dissabte, 31 de desembre del 2022

Bon any 2023! Bon any del mill!

Comencem l’any 23 amb certa prevenció envers els anys senars. I és que l’any 19 fou el qui generà el virus que va fer la guitza durant l’any 20, mentre que l’any 21 generà les condicions de crisi inflacionària que han marcat l’any 22 que ara hem tancat. Hem de confiar, però, que l’any 2023, que és l’Any Internacional del Mill (o dels Mills), pot aportar elements a favor del desenvolupament sostenible i de l’erradicació de la fam i de la misèria. Així doncs, Bon any 23! Bon any dels mills!

Les Nacions Unides ha declarat el 2023 com l’Any Internacional dels Mills. I ho diuen en plural perquè sota el nom de “mill” s’inclouen tota una sèrie de gramínies o poàcies caracteritzades per la petitesa de la llavor. El ràpid creixement i la capacitat de suportar condicions càlides i eixutes converteixen el mill en un element central del desenvolupament sostenible.

2023: Any Internacional del Mill

L’Assemblea General de Nacions Unides aprovà la resolució 75/263 que designava l’any 2023 com a “Any Internacional del Mill”. La celebració es fa en el marc de l’Agenda 2030 per al Desenvolupament Sostenible, i especialment en atenció a l’objectiu de l’erradicació de la pobresa en totes les seves formes i dimensions. Les espècies de gramínies conegudes sota el nom del mill comparteixen una resiliència a climes càlids i secs, alhora que ofereixen tota una sèrie de beneficis nutricionals diversificant dietes basades en els cereals més habituals (arròs, panís o blat). D’aquesta manera l’Any Internacional del Mill s’ha d’entendre en el marc de la Dècada de les Nacions Unides d’Acció Sobre la Nutrició (2016-2025) i de la Dècada de les Nacions Unides de l’Agricultura Familiar (2019-2028). La diversitat d’espècies designades sota el nom de mill (Pennisetum glaucum, Eleusine coracana, Panicum miliaceum, Setaria itàlica, etc.) permet fer una referència al cultiu autòcton de cada regió.

L’any 2023 gregorià i els altres

L’Any del Senyor del 2023 és un any comú (de 365 dies), amb lletra dominical A (en el sentit que comença en diumenge) i de cicle litúrgic A (com a any de mòdul 3 d’1 centra la lectura en l’Evangeli Segons Mateu). Arrenca en la data juliana de 2.459.945,5 i en el segon Unix de 1.672.531.200. En el compte llarg maia l’any 2023 comença en 13.0.10.3.3. En termes de l’ISO-8601 la primera setmana del 2023 comença el 2 de gener, de forma que enguany tindrà 52 setmanes (la darrera de les quals conclourà precisament el 31 de desembre del 2023). La Lluna comença l’any 2023 amb una edat de 8 dies i el nombre auri de l’any és 10. El Diumenge de Pasqua del 2023 serà el 9 d’abril. Per discrepància en el càlcul de l’epacta, la Pasqua Juliana no serà fins el diumenge següent (16 d’abril). La Pasqua Jueva (15 de nissan) haurà començat el capvespre del 5 d’abril.

L’any 2023 és l’era 2061, l’any 2776 de la fundació de Roma i l’any 3189 de la Discòrdia. L’Any Nou Lunar s’escaurà el diumenge 22 de gener, quan entrarem en el signe del conill d’aigua (癸卯年). L’equinocci vernal del 2023 (20 de març) marcarà l’inici de l’any 180 de l’era bahá’í. L’equinocci autumnal del 2023 (23 de setembre) assenyalarà l’inici de l’any 7532 del món segons el còmput bizantí, de l’any 2016 de l’Encarnació segons el còmput etíop, de l’any 1740 dels Màrtirs segons el còmput alexandrí i de l’any 232 de la república francesa. La lluna nova de juliol (dia 19) assenyalà l’inici de l’any 1445 de l’hègira, de forma que el mes de Ramadan anirà del 23 de març al 22 d’abril del 2023. La lluna nova de setembre (dia 16) indicarà l’inici de l’any 5784 segons el còmput hebreu. A grans trets, l’any 2023 es correspon a l’any 6773 de la fundació d’Assur, el 5124 de kali yuga, el 4356 de l’era coreana, el 2973 de l’era amaziga, el 2567 de l’era budista, el 2080 de la vikram samvat, el 1957 de l’era javanesa, el 1472 de l’era armeniana (ԹՎ ՌՆՀԲ), el 1430 de l’era bengalí, el 1385 de l’era birmana, el 1024 de l’era igbo, el 555 de l’era nanakshani, el 112 de l’era iutxe i de l’era republicana xinesa (民國112年). El 8 de setembre els britànics entrarien en l’any 2 Cha. 3, i el mes de maig el Japó entra en l’any 5 de l’era Reiwa (令和5年).

L’any 2023 astronòmic

El periheli d’enguany, màxim acostament de la Terra al Sol, s’escaurà el 4 de gener a les 16:17UTC (0,98329 UA). L’afeli, màxim allunyament, es produirà el 6 de juliol a les 20:07UTC (1,01668 UA).

Els equinoccis seran el 20 de març a les 21:25UTC i el 23 de setembre a les 06:50UTC. Els solsticis cauran el 21 de juny a les 14:58UTC i el 22 de desembre a les 03:28UTC.

Tindrem lluna nova el 21 de gener (20:53UTC), el 20 de febrer (07:06UTC), el 21 de març (17:23UTC), el 20 d’abril (04:12UTC), el 19 de maig (15:53UTC), el 18 de juny (04:37UTC), el 17 de juliol (18:32UTC), el 16 d’agost (09:38UTC), el 15 de setembre (01:40UTC), el 14 d’octubre (17:55UTC), el 13 de novembre (09:27UTC) i el 12 de desembre (23:32UTC). És a dir que el 2023 serà un any de 12 novilunis.

El 2023 serà un any de dos eclipsis solars, el primer total i el segon anular, cap d’ells visible des de Barcelona:
- el dijous 20 d’abril del 2023, amb màxim a les 04:16:49UTC. Més que un eclipsi total és un eclipsi híbrid. Serà total per a una franja que creuarà, entre d’altres terres, la Península de North West Cape i l’illa de Barrow a Austràlia, zones orientals de Timor-Leste, l’illa de Damar i zones de la Papua Occidental. En altres zones d’aquesta franja se l’observarà com a eclipsi anular. Serà eclipsi total per a Austràlia i els arxipèlags del sud-est asiàtic. Serà l’eclipsi 52 dels 80 que integren el Saros 129.
- El dissabte 14 d’octubre del 2023, amb màxim a les 17:59:27UTC (cobertura anular del 95,2% del disc solar). La franja d’anularitat d’aquest eclipsi creuarà els Estats Units d’Oregon a Texas, passarà per la península de Yucatán i zones d’Amèrica Central, Colòmbia i Brasil. Com que serà visible com a eclipsi parcial a gairebé tot el Nou Món se’l pot definir com a “Gran Eclipsi Americà”. Aquest eclipsi serà el 44 dels 71 que integren el saros 134.

En el 2023 tindrem dos eclipsis lunars, el primer de caràcter penumbral i el segon de caràcter parcial, tots dos visibles des de Barcelona:
- el divendres 5 de maig del 2023 hi haurà un eclipsi penumbral que assolirà el màxim a les 17:22:55UTC. Serà visible a la major part del Vell Món. En el cas de Barcelona la Lluna sortirà a les 20:55CEST, amb la penombra cobrint vora un 29% del disc lunar. A les 21:31CEST, la Lluna ja haurà sortit completament de la penombra. Aquest serà l’eclipsi 24 dels 73 que integren el saros 141.
- el dissabte 28 d’octubre del 2023 hi haurà un eclipsi parcial lunar visible des de tot Vell Món. El màxim tindrà lloc a les 20:14:00UTC. Tot l’eclipsi serà visible des de Barcelona, des de l’entrada de la Lluna a la penombra (20:01:44CEST) fins a que hi surti (00:26:19CEST). En el màxim (22:14:00CEST), el 88% del disc lunar serà cobert l’ombra de la Terra (la fase d’umbralitat anirà de les 21:35:18CEST a les 22:52:37CEST). Aquest eclipsi serà l’11è dels 72 que integren el saros 146.

Entre les principals conjuncions del 2023 podem citar, d’acord amb el calendari d’Astropixels:
- el 3 de gener, a les 19:35UTC, la Lluna ocultarà Mart.
- el 22 de gener, a les 22UTC, Venus se situarà a 0,3°S de Saturn.
- el 31 de gener, a les 04:24UTC, la Lluna tornarà a ocultar Mart.
- el 4 de març, a les 04UTC, Venus se situarà a 0,5°N de Júpiter.
- el 22 de març, a les 19:54UTC, la Lluna ocultarà Júpiter.
- el 24 de març, a les 10:28UTC, la Lluna ocultarà Venus.
- el 17 de maig, a les 13:15UTC, la Lluna ocultarà Júpiter.
- el 10 de juliol, a les 05:21UTC, Mart se situarà a 0,6°N de Regulus.
- el 28 de juliol, a les 18:21UTC, Mercuri se situarà a 0,1°S de Regulus.
- el 16 de setembre, a les 19:19UTC, la Lluna ocultarà Mart.
- el 21 de setembre, a les 07:50UTC, la Lluna se situarà a 0,9°N d’Antares.
- el 18 d’octubre, a les 13:17UTC, la Lluna se situarà a 0,9°N d’Antares.
- el 9 de novembre, a les 09:28UTC, la Lluna ocultarà Venus.
- el 14 de novembre, a les 19:42UTC, la Lluna se situarà a 0,9°N d’Antares.

Les màximes elongacions de Mercuri seran el 30 de gener (matutina, 25°), l’11 d’abril (vespertina, 20°), 29 de maig (matutina, 25°), el 10 d’agost (vespertina, 27°), el 22 de setembre (matutina, 18°) i el 4 de desembre (vespertina, 21°).

Venus comença l’any com a estel vespertí. Assolirà l’elongació màxima (45°E) el 4 de juny a les 11UTC, i farà la conjunció inferior el 13 d’agost a les 11UTC (amb una distància a la Terra de 0,289 UA). Passat al cel matutí hi assolirà la màxima elongació (46°) el 23 d’octubre a les 22UTC. Tancarà, doncs, l’any com a estel matutí.

Mart comença l’any com a estel vespertí a la constel·lació del Bou. Farà la conjunció amb el Sol el 18 de novembre a les 05UTC, en la constel·lació de les Balances. Clourà l’any 2023 com a estel matutí en la constel·lació de Sagitari.

El 30 de maig a les 21UTC Mart farà l’afeli, situant-se a una distància màxima de 1,66594 UA del Sol. El 12 de juliol serà el solstici que marcarà l’inici de l’estiu a l’hemisferi nord i de l’hivern a l’hemisferi sud.

Júpiter comença l’any com a estel vespertí en la constel·lació de Peixos. El 20 de gener a les 12UTC assolirà el periheli, amb una distància mínima al Sol de 4,95101 UA. La pèrdua d’elongació el durà a la conjunció amb el Sol l’11 d’abril a les 21UTC. Convertit en estel matutí guanyarà elongació fins arribar a l’oposició amb el Sol el 3 de novembre a les 04UTC, ja en la constel·lació del Carner. Serà el moment de l’any més favorable per observar-lo, quan se situï a una distància de 3,983 UA de la Terra, assolint una magnitud de -2,91 i un diàmetre angular de 49,5 segons d’arc. Entre el 4 de setembre i el 31 de desembre seguirà un moviment retrògrad. Tancarà, doncs, l’any com a estel vespertí en aquesta constel·lació.

Saturn comença l’any com a estel vespertí en la constel·lació de Capricorn. La pèrdua d’elongació respecte del Sol culminarà en la conjunció del 16 de febrer a les 16UTC. Passat al cel matutí Saturn guanyarà elongació, ja des de la constel·lació d’Aiguader, fins a arribar a l’oposició amb el Sol el 27 d’agost a les 08UTC. Aquest serà el millor moment per observar Saturn, que es trobarà a una distància de 8,763 UA, assolint una magnitud de +0,42 i un diàmetre aparent de 18,96 segons d’arc. La inclinació dels anells és cada vegada inferior, i enguany ja serà de menys de 10° sobre el pla de visió de la Terra. Entre el 17 de juny i el 4 de novembre Saturn seguirà un moviment retrògrad. Saturn tancarà l’any com a estel vespertí ja ben entrat en la constel·lació de l’Aiguader.

Durant el 2023, Urà continua en la constel·lació del Carner. El 9 de maig a les 21UTC tindrà lloc la conjunció amb el Sol. L’oposició serà el 13 de novembre a les 18UTC, quan la distància a la Terra serà de 18,631 UA, la magnitud aparent de +5,63 i el diàmetre aparent de 3,78 segons d’arc.

Durant el 2023 Neptú continua transitant des de la constel·lació de l’Aiguader fins a la de Peixos. Farà conjunció amb el Sol el 15 de març a les 23UTC. L’oposició tindrà lloc el 19 de setembre a les 10h, moment en el que la distància a la Terra serà de 28,902 UA, la magnitud aparent de +7,81 i el diàmetre aparent de 2,36 segons d’arc.

Pel que fa als perihelis cometaris previstos podem esmentar:
- el C/2022 E3 (ZTF) podria assolir una magnitud de +4 durant algunes matinades del mes de febrer. El seu pas pel periheli serà el 12 de gener.
- el 2P/Encke podria assolir una magnitud de +7 durant algunes matinades del mes d’octubre. El seu pas pel periheli serà el 22 d’octubre.
- el 103P/Hartley 2 podria assolir una magnitud de +7 en algunes nits del mes de novembre. El seu pas pel periheli haurà estat el 12 d’octubre.
- el 62P/Tsuchinshan 1 podria assolir una magnitud de +7 en algunes nits del mes de desembre. El seu pas pel periheli serà el Dia de Nadal.

Del calendari de pluja d’estels del 2023 de l’Organització Internacional de Meteors destaquen:
- els quadràntids, amb pic el 4 de gener (ZHR=110). La visió òptima serà a la matinada, ja sense la lluna.
- els perseids amb pic el 13 d’agost (ZHR=100). El 14 d’agost la Terra creuarà el rastre de pols emesa l’any 68 a.C. pel cometa 109P/Swift-Tuttle. Com que la lluna nova serà el 16 d’agost, les condicions semblen excel·lents per a l’observació.
- els gemínids, amb pic el 14 de desembre (ZHR=150). El màxim no serà pertorbat per la Lluna.

Pel que fa al calendari cosmonàutic destaquem:
- el 24 de setembre la nau OSIRIS-REx retornarà a la Terra després d’un viatge de més de 7 anys, transportant a bord mostres preses l’octubre de 2020 de l’asteroide 101955 Bennu.
- el Türksat 6A, el primer satèl·lit de fabricació turca, serà llençat en el marc de la cooperació amb SpaceX.

La NASA Osiris-REX retornarà a la Terra l’octubre del 2023, si tot va bé, la mostra que va prendre en el 2020 de l’asteroide Bennu

El nostre 2023 i el d’altres

En el calendari electoral del nostre 2023 trobem les presidencials txeques (12-13 de gener), les generals nigerianes (25 de febrer), les parlamentàries estonianes (5 de març), les parlamentàries finlandeses (2 d’abril), les generals turques (18 de juny), les generals guatemalenques (25 de juny), les generals sudaneses (juliol), les generals luxemburgueses (8 d’octubre), les generals paquistaneses (octubre), les parlamentàries poloneses (11 de novembre), les generals bangladeshís (desembre) i les generals espanyoles (15 de desembre).

L’1 de gener del 2023 Suècia assumeix la presidència del Consell de la Unió Europea. Aquesta presidència del primer semestre tanca la terna 11, de forma que l’1 de juliol del 2023 començarà la T12, amb la presidència d’Espanya durant el segon semestre de l’any. La intenció de Pedro Sánchez és romandre en el càrrec durant aquesta presidència coronant-la amb les eleccions generals espanyoles.

L’agenda política del 2023 contempla, entre d’altres:
- 1 de gener: entrada de Croàcia en l’Eurozona, de la qual esdevindrà el 20è estat membre. És la primera ampliació de la unió monetària des del 2015.
- 1 de gener: Luiz Inácio Lula da Silva jurarà el càrrec de president del Brasil.
- 6 de maig: coronació dels reis Carles (III) i Camila de Gran Bretanya a l’Abadia de Westminster.
- caldrà veure en què queda el Pacte de Lliure Associació de Micronèsia i de les Illes Marshall amb els Estats Units, que expira en el 2023. Joseph Yun és l’enviat presidencial nord-americà per negociar-ne la continuació.
- caldrà veure si finalment entra en funcionament la Confederació de l’Àfrica Oriental com a transformació de la Comunitat actualment integrada per Sudan del Sud, Uganda, Kènia, Tanzània, Ruanda, Burundi i Congo-Kinshasha.
- la commemoració a la Índia pel fet d’esdevindre el país més poblat de la Terra després de superar en algun moment d’enguany la Xina.

El calendari esportiu del 2023 contempla entre d’altres convocatòries:
- els Jocs Mundials Universitaris d’Hivern, amb seu a Lake Placid (del 12 al 22 de gener).
- el Campionat Mundial de la Federació Internacional d’Hoquei sobre Gel, co-organitzat per Finlàndia i Letònia (del 12 al 28 de maig).
- el Mundial de Futbol sub-20 d’Indonèsia (del 20 de maig a l’11 de juny).
- la Copa d’Àsia de Futbol, organitzada a Qatar (del 16 de juny al 16 de juliol).
- els Jocs Europeus, amb seu a Cracòvia i altres indrets de la Petita Polònia (del 23 de juny al 21 de juliol).
- el Mundial de Futbol femení, co-organitzat per Austràlia i Nova Zelanda (del 20 de juliol al 20 d’agost).
- el Mundial de Netball, amb seu a Ciutat del Cap (del 28 de juliol al 6 d’agost).
- la Superlliga africana de clubs de futbol (agost).
- el Mundial de Bàsquet, co-organitzat pr Filipines, Japó i Indonèsia (del 25 d’agost al 10 de setembre).
- el Mundial de Rugby de França (del 8 de setembre al 28 d’octubre).
- els Jocs Asiàtics de Hangzhou (del 23 de setembre al 8 d’octubre).
- el Mundial de Criquet d’Índia (d’octubre al 26 de novembre).
- els Jocs Panamericans de Santiago de Xile (del 20 d’octubre al 5 de novembre).

Entre les cites culturals i científiques del nostre 2023 destacarem:
- el febrer s’inaugurarà l’Observatori Vera C. Rubin a Cerro Pachón (Xile), per bé que fins el 2024 no serà a punt per emprendre el seu ambiciós programa sinòptic.
- el Concurs d’Eurovisió, que se celebrarà a Liverpool entre el 9 i el 13 de maig.
- la Commemoració del 50è aniversari de la inauguració de la Sydney Opera House.
- l’entrada en funcionament de la Font Europea de Neutrons per Espal·lació, amb seu física a Lund i centre de gestió a Copenhague.

El nostre 2023, amb guerra, inflació, recessió i altres calamitats no és per llençar coets. El segon lliurament de The Purge, sota el subtítol de The Anarchy, de James DeMonaco imaginava un 2023 des del 2014. El 21 de març del 2023, com cada any, tenia lloc als Estats Units “La Purga”, un període de 12 hores on el govern dels “Nous Pares Fundadors” deixava fer i deixava passar tota mena de crims de forma impune. En una societat tan polaritzada, aquestes 12 hores resultaven necessàries per salvar una economia que anava cap al col·lapse. Doncs això.

diumenge, 11 de desembre del 2022

L’envelliment en vertebrats s’associa a una reducció en l’abundància d’ARN missatgers llargs

Transcriptòmica: L’envelliment es manifesta com un augment del risc de morbiditat i de mortalitat. De teories biològiques sobre l’envelliment n’hi ha moltes, abordades des de diferents visions. La transcriptòmica, que és la ciència de la transcripció de l’ADN en molècules d’ARN (particularment, d’ARN missatger), és una d’aquestes perspectives. Thomas Stoeger, Richard I. Morimoto, Alexander V. Misharin, G. R. Scott Budinger i Luis A. Nunes Amaral, de la Northwestern University, són els autors corresponsals d’un article publicat divendres a la revista Nature Aging en el que analitzen dades transcriptòmiques de múltiples estudis en ratolins i en humans referits a l’edat. Han trobat que la longitud dels transcrits explica la majoria dels canvis transcripcionals associats a l’edat que s’observen en ratolins i en humans. Això explica que l’envelliment s’associa a una reducció de l’abundància relativa de transcrits llargs. D’altra banda, intervencions antienvelliment poden contrarestar aquesta reducció. Stoeger et al. han comprovat, a més, que tant en humans com en ratolins, els gens amb transcrits més llargs s’associen amb l’extensió de la longevitat, mentre que els gens amb transcrits més curts s’associen amb un escurçament de la longevitat.

En humans s’observa un desequilibri en la longitud dels transcrits gènics amb l’edat.

Transcriptoma i envelliment

En principi, el genoma d’un organisme roman inalterat al llarg del seu desenvolupament, gairebé idèntic en totes i cadascuna de les cèl·lules que l’integren. El genoma és el conjunt de gens i resideix en l’àcid desoxiribonucleic (ADN) dels nuclis cel·lulars. L’expressió d’aquest genoma d’ADN requereix, com a primer pas, la seva transcripció en molècules d’àcid ribonucleic (ARN). Una part d’aquests transcrits són ARN missatgers que, transferits al citoplasma, seran traduïts a proteïna. Si el conjunt de proteïnes d’una cèl·lula o organisme es denomina proteoma, el conjunt de transcrits d’ARN es denomina transcriptoma. Mentre el genoma roman constant, transcriptoma i proteoma es troben en un estadi fluctuant. El transcriptoma ha de respondre de manera ràpida, selectiva, reproduïble i forta a un ample ventall d’estímuls moleculars i fisiològics. Bona part de la regulació gènica és una regulació de la transcripció, fins al punt que hi ha una identificació estreta entre “expressió gènica” i “transcripció gènica”.

Dels 20.000 gens del genoma, n’hi ha milers que experimenten canvis de transcripció associats a l’edat de l’organisme. Val a dir que bona part d’aquests canvis són relativament petits si ho comparem amb les fluctuacions pròpies de la regulació gènica clàssica. Així doncs, no sembla que l’envelliment consisteixi en un afebliment general de la transcripció de gens. Stoeger et al. treballen amb la hipòtesi que la base transcriptòmica de l’envelliment ha d’ésser més subtil, però no pas menys global. No s’ha de cercar, doncs, en els canvis d’expressió de gens individuals, sinó en canvis d’expressió de tot el genoma.

Diversos estudis han assenyalat de tota manera que la formació d’ARN disminueix amb l’edat. Això s’ha atribuït a l’acumulació de dany d’ADN amb l’edat, la qual cosa afectaria especialment els gens de més longitud, que són els que requereixen transcrits d’ARNm més llargs. Alternativament, l’envelliment també podria afectar específicament proteïnes que actuen com a factors de transcripció o microARNs (ARNmi) que tenen un paper regulador.

El transcriptoma de 17 teixits de ratolins C57BL/6J

Stoeger et al. han seqüenciat l’ARN de mostres de 17 teixits de ratolins C57BL/6J de colònies del National Institute on Aging. Les mostres procedien de ratolins mascles de 4, 9, 12, 18 i 24 mesos d’edat. Per a cada d’edat es consideraren inicialment sis ratolins.

L’abundància de transcrits de cada gen per a cada teixit en ratolins de 4 mesos d’edat servia com a línia de base. L’abundància en les edats posteriors hi era referida. L’abundància de cada transcrit gènic era normalitzada per l’abundància d’ARN total de l’edat i teixit respectius.

Stoeger et al. tenien presents tots i cadascuns dels gens codificants de proteïna del ratolí. Consideraren 2.236 trets individuals, dels quals 310 es corresponien a llocs d’unió de factors de transcripció, 1.912 a llocs d’unió d’ARNmi i 14 corresponents a característiques estructurals (nombre d’exons, contingut de GC, nombre cromosòmic, nombre de transcrits alternatius, longitud del gen i longitud de l’ARNm madur).

D’aquests 2.236 trets, els més consistentment informatius sobre l’abundància relativa de transcrits en relació amb l’edat eren els de la longitud mediana de molècules madures de transcrit (l’ARN m). Hi seguien el nombre de factors de transcripció, la longitud del gen i la longitud mediana de la seqüència codificant.

Hi ha una correlació entre els trets vinculats a la longitud (longitud del transcrit madur, longitud del gen i longitud de la seqüència codificant). Stoeger et al. han trobat 68 casos en els que l’expressió relativa d’un gen era multiplicada per 4 en relació a l’edat basal (4 mesos) en els 17 teixits estudiats. En aquests 68 casos, 63 tenien trets de longitud com entre els cinc trets més explicatius. Per Stoeger et al. que els trets relacionats amb la longitud siguin més explicatius que els trets relacionats amb llocs d’unió a factors de transcripció o ARNmi mostra que l’impacte de l’edat sobre el transcriptoma té un caràcter força global.

Aquests canvis en el transcriptoma ja són visibles a 9 mesos d’edat. Una correlació de Spearman mostra que a 9 mesos d’edat ja són afectats 10 dels 17 teixits estudiats. A 24 mesos, l’afectació ja arriba a 14 dels 17 teixits estudiats.

La longitud dels transcrits i l’edat en altres organismes

Stoeger et al. revisen estudis similars realitzats en ratolins i en rates per altres grups en els darrers anys. Hi troben una correlació semblant. També la troben en estudis transcriptòmics sobre peixos killi.

En aquests estudis es consideren teixits sencers. En ells, el 60%-80% dels teixits mostren una reducció relativa de l’abundància de transcrits llargs associada a l’edat. Per això Stoeger et al. es fixen també en estudis transcriptòmics realitzats en cèl·lules de ratolí separades per citometria de flux en el marc del projecte Tabula Muris Senis: allà troben que en la majoria de tipus cel·lulars analitzats és present aquest empobriment relatiu de transcrits llarg.

Pel que fa a humans, Stoeger et al. reanalitzen dades del consorci GTEx. Aquest projecte ofereix dades transcriptòmiques de teixits humans procedents d’autòpsies. També ací apareixen una correlació negativa entre la longitud de transcrits i els nivells d’expressió relatius amb l’edat.

El cervell és un dels teixits més afectats per la reducció relativa d’expressió de gens de transcrits llargs associada a l’edat

En humans el desequilibri transcriptòmic és més fort en els teixits cerebrals que en altres teixits. Això és quelcom que es manté quan s’exclouen en l’anàlisi gens vinculats a processos inflamatoris o neuronals, o quan es normalitzen les dades per sexe.

La capacitat d’intervenció

El National Institute of Aging ha inclòs 11 intervencions antiedat que tenen la capacitat potencial d’estendre la longevitat en ratolins. Stoeger et al. han comprovat que 7 de les 11 intervencions tenen la capacitat d’induir un augment preferencial de transcrits llargs. Es tracta de l’excés del FGF21, l’heterozigositat Myc, la rapamicina, el resveratrol, la deleció de la S6K1, la senolítica i la mutació Snell del gen Pit-1. No tenen aquesta capacitat, les 4 altres intervencions: la mutació Ames del gen df, menjar cada dos dies, la mutació Little del gen del receptor de la GHRH i la metformina.

Gens pro-longevitat i anti-longevitat

Els estudis d’envelliment classifiquen els gens en “pro-longevitat” o “anti-longevitat” en la mesura que mutacions de pèrdua de funcions provoquin, respectivament, una disminució de la longevitat o un augment. Val a dir que la majoria de gens (97%) no pertanyen a cap de les dues categories. Els 665 gens que sí entren en aquestes categories mostren un desequilibri transcriptòmic associat a la longitud comparable al de la resta de gens.

Stoeger centren l’anàlisi en el 5% de gens amb la longitud mediana de transcrit més curta i el 5% de gens amb la longitud mediana de transcrit més llarga. Els gens curts són molt poc representats entre els gens pro-longevitat i es troben enriquits en el grup de gens anti-longevitat. Els gens llargs, en canvi, es troben enriquits entre els gens pro-longevitat i empobrits entre els gens anti-longevitat.

En processos biològics com la branca anabòlica de la proteostasi, la funció mitocondrial, el manteniment telomèric, l’organització de la cromatina i la funció immune trobem un enriquiment de participació de gens curts i un empobriment de participació de gens llargs. El fenomen invers el trobem en processos biològics com la regulació transcripcional, els processos de desenvolupament, la unió a ATP, l’estructura citoesquelètica i l’activitat sinàptica.

La transcriptòmica de l’envelliment

Stoeger et al. ens mostren com es pot combinar un estudi experimental amb la reanàlisi d’estudis ja publicats. Això els permet definir un desequilibri transcriptòmic associat a la longitud que en la majoria de teixits de vertebrats conduiria a un empobriment de l’expressió de gens llargs. Aquest fenomen hauria conduït a forçar que els gens implicats en processos pro-longevitat (com el manteniment dels telòmers) siguin gens més aviat curts. Que diferents intervencions anti-edat siguin capaces de contrarestar aquest desequilibri mostra el potencial existent en aquest camp.

Lligams:

- Aging is associated with a systemic length-associated transcriptome imbalance. Thomas Stoeger, Rogan A. Grant, Alexandra C. McQuattie-Pimentel, Kishore R. Anekalla, Sophia S. Liu, Heliodoro Tejedor-Navarro, Benjamin D. Singer, Hiam Abdala-Valencia, Michael Schwake, Marie-Pier Tetreault, Harris Perlman, William E. Balch, Navdeep S. Chandel, Karen M. Ridge, Jacob I. Sznajder, Richard I. Morimoto, Alexander V. Misharin, G. R. Scott Budinger & Luis A. Nunes Amaral. Nature Aging (2022).

- Amaral Lab.

- Interventions Testing Program (National Institute on Aging).

- Tabula Muris Senis.

- Genotype-Tissue Expression (GTEx) consortium.

dijous, 8 de desembre del 2022

Les seqüeles post-agudes de la covid-19 es relacionen amb estats moleculars de la fase aguda de la infecció

Transcriptòmica: Sota el nom de covid persistent hom inclou tot un ventall de seqüeles post-agudes de la infecció per SARS-CoV-2. La covid persistent és un condició debilitant, clínicament heterogènia i d’etiologia poc conegudes. Un grup d’investigadors de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai, encapçalat per Ryan C. Thompson, i coordinat per Alexander W. Charney i Noam D. Beckmann han realitzat una investigació transcriptòmica de 165 pacients hospitalitzats per covid-19 a qui feren després un seguiment clínic en el període post-agut. Ara la revista Nature Medicine en publica un article en el que Thompson et al. conclouen que les signatures d’expressió gènica de les seqüeles post-agudes ja eren presents en el transcriptoma sanguini durant la infecció aguda. Aquest transcriptoma sanguini és un reflex de cèl·lules del sistema immunitari innat i adaptatiu. Les seqüeles es poden agrupar en dos clústers. En la primera agrupació figuren seqüeles associades a una major expressió de gens relacionats amb la immunoglobulina, d’una manera dependent als títols d’anticossos específics contra la proteïna S del SARS-CoV-2. En la segona agrupació, les seqüeles s’associen a una expressió inferior de gens relacions amb la immunoglobulina, sense dependència dels anticossos anti-S. En una cohort externa aquesta relació ha estat validada. Així doncs, la múltiple etiologia de les seqüeles post-agudes de la covid ja seria detectable durant la infecció aguda.

Relació entre els símptomes post-aguts de covid-19 i la transcripció de diversos grups de gens

Les seqüeles de la covid-19

A hores d’ara s’han registrat al món més de 600 milions de casos de covid-19. Una fracció d’aquests casos arrossega seqüeles post-agudes en forma de fatiga, dispnea, anòsmia, etc. Hom pensa que aquests símptomes post-aguts són el resultat d’elements de la resposta del sistema immunitari a la infecció per SARS-CoV-2.

En aquest estudi, Thompson et al. obtingueren perfils d’expressió gènica i de títol d’anticossos en sang de pacients hospitalitzats per covid-19 a qui seguiren clínicament en el període post-agut. En els pacients s’identificaren signatures d’expressió gènica específiques de tipus cel·lular en la fase aguda de la infecció que vinculaven diversos tipus de cèl·lules immunitària a seqüeles post-agudes presents un any després de l’alta hospitalària. Com a mínim, hi hauria dues etiologies independents entre elles, una de les quals seria dependent dels nivells d’anticossos anti-S desenvolupats en la fase aguda de la infecció.

Un estudi transcriptòmic amb 567 individus en el marc del biobanc de Mount Sinai

Entre abril i juny del 2020 foren recrutats al Mount Sinai COVID-19 Biobank Study 567 individus, incloent-hi 495 persones hospitalitzades per covid-19 i 72 controls (alguns d’ells sans i d’altres de pacients hospitalitzats per altres causes). La sang era recollida en el cas dels pacients hospitalitzats durant l’estada, i en el cas dels controls sans en una visita externa. En total es realitzaren 1.392 seqüenciacions d’ARN.

Una fracció dels pacients que van rebre l’alta hospitalària foren visitats més de sis mesos després de l’alta, i se’ls oferí de respondre una enquesta sobre símptomes post-aguts. L’enquesta fou resposta per 232 individus (amb una mediana de 363 dies després de l’alta hospitalària), dels quals de 165 n’hi havia dades de RNA-seq de la fase aguda.

Entre aquests 165 individus, n’hi havia 50 dels qual es disposava la data d’administració de la primera dosi de vaccí anti-covid-19. Entre aquests 50 no s’hi trobà cap associació significativa entre haver rebut el vaccí i la simptomatologia post-aguda. Dels 165 individus, n’hi hagué 14 que reportaren reinfeccions.

Entre els pacients hospitalitzats inclosos en aquest estudi no s’observa una associació entre la severitat de la fase aguda o l’ingrés a una unitat de cures intensives i els símptomes post-aguts. Tampoc no hi ha una associació pel que fa a l’edat. Sí que hi ha una relació entre el sexe i la pèrdua de cabell com a símptoma post-agut. També hi ha algunes associacions amb comorbiditats prèvies, medicacions rebudes en la fase aguda i alguns resultats de laboratori (del total de 2780 tests realitzats). Hi ha una associació interessant entre problemes de son i els nivells d’anticossos anti-S en la fase aguda.

Dels 165 individus, Thompson et al. disposaven de dades de RNA-seq de 361 mostres de sang preses en la fase aguda. Amb eines bioinformàtiques es possible relacionar les dades transcriptòmiques amb les diferents fraccions de tipus cel·lular presents a la sang. Així doncs, per exemple, uns nivells superiors de cèl·lules plasmàtiques i uns nivells inferiors de cèl·lules T auxiliars fol·liculars en la fase aguda s’associen amb símptomes post-aguts de pneumònia i de miàlgia, respectivament.

Les cèl·lules plasmàtiques presenten un mínim de 100 gens amb expressió diferencials segons el major nombre de símptomes (problemes de son, problemes pulmonars, problemes digestius, problemes cutanis, problemes d’olfacte i de gust, etc.). També tenen força rellevància les cèl·lules T CD8+ i γδ, amb gens d’expressió diferencial vinculats a una pitjor qualitat de vida. Les cèl·lules T CD4+ de memòria en repòs i els neutròfils s’associaven amb problemes dentaris. Les cèl·lules T CD4+ de memòria activades s’associaven amb problemes cognitius.

D’acord amb els patrons d’expressió gènica de la fase aguda es possible dividir els símptomes post-aguts en dos grups:
- grup pulmonar de cèl·lula plasmàtica: problemes pulmonars i pneumònia.
- grup miscel·lani de cèl·lula plasmàtica: problemes de son, digestius, cutanis i d’olfacte i gust.

La principal diferència entre aquests dos grups és que els gens relacionats amb la immunoglobulina es troben reprimits en el primer grup i sobreexpressats en el segon grup.

La funció principal de cèl·lules plasmàtiques és la producció d’anticossos. Per això, Thomson et al. investigaren la relació entre els títols d’anticossos anti-S en la fase aguda i els símptomes post-aguts. Normalitzaren les RNAseq d’acord amb els nivells sanguinis d’IgG, IgA i IgM anti-S. D’aquesta manera discriminaren entre els gens d’expressió diferencial dependents del títol d’anticossos anti-S i els gens d’expressió diferencial independents. El clúster miscel·lani de cèl·lules plasmàtiques quedava atenuat amb aquesta correcció, mostrant doncs la seva dependència del títols d’anticossos anti-S. Els símptomes pulmonars i cutanis, en canvi, resultaven independent d’aquests títols. En canvi aquests símptomes pulmonars i cutanis sí eren dependents dels títols d’anticossos totals, en el sentit que uns menors nivells d’anticossos totals durant la fase aguda de la covid-19 s’associaven a una major simptomatologia pulmonar i cutània en la fase post-aguda.

L’etiologia dels símptomes post-aguts de la covid-19

Com també havien assenyalat altres estudis, Thompson et al. constaten la rellevància de la fase aguda de covid-19 en patogènesi post-aguda de la covid persistent. El tipus cel·lular sanguini més rellevant en aquest estudi són les cèl·lules plasmàtiques. En alguns casos durant la fase aguda de la covid-19 les cèl·lules plasmàtiques reprimeixen l’expressió de gens implicats en la producció i funcionalitat d’anticossos, i això es tradueix en la fase post-aguda en un major risc de patir simptomatologia pulmonar. En altres casos, les cèl·lules plasmàtiques, durant aquesta fase aguda, experimenten una sobreexpressió d’aquests gens, la qual cosa afavoreix l’aparició de símptomes post-aguts diferents com l’anòsmia. En aquesta segona simptomatologia tenen un paper important els nivells aguts d’anticossos específics adreçats contra la proteïna S del SARS-CoV-2.

Lligams:

- Molecular states during acute COVID-19 reveal distinct etiologies of long-term sequelae. Ryan C. Thompson, Nicole W. Simons, Lillian Wilkins, Esther Cheng, Diane Marie Del Valle, Gabriel E. Hoffman, Carlo Cervia, Brian Fennessy, Konstantinos Mouskas, Nancy J. Francoeur, Jessica S. Johnson, Lauren Lepow, Jessica Le Berichel, Christie Chang, Aviva G. Beckmann, Ying-chih Wang, Kai Nie, Nicholas Zaki, Kevin Tuballes, Vanessa Barcessat, Mario A. Cedillo, Dan Yuan, Laura Huckins, Panos Roussos, Thomas U. Marron, The Mount Sinai COVID-19 Biobank Team, Benjamin S. Glicksberg, Girish Nadkarni, James R. Heath, Edgar Gonzalez-Kozlova, Onur Boyman, Seunghee Kim-Schulze, Robert Sebra, Miriam Merad, Sacha Gnjatic, Eric E. Schadt, Alexander W. Charney & Noam D. Beckmann. Nature Medicine (2022)

- The COVID-19 Biobank.

- Microcoàguls amiloides de fibrina i alteracions plaquetàries en la covid persistent (agost del 2022).

- Fatiga, feblesa muscular, dificultats de la son, ansietat i depressió a 6 mesos de l’alta hospitalària per covid-19 (gener del 2021).