Tratado de histología XI: Tejido adiposo

Tejido adiposo blanco. Las ''gotas lipídicas'' rellenan casi por completo las células dejando en un extremo los puntos oscuros, los núcleos celulares.

Muy buenas a todos. Tras un tiempo sin seguir con esta serie de posts, volvemos de nuevo con el tratado de histología. Esta vez, hablaremos sobre el tejido adiposo.

El tejido adiposo o tejido graso es un tipo de tejido conectivo que está formado por células, denominadas adipocitos, que acumulan lípidos (grasas) en su citoplasma.

En los humanos, el tejido adiposo se encuentra principalmente debajo de la piel, alrededor de los órganos, en la médula ósea y en las mamas. Pese a que los adipocitos conforman la mayor parte del tejido adiposo, también hay otras células en el tejido adiposo. Este conjunto de células es denominado fracción del estroma visceral y dentro están los pre-adipocitos, fibroblastos, macrófagos de tejido adiposo y células endoteliales.

El tejido adiposo cumple varias funciones:

• Funciones mecánicas. Sirve de amortiguador, se acumula debajo de la piel y alrededor de los órganos para protegerlos y mantenerlos en su lugar correspondiente. También sirve de aislante ante la temperatura externa.
• Funciones metabólicas. En él se realizan procesos como la lipogénesis y la lipólisis.
• Funciones de reserva. Su principal función. El tejido adiposo acumula grasas, que sirven de reserva de energía.
• Función secretora. Produce una serie de hormonas denominadas adipoaquinas, como la leptina, que regula los estímulos de hambre y saciedad,  la adiponectina, que participa en el metabolismo de la glucosa y de los acidos grasos y la asprosin (fue descubierta este mismo año, no he encontrado ningún artículo sobre ella en español, pero su nombre traducido sería posiblemente asprosina), que estimula al higado para que libere glucosa al torrente sanguíneo. Esta cualidad de la asprosin se está estudiando como posible medio para tratar la diabetes tipo II y otras enfermedades metabólicas.

Hay dos tipos de tejido adiposo:

• Tejido adiposo blanco o unilocular: Compone entre el 20% y el 25% de la masa corporal. Sus células contienen en su interior una especie de compartimento denominado Lipid droplet (gota lipídica) que almacena los lípidos. Cuando sus células son observadas al microscopio, se puede distinguir la gota lipídica, que rellena casi toda la célula y empuja al resto de orgánulos a un extremo de la célula, y el núcleo, que se ve como un punto oscuro dentro de la célula.

Localización del tejido adiposo marrón en un recién nacido

• Tejido adiposo marrón o multilocular: Se encuentra en el feto y en los recién nacidos (constituyendo un 5% de estos). En los adultos apenas está presente. Se encarga únicamente de producir calor, función que realiza mediante un proceso denominado termogénesis. Sus células de color marrón debido a la cantidad de mitocondrias que poseen. Las mitocondrias del tejido adiposo marrón son afectadas por una proteína presente solo en las células de este tejido, la proteína desacoplante UCP1, que evita que la energía generada se produzca en ATP, haciendo que esta energía se disipe en forma de calor. (En las mitocondrias del resto de células, la mitocondria genera energía en forma de ATP, nucleótido esencial en la obtención de energía celular).

Como ya hemos visto, el tejido adiposo posee funciones metabólicas. Este tejido realiza principalmente dos procesos metabólicos: la lipogénesis y la lipólisis.

Lipogénesis: Un glicerol se junta con tres ácidos grasos y da lugar a un triglicérido.

La lipogénesis es la reacción bioquímica por la cual los ácidos grasos son esterificados (unidos mediante un éster) a un glicerol para formar triglicéridos. Los triglicéridos sirven de reserva de energía, por lo tanto, mediante la lipogénesis se busca almacenar los lípidos de la manera más eficiente posible.

La lipólisis (o lipolisis) es la reacción bioquímica inversa a la lipogénesis. La lipólisis es el proceso por el cual los lípidos son transformados en ácidos grasos y glicerol, para posteriormente obtener energía de ellos.

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!

La imagen sabatina LXXXV

He He He, gas riente

Muy buenas a todos. Como todos los sábados volvemos con una nueva imagen sabatina. Esta vez, hablamos de elementos, concretamente de un gas. Un gas que ''se ríe''.

El helio (He) es un elemento químico de número atómico 2 y de masa atómica 4'002602. Se localiza en el grupo 18 y en el período 1 de la tabla periodica. El helio es un gas noble, por lo que no reacciona ni forma compuestos con otros elementos, y es incoloro e inodoro. Posee el punto de ebullición más bajo de todos los elementos (4'22 K, -269 ºC), además, no se puede congelar, debido a la naturaleza bosónica de sus átomos.

Este gas es el segundo elemento más ligero de la tabla periódica, por detrás del hidrógeno, y también es el segundo más abundante del Universo. Compone el 24% de la materia de la Via Láctea. Se estima que la mayoría del helio del Universo se formó 15 minutos después del Big Bang. También se forma helio en las estrellas, mediante la fusión nuclear de átomos de hidrógeno, e incluso en la Tierra, mediante la desintegración radiactiva de elementos pesados, como el uranio o el torio.

El helio recibe su nombre del dios griego del Sol, Helios. El helio fue descubierto por los astrónomos Pierre Janssen y Joseph Norman Lockyer (fundador de la prestigiosa revista Nature). El 18 de agosto de 1868, durante un eclipse solar, el francés Pierre Janssen notó una serie de líneas amarillas brillantes con una longitud de onda de 587 nanómetros que indicaban la posible presencia de un elemento desconocido. Su descubrimiento sufrió el rechazo de la comunidad científica de la época. El 20 de octubre de ese mismo año, el británico Lockyer también observó las mismas líneas amarillas y concluyó que eran debidas a un elemento desconocido, al que denominó helium. 10 años después, el químico escocés William Ramsay descubrió la presencia de helio en la Tierra.

El helio se extrae de yacimientos de gas natural, siendo Estados Unidos el mayor productor de helio. Se emplea principalmente en criogenia, junto al nitrógeno, en la refrigeración de superconductores, como protección en soldadura por arco y en el crecimiento de cristales de silicio. También se emplea en el inflado de globos y dirigibles y como componente en las bombonas de aire para buceo a gran profundidad. El helio es estudiado para comprender la mecánica cuántica y fenómenos como la superfluidez y la superconductividad.

Una de las características más famosas del helio es que puede agudizar la voz. Esto es debido a que el helio es menos denso que el aire. Cuando se aspira helio, las cuerdas vocales, encargadas de realizar el sonido, vibran rodeadas de un gas menos denso y que por lo tanto, opone menos resistencia. Esto permite que se puedan tensar más y por lo tanto con mayor frecuencia. Un sonido a medida que adquiere mayor frecuencia, se vuelve más agudo.

Sin embargo, inhalar helio continuadamente puede ser peligroso, pues es axfisiante y reemplaza al oxígeno en la respiración, pudiendo provocar asfixia, pérdida de consciencia y parada cardiorrespiratoria.

Para acabar, al principio describíamos al helio como un ''gas riente''. Cabe decir la existencia del conocido como ''gas de la risa'' el monóxido de dinitrógeno u óxido de nitrógeno (I) (N₂O). Este es un gas incoloro de olor dulce, ligeramente tóxico y con efectos anestesiantes.

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!

La imagen sabatina LXXXIV

Doodle de Google que conmemora el 148º aniversario del nacimiento de Landsteiner

Muy buenas a todos. El martes pasado, 14 de junio, se conmemoró el 148º aniversario del nacimiento del patólogo y biólogo austríaco Karl Landsteiner, conocido por descubrir los grupos sanguíneos, y hoy queremos recordarlo.

Karl Landsteiner nació en Viena, por aquel entonces perteneciente al Imperio austrohúngaro, el 14 de junio de 1868. Landsteiner realizó su licenciatura en Medicina en la Universidad de Viena, doctorándose en 1891. Entre 1891 y 1893 hizo estancias por diferentes ciudades, en las que estudió química con diversos profesores: en Würzburg, con Emil Fischer (nobel de Química de 1902), en Múnich, con Eugen Bamberger y en Zúrich, con Arthur Rudolf Hantzsch.

Karl Landsteiner

Entre 1897 y 1908 trabajó de asistente en el Instituto Patológico-anatómico de la Universidad de Viena. También trabajó en los Laboratorios de Química Médica de Zúrich. En 1911, consiguió trabajo como profesor asociado de Anatomía patológica en la Universidad de Viena. Durante ese período, descubre junto a Erwin Popper la naturaleza infecciosa de la poliomielitis y consiguen aislar el poliovirus.

Su mayor descubrimiento se dio a principios del siglo XX. En 1900, Landsteiner descubrió que si se mezclaba la sangre de dos personas, los glóbulos rojos se aglutinaban. Al año siguiente, en 1901, analizó la sangre de 22 personas (entre las que se encontraban él mismo y cinco colaboradores suyos). Separó el suero de la sangre, lavó los glóbulos rojos y posteriormente los sumergió en una disolución salina. Mezcló los glóbulos rojos de cada sujeto con cada uno de los tipos obtenidos de las muestras de los demás, y anotó los resultados. Así, consiguió determinar la existencia de tres tipos de eritrocitos, a los que denominó A, B y O. Este sistema clasificaba los glóbulos rojos de tal manera que si se juntaban aquellos de diferente tipo, se formanban aglutinaciones.

Dos años después, dos alumnos de Landsteiner, Alfredo de Castello y Adriano Sturli, repitieron el experimento con 155 muestras, y consiguieron determinar un cuarto grupo sanguíneo, al que denominaron AB. En 1910, Emil von Dungern y Ludwik Hirszfeld, descubrieron que los grupos sanguíneos eran hereditarios y que su herencia sigue las leyes de Mendel, siendo los grupos A y B dominantes sobre O.

Un antígeno es cualquier sustancia que nuestro organismo considera extraña y ante la que desarrolla una reacción inmunitaria. Un anticuerpo es una proteína producida por nuestro sistema inmunitario para luchar contra dichos antígenos.

El sistema ABO clasifíca los eritrocitos según los antígenos que poseean en su membrana celular. Así, el grupo A posee los antígenos A y produce anticuerpos contra los antígenos B. El grupo B posee antígenos B y produce anticuerpos contra los antígenos A. El grupo AB posee los antígenos AB y no produce anticuerpos contra los demás grupos. Finalmente, el grupo O no posee antígenos, pero produce anticuerpos contra los antígenos A y B.

Vía @Pictoline

Debido a estas cualidades, las personas del grupo O pueden donar a A, B, AB y O, pues sus glóbulos rojos no poseen ningún antígeno que pueda producir una reacción, sin embargo solo pueden recibir sangre de otro O, pues su sangre posee anticuerpos ante los grupos A y B (y por lo tanto también AB). El grupo AB es completamente inverso: solo pueden donar a otros AB, pues sus glóbulos rojos poseen antígenos A y B, que provocarían una reacción en el grupo A, B y O. Sin embargo, los AB pueden recibir sangre de los demás grupos sanguíneos. 

Si se junta la sangre de dos grupos diferentes incompatibles, se produce una reacción inmunológica grave que puede ocasionar una hemólisis (desintegración de los eritrocitos), anemia, fallo renal, choque circulatorio (incapacidad de cubrir la demanda de oxígeno y de nutrientes de los tejidos) y con ello, la muerte.

 La tabla de compatiblidad entre grupos sanguíneos es la siguiente:

Como podemos ver hay un detalle que todavía no hemos tenido en cuenta. Hay grupos sanguíneos positivos y negativos. Esta cualidad se conoce como Rh, y para entenderla tenemos que seguir con la biografía del Dr. Landsteiner.

Tras la Primera Guerra Mundial, Landsteiner estuvo viviendo en La Haya, Países Bajos, durante tres años. Posteriormente, en 1922 viajó a Estados Unidos, donde comenzó a trabajar en el Instituto Rockefeller para la Investigación Médica como médico investigador. Allí, en 1937, con el médico estadounidense Alexander Salomon Wiener, descubrió un nuevo antígeno en los glóbulos rojos, que llamó factor Rh. Estos investigadores hallaron dichos antígenos en suero de conejos inmunizados con sangre procedente de un mono Rhesus, de ahí que el antígeno recibiera el nombre de factor Rhesus o Rh.

Macaco Rhesus

Los Rh negativos pueden donar sangre a Rh negativo y positivo, sin embargo solo pueden recibirla de otro Rh negativo. Un Rh positivo, por lo tanto, solo puede donar a otro Rh positivo y puede recibir sangre de un Rh positivo y negativo. Por ejemplo, A- puede donar a A- y A+, pero solo recibir de otro A- y O- puede donar a todos los grupos sanguíneos pero solo recibir de otro O-.

En 1911, el médico estadounidense Reuben Ottenberg denominó al grupo O como el donante universal, debido a su capacidad de donar a los demás grupos sanguíneos. Posteriormente, el grupo AB también fue conocido como receptor universal, debido a su capacidad de recibir sangre de los demás grupos sanguíneos.

Karl Landsteiner falleció el 26 de junio de 1943 en Nueva York. Debido a sus descubrimientos, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1930 por el descubrimiento de los grupos sanguíneos, el Premio Albert Lasker por Investigación Médica Clínica (póstumamente, en 1946) y fue nombrado miembro de la Royal Society en 1941. Por sus investigaciones para la lucha contra la polio fue introducido en el Polio Hall of Fame de Warm Springs, Georgia.

Finalmente, también cabe destacar los trabajos del checo Jan Janský, quien en 1907, sin conocer las investigaciones de Landsteiner, también descubrió los grupos sanguíneos, y los clasificó mediante números romanos, llamándolos grupos I, II, III y IV.

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La imagen sabatina LXXXIII

Muy buenas a todos. Como todos los sábados, volvemos de nuevo con una nueva imagen sabatina. Aquí, en España, se está acercando el verano y comienzan a subir las temperaturas, así que aprovechamos la ocasión para comentar una imagen sobre diferentes unidades de medida de temperatura. Vamos allá.

La imagen de hoy comienza hablando de los grados Fahrenheit. 0 ºF significan ''hace mucho frío fuera'' y 100 ºF significan ''hace mucho calor fuera'' Hay que tener en cuenta que 0ºF equivalen a -17'7 ºC y 100 ºF equivalen a 37'7 ºC. En los grados Celsius o Centígrados, 0 °C equivalen a ''bastante frío'' fuera y 100 °C equivalen a la muerte. En cuanto a los Kelvin, tanto 0 K como 100 K equivalen a la muerte. Esto es debido a que 0 K equivalen a -273 °C y 100 K equivalen a -173 ºC, temperaturas a las que ningún ser vivo puede sobrevivir. Bueno, algunos sí: los tardígrados pueden sobrevivir hasta casi a los 0 K, lo que les permite aguantar hasta las duras condiciones del espacio.

Cabe decir que el término grado Kelvin es incorrecto. El término correcto es solamente kelvin, y estos se representan mediante el símbolo K, y no ºK.

El grado Celsius (ºC), también conocido como Centígrado, es una unidad termométrica diseñada por el físico sueco Anders Celsius en 1742. Celsius consideró las temperaturas de ebullición y congelación del agua, y les asignó los valores 100 ºC a la congelación y 0 ºC a la ebullición.

Como podemos ver, los valores estaban invertidos: a mayor número, menor era la temperatura. El científico francés Jean-Pierre Christin (que inventó el primer termómetro de mercurio de escala centígrada) y el científico sueco Carlos Linneo (padre de la taxonomía) fueron quienes invirtieron estos valores, quedando como son actualmente.

La intensidad calórica del grado Celsius es igual a la del kelvin, esto es, son grados del mismo tamaño, si la temperatura sube 1 ºC, podemos decir que sube 1 K, hecho que no sucede con el grado Fahrenheit.

El punto triple del agua, temperatura a la cual coexisten los tres estados físicos (sólido, líquido y gaseoso) de una sustancia, en este caso el agua, se sitúa a 0,01 ºC.

El grado Fahrenheit (ºF) es una unidad termométrica diseñada por el físico e ingeniero alemán Daniel Gabriel Fahrenheit, que también creó el termómetro de mercurio.

El grado Fahrenheit fue creado en 1724. Este establece la temperatura de congelación del agua a 32 ºF y de ebullición a 212 ºF. Fahrenheit fijó su temperatura corporal en 96 ºF, dividió este valor en 12 secciones y cada sección en ocho subdivisiones. Una de estas subdivisiones equivalía a 1 ºF. Así, estableció la congelación del agua en 32 ºF y la ebullición en 212 ºF.

El objetivo de Fahrenheit al diseñar su escala era acabar con las temperaturas negativas que tenía la escala Rømer, una escala de temperatura actualmente en desuso, propuesta por el astrónomo danés Ole Christensen Rømer en 1701.

El kelvin (K) es una unidad de temperatura creada en 1848 por el físico y matemático británico William Thomson, Lord Kelvin. Tomando como base el grado Celsius, estableció punto 0 en el cero absoluto, la temperatura más baja posible teóricamente, en la que los átomos carecen de movimiento. Así, el punto cero equivale a 0 K, mientras que en Celsius equivale a -273,15º C.

Los kelvin son una de las unidades del Sistema Internacional, y es la escala de temperatura empleada en ciencia.

De manera similar al Kelvin, existe el Rankine (R), propuesto por el físico e ingeniero escocés William Rankine en 1859. Rankine, en vez de tomar como base el grado Celsius, tomó como base el grado Fahrenheit, y estableció el punto cero en el cero absoluto, de igual manera que en los kelvin.

Para pasar los grados de una escala a otra, se emplean las siguientes fórmulas:

Fórmulas empleadas para la conversión de las principales unidades de medida de temperatura

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La imagen sabatina LXXXII

Muy buenas a todos. Hoy, como todos los sábados, volvemos con una nueva imagen sabatina. En esta ocasión, vamos a hablar de bacterias y virus. Asistimos a una batalla entre un virus bacteriófago y una bacteria E.coli.

En la viñeta podemos ver como una bacteria Escherichia coli vaga libremente por el conducto intestinal cuando de repente se encuentra un bacteriófago. El virus infecta a la bacteria introduciéndole su material genético, que crea numerosas copias del virus dentro de la célula bacteriana, haciendo que esta reviente y libere los virus.

Bacteriófago

Los bacteriófagos o fagos son virus que infectan solamente a las bacterias. Reciben su nombre de las palabras bacteria y fagos (del griego phagein, comer, devorar).

Bacteriófago en The Scale of The Universe 2

Los fagos están formados por una cubierta proteínica (también llamada cápside) que almacena el material genético del virus. Según el tipo de bacteriófago, el material genético puede estar formado por ADN o ARN.

Un bacteriófago mide entre 20 y 200 nm. Se encuentran esparcidos por todo el mundo: en el suelo, en el mar (donde se estima que pueden haber unos 10⁹ viriones por mililitro), en la flora intestinal de los animales...

El descubrimiento de los bacteriófagos se atribuye al bacteriólogo británico Frederick Twort y al microbiólogo canadiense Félix d'Herelle. En 1913, Twort descubrió un agente bacteriolítico (que causa bacteriolisis, destrucción de la célula bacteriana) que infectaba las bacterias y las mataba. El problema era que no sabía la naturaleza de dicho agente, aunque una de sus hipótesis señalaba que dicho agente podía ser un virus. Hubo que esperar hasta 1917, cuando d'Herelle descubrió lo que el llamó ''un invisible antagonista microbiano del bacilo de la disentería''. D'Herelle afirmó que su descubrimiento era un virus y lo denominó bacteriófago.

El mecanismo por el que la mayoría de los fagos infecta una bacteria es el siguiente. El fago comienza insertando su cola y unos apéndices de fijación en pared bacteriana. Inyecta su material genético en el interior de la bacteria, quedando fuera la cápside vacía. Ese material genético activa la maquinaria celular para que la propia célula desarrolle nuevas moléculas virales. Finalmente, se produce la rotura de la célula bacteriana, saliendo de esta hasta 1000 nuevos fagos, que infectarán a más bacterias. Todo este proceso se llama ciclo lítico de multiplicación.

Hay muchas especies diferentes de fagos, estos se agrupan en hasta 18 familias diferentes. Por ejemplo el fago lambda (fago λ), que infecta a las bacterias E. coli, pertenece a la familia Siphoviridae.

La Escherichia coli, también conocida como E. coli, es una bacteria bacilo gramnegativo (no se tiñe de azul cuando se le aplica la tinción de Gram) perteneciente a la familia de las enterobacterias y al género Escherichia. Forma parte de la flora bacteriana intestinal de los animales de sangre caliente, incluidos los humanos, de hecho, es la bacteria anaerobia facultativa (puede desarrollarse tanto en presencia de oxígeno como en ausencia de este) más abundante de la flora intestinal. Esta bacteria es necesaria para el correcto funcionamiento del proceso digestivo, además, produce vitaminas B y K. A la vez, también es uno de los principales organismos patógenos del hombre, pues puede producir infecciones gastrointestinales, urinarias, sanguíneas e incluso nerviosas (meningitis).

Bacterias E. coli

Fue descrita por primera vez en 1885 por el bacteriólogo alemán Theodor Escherich. Él la llamó Bacterium coli, pero en 1919 se le otorgó el nombre Escherichia coli, en honor a su descubridor. Mide 1 µm y puede dividirse cada 20 minutos.

La E. coli es uno de los principales organismos modelo utilizado en experimentos. Se emplea en experimentos de genética y biología molecular. Su material genético está compuesto por un único cromosoma circular que posee 4000 genes. Este genoma fue secuenciado en 1997.

Para terminar, cabe destacar que no debe confundirse la bacteria E. coli (Escherichia coli) con la ameba E. coli (Entamoeba coli).

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!