nuevas y emergentes.

Ya había ayudado a establecer dos ensayos de medicamentos en Wuhan, pero debido al confinamiento allí, no obtuvieron ningún resultado.

“Las salas de hospitales estaban abarrotadas”

Juntos, el profesor Horby y el profesor Landray formarían el eje científico que definiría el tratamiento de covid.

Se vieron impulsados por los errores del pasado. El peligro en una pandemia es que todos empiezan a correr como pollos sin cabeza y los científicos y médicos actúan solos, cada uno probando diferentes tratamientos en un pequeño número de pacientes; creando mucho ruido, pero sin respuestas.

El ruido ya estaba aumentando. Se presentaba como evidencia ensayos con una decena de pacientes o experimentos con células en un laboratorio.

Incluso el presidente Donald Trump estaba proclamando los beneficios del medicamento contra la malaria hidroxicloroquina, cuando la evidencia era escasa o inexistente.

El objetivo de Recovery era brindar claridad en medio del caos.

Hubo cuatro claves en el éxito de Recovery:

  • Se puso en marcha rápidamente, en un mundo en el que las pruebas pueden tardar más de un año en configurarse.
  • Era grande, involucraba a todos los hospitales de pacientes graves y a uno de cada 10 pacientes con covid en Reino Unido, por lo que incluso se pudo encontrar medicamentos que tuvieran solo un beneficio moderado.
  • Los pacientes fueron asignados al azar para recibir atención estándar o un medicamento experimental, de modo que los médicos pudieran ver la diferencia entre los dos.
  • Y fue simple.
Una dosis de dexametasona

Reuters
Uno de los fármacos involucrados en el ensayo fue la dexametasona, un esteroide.

El Recovery tuvo un marcado contraste con el ensayo clínico moderno, que se arrastra bajo el peso de la burocracia, los contratos con todos los hospitales, los criterios estrictos sobre los participantes y una gran cantidad de trabajo para quienes miden y recopilan datos.

Si el ensayo iba a tener éxito, era necesario trabajar en salas sometidas a una intensa presión.

“Las salas estaban abarrotadas, los médicos estaban abrumados con pacientes enfermos. Para que un ensayo clínico funcione, este no puede interferir con la atención médica”, dice la Dra. Raha West, médica de cuidados intensivos en Buckinghamshire, quien dirigió el ensayo en su hospital.

“Con el Recovery esto fue fácil”.

El profesor Landray dice que “eliminaron todo” para que el Recovery fuera tan básico que inscribir a un paciente en el ensayo era tan fácil como recetar el medicamento.

Uno de los primeros desafíos fue decidir qué medicamentos deberían estar involucrados.

El coronavirus era una entidad nueva, un desconocido sin reglamentos a seguir.

El profesor Horby y el profesor Landray seleccionaron los medicamentos más prometedores para enfermedades similares o los que habían surgido de las pocas investigaciones sobre covid.

Si el paciente quería participar, su médico seleccionaría en una computadora cuáles de los medicamentos involucrados en el ensayo eran seguros según el historial médico del paciente y la computadora decidiría qué medicamentos se debían administrar.

El fármaco dexametasona, un esteroide antiguo y barato que ya se había utilizado en infecciones respiratorias, se convirtió rápidamente en una fuente de controversia.

La reacción fue dura y rápida y se acusó a los dos expertos de comportamiento poco ético y peligroso.

La dexametasona calma el sistema inmunológico y algunos argumentaron que era lo peor que se podía hacer cuando el cuerpo estaba combatiendo una infección.

“Tengo un cajón lleno de cartas que me dicen que estoy matando gente”, me dijo el profesor Horby. Pero lo tranquiliza saber que también tiene un cajón de “cartas de amor y correos de elogios”.

Saltando de alegría

dexametasona

Getty Images
El tratamiento con dexametasona se convirtió en política del NHS y el resto del mundo lo siguió rápidamente.

Cada fármaco que probaron fue puesto a prueba porque pensaron que existía la posibilidad de que funcionara. La dexametasona fue el primero que lo demostró.

Apenas 100 días después de ese trascendental viaje en autobús, el profesor Landray y el profesor Horby se prepararon para contarle al mundo sus hallazgos.

Sabían que estaban a punto de cambiar el tratamiento para los pacientes en todas partes y habían pasado una semana repasando los números repetidamente para estar seguros.

El 16 de junio estaban listos.

“Fue un resultado hermoso, hermoso”, dice el profesor Landray.

El profesor Horby recuerda a su jefe saltando de alegría al otro lado de una videollamada cuando transmitió los resultados.

Para quienes estaban conectados a un ventilador, como Katherine Millbank, el fármaco redujo la posibilidad de morir en un tercio.

Ella fue una de las primeras pacientes que obtuvo el medicamento en el ensayo.

Cuando las enfermeras corrieron las cortinas alrededor de su cama, todos los que estaban en la sala de cuidados intensivos la aplaudieron.

“Estoy eternamente agradecida con todos ellos por salvarme”, le dijo Katharine a Inside Health.

Cuatro horas después del anuncio, el tratamiento con dexametasona se convirtió en política del NHS y el resto del mundo lo siguió rápidamente.

La doctora Raha West rompió a llorar cuando llegaron los resultados. Todos los pacientes que inscribió en el ensayo terminaron recibiendo dexametasona.

“Nunca lo olvidaré, fue muy emotivo”.

Ahora se estima que la dexametasona sola ha salvado cientos de miles de vidas; posiblemente más de un millón.

El Recovery mostró que otro fármaco, tocilizumab, también salva vidas.

Pero el ensayo también se enfrentó a fracasos. El fármaco contra la malaria hidroxicloroquina, la combinación de lopinavir / ritonavir que se usan contra el VIH y el antibiótico azitromicina habían sido promocionados, pero finalmente se demostró que no tenían ningún efecto.

Su éxito dependió de la disposición de los pacientes, que en uno de los momentos más espantosos de sus vidas, estuvieron dispuestos a participar.

Aiden Temple, de 10 años, que tenía un trastorno inmunológico poco común después de contraer el virus, quiso hacer la diferencia.

“Fue muy aterrador, pero me sentí bastante orgulloso de poder ayudar a otras personas a mejorar rápidamente”, dijo.

También se necesitaron los esfuerzos de miles de médicos y enfermeras, así como de un equipo de unos 20 científicos en Oxford, para recopilar y analizar los datos.

El Recovery logró algo que ninguna otra prueba ha obtenido. Ya tiene garantizado un lugar en los libros de historia solo por su papel en la pandemia de covid.

La esperanza es que sea un catalizador de cambio en la medicina para hacer ensayos de estilo Recovery que brinden respuestas sobre los mejores tratamientos para otras infecciones, como la fiebre de Lassa, o que finalmente demuestren si las píldoras de vitamina D son la cura para todo lo que a menudo se dice que son.

“Creo que ha establecido un nuevo estándar para lo que se puede lograr y no solo durante las pandemias”, me dijo el profesor Landray.

“Sería una farsa si volviéramos a una situación en la que a veces se necesitan años para que un ensayo despegue”.


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