martes, 23 de febrero de 2016

¿Qué es la isla de basura?

¿Alguna vez escuchaste hablar acerca de la "isla de basura"? El nombre es muy claro y nos permite imaginarnos el panorama con facilidad, aunque bien podría tratarse de un episodio de Los Simpsons, no es así. Lo que comúnmente se llama de esta manera, sería una gran cantidad de desechos, plástico y toda clase de desperdicios que flota sobre cientos y cientos de kilómetros en el océano, no enSpringfield, sino en el norte del océano Pacífico. Ésta publicación apesta pero es totalmente necesaria, así que te invito a conocer “la isla de basura” y a ver algunos datos interesantes que los expertos señalan.
Las sopas de plástico: el gran parche de basura del Pacífico


La llamada “isla de basura”, también conocida como sopa de plástico, sopa tóxica, gran parche de basura del Pacífico o el gran remolino de basura del Pacífico, se conoció hace relativamente muy poco, pero no tardó en hacer aún más evidente la enorme y ya vieja problemática de la contaminación, la de la estúpida forma en la que vivimos y continuamos tratando el medio ambiente. Es el resultado de una ecuación muy fácil que incluye factores como la desconsideración del Hombre, los desperdicios que produce y el medio ambiente.

La basura de la Tierra, lejos de terminar en la tierra, termina en los océanos y este gran remolino de basura es la vergonzosa prueba de ello. Aunque no se trata de la única en su tipo (actualmente también se habla de la existencia de algo igual en el océano Atlántico) y en realidad, existen varias sopas de basura (éste último un término más adecuado en sí), el gran remolino de basura del Pacífico constituye el más grande de todos.

En los medios se habla de cientos y cientos de kilómetros y hasta puedes encontrarte con quienes señalan que la sopa tiene casi 1 millón y medio de km.2 y hasta 100 millones de toneladas de desperdicios. Pero la verdad es que las dimensiones reales no se conocen con exactitud. Además, existe una gran confusión sobre el hecho en sí, así que veamos qué dicen los expertos sobre el gran parche de basura del Pacífico.


¿De qué está hecha la “isla de basura” y cómo se forma?
La Dra. Holly Bamford, directora del Programa de Desechos Marinos de la NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) fue muy clara al hablar sobre el gran parche de basura del Pacífico, declarando que a pesar del error común de la gente que lo llama la “isla de basura” y que provoca la idea de algo homogéneo, se trata más bien de algo así como una galaxia. En realidad, si fuese algo homogéneo y macizo, sería muy simple solucionarlo, osea, simplemente habría que llegar allí, levantar la masa y quitarla.

Sin embargo, se trata de una gran cantidad de desperdicios que flotan allí debido a las corrientes. Algo así como miles de millones de residuos plásticos, desperdicios y todo tipo de basura que flota en el océano como si se tratara de pequeñas islas una junto a otra y que se distribuyen en el agua a lo largo de kilómetros y kilómetros. La doctora también ha señalado que esto hace tan difícil solucionar el problema de forma inmediata como conocer en detalle cuales son sus dimensiones, sin embargo, menciona que probablemente sea un poco más grande que el estado de Texas (696.241 km.2).


El gran problema es que si bien no se sabe lo suficiente sobre la mancha de basura flotante en el océano, si se sabe que la gran mayoría se compone por plástico. Esto no solo lo hace flotar y dificulta su seguimiento, sino que como sabemos, no es un material biodegradable, lo que significa que no puede ser destruido por bacterias y que puede quedarse allí prácticamente para siempre. Toda esa basura proviene de la tierra, donde los humanos arrojan sus desperdicios al agua, ya sea a una alcantarilla, a un río o a donde sea, siempre termina en el océano y con el tiempo, las corrientes forman ese gran remolino de mugre y suciedad.

Uno de los mayores problemas de toda esta basura flotando en el mar es que las aves y los peces se están alimentando con ella e intoxicándose, por lo que mueren cientos de miles de especies cada año. Es importante que sepas que tú, desde tu pequeño lugar en este inmenso planeta, puedes hacer algo muy grande, no arrojando basura en la calle, ni en corrientes de agua.

¿Qué opinas al respecto? ¿Cuáles creen que son los riesgos de esta problemática y que crees que debemos hacer para cambiarla? Difunde esta información para que más personas tomen verdadera conciencia de esta problemática.


Ondas gravitacionales

Enviado por Axel Gronkowski
El mundo entero estaba mirando. Ningún otro hallazgo en décadas -salvo quizá el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012- había recibido tanta atención del público como este. Es normal, se trataba de la última predicción de Einstein que faltaba por observar de forma directa. Después de semanas de rumores en la comunidad científica sobre el posible hallazgo, en una pequeña sala del National Press Club de Washington D. C. el director del experimento LIGO, David Reitze, se acercó ayer despacio al atril para decir despacio, separando cada palabra y con la parsimonia que precisa la trascendencia histórica: «Hemos detectado ondas gravitacionales. ¡Lo conseguimos!».

La fecha de ayer quedará grabada a fuego en los libros de historia de la ciencia. La existencia de ondas gravitacionales -unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros- era la última predicción realizada por Einstein en la Teoría de la Relatividad General que no había sido demostrada de forma directa.

En ciencia hay descubrimientos importantes, otros que suponen matices sobre otra aportación anterior y luego están los hitos que sacuden los cimientos mismos del conocimiento. Y, en general, todo lo que tiene que ver con Albert Einstein tiene un componente emocional, de evocación de la genialidad, de demostración del poder de la inteligencia, que estremece, conmueve, aterra y nos hace conscientes de que la vida es apenas una mota de polvo efímera en un infinito desierto cósmico. La existencia de ondas gravitacionales -unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas por acontecimientos muy violentos como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros- era la última predicción realizada por Einstein en la Teoría de la Relatividad General que no había sido demostrada de forma directa. Dicho de otro modo, 100 años después de los enunciados del genio alemán aún nadie había logrado observar las ondas gravitacionales.




Se sabe que existen desde los años 70, cuando Russell Hulse y Joseph Taylor descubrieron una señal emitida por un púlsar -una estrella de neutrones que resulta tras la explosión como supernova de una estrella gigante- cuyas características no podían ser explicadas de otro modo que admitiendo que se trataba de un púlsar binario -el púlsar y una estrella de neutrones que la acompaña orbitan alrededor de un centro de masas común- que emitía ondas gravitacionales. Pero hasta la fecha nadie había conseguido una prueba directa de su existencia.

«El 14 de septiembre vimos una señal en el detector de Livingston (Lousiana), una distorisión de una pequeña fracción de segundo», contó ayer Gabriela González, portavoz del experimento LIGO que ha realizado el descubrimiento. «Pocos segundos después, vimos la misma señal en el detector de Hanford (Washington)». El hallazgo se estaba empezando a gestar.

Tras meses de comprobaciones, los investigadores de la colaboración dirigida por el Instituto Tecnológico de California (Caltech) y por el de Boston, el MIT, pudieron reconstruir toda la historia astronómica que hay detrás de esos pequeños ruidos. Un relato que comienza con dos agujeros negros de 29 y 36 veces la masa del Sol bailando un vals hasta que se fusionaron «hace 1.300 millones de años, cuando la vida pluricelular aún estaba colonizando la Tierra», señaló González. Kip Thorne, el asesor científico del filme Interstellar y cofundador de LIGO calificó el hallazgo como «una violenta tormenta en el tejido del espacio tiempo», durante la presentación.




«Este acontecimiento es tan relevante que no podemos atribuirle una significancia menor de 5,1 sigma», aseguró el director de LIGO durante la presentación de los resultados. En la jerga científica, esto quiere decir ni más ni menos que se trata de un descubrimiento en toda regla.

El propio Einstein, consciente de lo débiles que serían las señales de estas ondas gravitacionales, murió pensando que jamás serían detectables. Y el hito tecnológico que supone LIGO revela que no era una idea descabellada. «El experimento ha sido capaz de detectar un desplazamiento del tamaño de un átomo de hidrógeno medido en una distancia similar a la que hay entre el Sol y Saturno», explicó ayer a este diario Alicia Sintes, investigadora del grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares, el único español que participa en LIGO. El propio Rainer Weiss, uno de los padres científicos de LIGO, lo explicó de una forma muy gráfica: «Tomen una cinta de un metro y divídanla por un millón. Eso les dará una micra, el tamaño de una célula o de un cabello fino. Vuelvan a dividir eso por un millón y tendrán e tamaño de un átomo de hidrógeno. Pues aún deberían dividiro de nuevo por un millón para tener el tamaño del movimiento que hemos detectado con LIGO».




El descubrimiento supone un cambio de paradigma, una nueva forma de mirar hacia el Universo diferente a la que heredamos de Galileo. «Hasta ahora hemos estado sordos para el Universo. Hoy, somos capaces de oír las ondas gravitacionales por primera vez», dijo Reitze. «Esto marca el inicio de la Era de la Astronomía Gravitacional», señaló Sintes. «Es una buena celebración del centenario». «Hemos abierto una nueva ventana para ver los sucesos más violentos del Universo de una forma totalmente nueva», aseguró France Córdova, directora de la National Science Fundation que ha financiado LIGO.

Incluso el experto en agujeros negros Stephen Hawking quiso sumarse a las reacciones: «ahora se podrán ver algunas reliquias del Universo muy temprano, justo después del Big Bang».

La comunidad física internacional vivía estos días en un estado de agitación permanente debido a la presentación de los resultados del experimento LIGO anunciada para hoy jueves 11 de febrero. Se filtraron correos de científicos y circularon chismes de todo tipo, y muchos científicos de todo el mundo creían que este observatorio de ondas gravitacionales de EEUU con dos sedes -una en Hanford (Washington) y otra en Livingston (Lousiana)- iba a dar por hecha la existencia de ondas gravitacionales en el Universo. Ha sido uno de los mayores hallazgos de las última décadas. Ha sido la confirmación directa de una predicción de Einstein de hace 100 años.

Hace un par de semanas, el eminente físico teórico del CERN y del Kings College de Londres John Ellis explicaba en una entrevista en este diario: "Sería la primera observación directa de las ondas gravitacionales. Abriría una nueva ventana para mirar el Universo". ¿Pero qué supondría para la Física un hallazgo de este tipo? "Observar un agujero negro es muy difícil. Un agujero negro es negro, no emite luz, por eso es difícil observarlo directamente. Pero emite ondas gravitacionales en ciertas condiciones, por ejemplo, en la última fase de la absorción de un agujero negro por otro", explicaba Ellis.

De hecho, los rumores ya decían que lo que han encontrado los científicos del experimento LIGO son las ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros con masas 36 y 29 veces mayores que las del Sol.

La presentación ha sido realizada de forma conjunta por el Instituto de Tecnología de California (Caltech), el MIT de Boston y la Fundación Americana para la Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés). Como señalaba con intención el físico de partículas del CSIC y director del experimento NEXT en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc Juan José Gómez Cadenas, "no parece casual que la persona que vaya a hacer el anuncio sea Barry Barish", profesor emérito de Caltech y toda una institución en el estudio de las ondas gravitacionales.


miércoles, 17 de febrero de 2016

El secreto de las plantas para convertir la luz en combustible

Enviado por Edgar Lucero Martinez

El aire que respiramos, lo que comemos o la gasolina que quemamos para viajar o calentarnos. Le debemos todo a las plantas y al resto de organismos fotosintéticos, pero si algo caracteriza a los humanos es el inconformismo.


Desde hace tiempo, hay equipos de científicos que tratan de entender la capacidad de los vegetales para transformar la luz del sol en energía química. El objetivo es trucar el proceso responsable de esa proeza para lograr mejorar su eficiencia y poder emplearlo como una nueva fuente de energía.

La fotosíntesis se produce en las membranas de las células de las plantas. Allí, los fotones, las partículas que componen la luz del sol, rompen las moléculas de agua adquirida por las plantas liberando electrones y protones, otras partículas que a su vez provocan reacciones que producen ATP y NADPH2, dos moléculas que sirven para almacenar energía. Después, con el dióxido de carbono que las plantas absorben de la atmósfera, forman hidratos de carbono en los que queda almacenada la energía.

Para comprender a fondo el mecanismo de la fotosíntesis, que también desarrollan algas o bacterias, y poder manipularlo, se ha tratado de conocer la estructura de los complejos de proteínas que la llevan a cabo. Sin embargo, diferentes estudios con diferentes técnicas han tenido como resultado distintas estructuras. Las discrepancias se deben a que las técnicas de imagen por rayos X empleadas para indagar en estos complejos los estarían dañando. La semana pasada, tal y como explicaron en la revista Nature, investigadores de la Universidad de Okayama, en Japón, emplearon un láser de electrones libres que les permitió recoger la información sobre las estructuras de los complejos antes de destruirlos.

Estos datos ayudarán a los investigadores que trabajan para aprovechar la capacidad de las plantas para acumular la energía del sol. Hasta ahora, con una tecnología como la fotovoltaica se logra transformar alrededor de un 10% de la energía que perciben del sol. Las plantas o algunas algas pueden acumular en forma de carbohidratos hasta un 4% de la energía solar. Pese a su ineficiencia, cuentan también con algunas ventajas sobre los paneles solares, como la capacidad para almacenar la energía solar en sus propios tejidos, un sistema más barato que las baterías.

Algunas de las desventajas de las plantas frente a los paneles solares para aprovechar la energía proviene de que los primeros pueden asimilar radiación de un espectro más amplio y a las segundas solo les sirve la luz visible. Para mejorar esta capacidad de las plantas, los científicos se plantean sustituir uno de sus dos sistemas responsables de la fotosíntesis, que compiten por la misma parte del espectro de los rayos solares, por el sistema de bacterias fotosintéticas capaces de absorber una parte distinta del espectro solar.

Con mejoras como esta y la creación de cultivos específicos para la producción de energía, se aprovecharían además capacidades de las plantas que no poseen las células fotovoltaicas. Una de ellas es la posibilidad de absorber CO2 y convertirlo en combustible liberando en el camino oxígeno a la atmósfera.

En el camino para tratar de crear biocombustibles mejorados, también se podrían mejorar los cultivos empleados para la alimentación. En septiembre de este mismo año, un equipo de la Universidad Cornell publicó en Nature sus trabajos para incrementar la cantidad de alimento producido por las plantas. Su enfoque se centraba en la rubisco, la encima responsable de transformar el CO2en azúcares. Para mejorar la baja eficiencia de esas proteínas en su trabajo, probaron a introducir una versión bacteriana en plantas de tabaco, que fueron capaces de producir azúcares más rápido.

Laënnec, el pudor y el estetoscopio

Si preguntáramos por la calle cual es el símbolo que mejor representa a los médicos y a la medicina, la inmensa mayoría de la gente nos diría sin dudarlo que el estetoscopio. No deja de ser curioso que un instrumento que cumple este año dos siglos de vida, haya pasado a estar tan vinculado a una profesión que tiene milenios. Más curioso aún es que todo esto se deba a una sola persona.

Pocas veces puede decirse que un hombre haya conseguido cambiar la medicina de forma radical y revolucionaria, pero hoy hablamos de una de esas personas. Justo cuando se cumplen 235 años de su nacimiento y 200 de la creación su creación más importante.



Los médicos que no reconocían a sus pacientesEs un hecho poco conocido que el reconocimiento médico es una práctica muy reciente. Resulta divertido descubrir que la insistencia en el reconocimiento físico comienza a aparecer en los manuales de medicina a mediados del siglo XIX. Esto se explica por dos motivos: el primero son las teorías médicas que se manejaron durante muchos siglos y que no se planteaban la posibilidad de que los sonidos internos pudieran tener algún interés médico. O si lo hacían, ese interés no solía pasar de lo anecdótico.
El segundo motivo es que servían de poco. Hipócrates ya recomendaba aplicar la oreja al tórax del paciente e incluso fue capaz de identificar dolencias gracias a ello, pero al final su utilidad era muy limitada. La 'auscultación directa' era demasiado inespecífica y solo sirvía para cosas muy concretas. No obstante, algunos médicos supieron intuir su potencial y, por ejemplo, el brillante experimentador inglés Robert Hooke decía ya en el siglo XVII

“He podido escuchar muy claramente el latido del corazón de un hombre. Quién sabe, digo, si fuese posible descubrir los movimientos de las partes internas de los cuerpos […] y por ese medio saber qué instrumento o motor está descompuesto”

Pero aún tendrían que pasar muchos años, hasta que un joven y virtuoso médico francés tuviera la idea de crear un instrumento que le permitiera escuchar mejor todo lo que ocurría bajo la piel. Y lo mejor es que, según cuenta la leyenda y el propio Laënnec, la idea que redimensionó la medicina le vino casi por casualidad.

Laënnec, el pudor y el estetoscopio

René Laënnec nació en Quimper, en la Bretaña francesa hacia 1781. E influido por su tío, comenzó a estudiar medicina en la Universidad de París a los 19 años. Debió de ser un estudiante brillante porque en seguida pasó a estar bajo la tutela de Jean Nicolas Corvisart, el médico personal de Napoleón. De Corvisart, precisamente, aprendió los rudimentos de la percusión y la auscultación médica. Para 1816, Laënnec ya había sido nombrado jefe en el Hospital Necker de París.

Ese mismo otoño, mientras se dirigía al trabajo, vio a unos niños jugando con el tronco de un árbol. Mientras uno golpeaba un extremo del tronco, el otro pegaba el oído a la madera y trataba de adivinar cuantos golpes había dado su compañero. Al llegar al Hospital, Laënnec se encontró con una mujer joven y rolliza que parecía tener algún tipo de problema cardiaco. La cantidad de grasa hacía que la percusión no sirviera y la juventud y el sexo de la paciente desaconsejaban, por puro decoro, acercar la oreja a su pecho.

Pero de repente, se le ocurrió una idea y, recordando a los niños, hizo un tubo de papel y trató de escuchar con él. No se escuchaba el corazón, sino que se oía mucho mejor que mediante auscultación directa. Sorprendido y animado por el éxito, ese mismo día mandó a hacer el primer estetoscopio del mundo: un tubo de madera de unos 30 cm de largo por 4 de diámetro, con un canal central de 5 mm y los extremos en forma de cono.

Lo más probable es que la historia no sea cierta y que Laënnec, especializado en enfermedades pulmonares, simplemente desarrollara el dispositivo para conseguir mejor calidad de sonido. Por haber, hay historiadores que dicen que el cacharro se inventó, en realidad, en el Antiguo Egipto. Pero vamos, eso es lo de menos: más importante que la invención del estetoscopio, fue la publicación de su Tratado sobre la auscultación mediata. En él, no solo hacía una descripción detallada de los sonidos que se podían escuchar en el tórax, sino que defendía la importancia central de la observación en la práctica médica. Esa, y no otra, seguramente sea la mayor aportación de una de las mentes más dotadas de la historia de la medicina: haber enseñado a los médicos a escuchar nuestro mundo interior.

jueves, 11 de febrero de 2016

Las bacterias hablan con palabras eléctricas

Enviado por Moises León Sánchez
Las bacterias, como cualquier ser vivo, se comunican con su entorno, y por supuesto con organismos de su misma especie. La comunicación entre bacterias mediante señales químicas está estudiada desde hace mucho tiempo. Sin embargo, el hallazgo de que estos sencillos seres unicelulares lo hacen mediante señales eléctricas -de forma similar a como lo hacen las neuronas del sistema nervioso de los animales es toda una novedad para la microbiología

Y más aún que lo hacen para coordinarse socialmente, para actuar de forma cooperativa ante una situación adversa, para sobrevivir como un equipo y no como una suma de células individuales y egoístas. La investigación publicada en Nature liderada por Jordi García Ojalvo, de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, y Gürol Süel, de la Universidad de California en San Diego, supone un auténtico descubrimiento.

Hace mucho tiempo que se conocía la existencia de canales iónicos en la membrana de las bacterias, proteínas que atraviesan la membrana de estas células y que permiten el transporte selectivo de iones de potasio cargados eléctricamente. La apertura o el cierre de estos canales permite la acumulación de una diferencia de potencial eléctrico a ambos lados de la membrana bacteriana, y por tanto la descarga de una señal eléctrica a escala microscópica. De hecho, los canales bacterianos son similares a los de nuestras neuronas y su estudio permitió comprender cómo se transmitian los impulsos nerviosos. La transmisión de estos impulsos eléctricos en las neuronas es la base fisiológica de que usted pueda razonar, leer estas páginas o mover sus músculos. ¿Pero para qué los usaban las bacterias?. Era un misterio, hasta ahora.

La investigación inicial de García Ojalvo y Gürol Süel se centraba en comprender los mecanismos de resistencia bacteriana cuando estos organismos forman biofilms (o biopelículas), una forma de comunidad microbiana en la que las células bacterianas forman delgadas películas y excretan una matriz extracelular a través de la cual intercambian agua, nutrientes, enzimas y residuos. En una palabra: en un biofilm las bacterias se hacen sedentarias, cooperan y se comunican a través de señales químicas que regulan la expresión de genes de manera diferente en las distintas partes de la comunidad, como un tejido en un organismo multicelular. Un ejemplo muy gráfico de esto es el sarro de los dientes. Las biopelículas son altamente resistentes a productos químicos y antibióticos, y son un problema médico muy importante en casos de resistencia bacteriana en hospitales.

Cuando las bacterias forman biofilms, necesitan cooperar y comportarse como una sociedad solidaria, para asegurarse de que los nutrientes -más abundantes en la periferia de la colonia- llegan a todos los rincones de la comunidad. ¿Cúal era la forma en la que seres tan sencillos resolvían los 'conflictos sociales' dentro del biofilm, entre el centro y la periferia, sobre todo cuando las condiciones se volvían adversas?

Los investigadores advirtieron que cuando un biofilm de la bacteria Bacillus subtilis crece hasta un tamaño considerable, la periferia, que tiene alimento a discreción, deja de crecer cada cierto tiempo para dejar que los nutrientes difundan al centro de la comunidad, más hambrienta. De la misma forma ocurre cuando se ataca al biofilm con productos químicos o antibióticos: la colonia actúa de forma coordinada. La amenaza es comunicada de la periferia hacia el centro.

Así que diseñaron un experimento para medir los cambios de potencial en las membranas bacterianas durante las oscilaciones metabólicas fruto de someter al biofilm a una huelga de hambre. Eureka: las oscilaciones eléctricas -en las que estaban implicados los canales iónicos- coincidían con el crecimiento de la biopelícula. Cuando los investigadores usaron fármacos para inhibir los canales iónicos, el biofilm deBacillus subtilis perdía toda su capacidad de actuación cooperativa, y las células bacterianas se volvían totalmente 'egoístas'.

El norteamericano Gürol Süel señala que, mediante estas señales, la comunidad de bacterias dentro de las biopelículas parece funcionar muy parecido a un 'cerebro microbiano', comunicándose entre sí de forma sorprendentemente similar al mecanismo neuronal llamado 'difusión de la depresión cortical' -una onda de actividad eléctrica intensa que se esparce desde un centro hasta un área amplia- involucrado en trastornos como migrañas y convulsiones.

De igual manera, cuando las bacterias del centro del biofilm tienen “hambre” (están en situación de estrés nutricional), este disparador metabólico induce la liberación de potasio intracelular, que a su vez despolariza las bacterias vecinas. Así se expande una señal eléctrica hacia la periferia para que deje de crecer y permita llegar el alimento. Esto sugiere que muchos de los medicamentos originalmente desarrollados para la epilepsia y la migraña también pueden ser efectivos en el ataque a las biopelículas bacterianas, que se han convertido en un creciente problema de salud en todo el mundo debido a su resistencia a los antibióticos, dice Süel. Estas sustancias interceptarían las comunicaciones enemigas, impidiendo que las bacterias patógenas hablaran y se coordinaran entre sí.

Pero más allá de las importantes aplicaciones médicas, este hallazgo abre toda una línea de investigación acerca de cómo aparecieron en la evolución de los seres vivos los mecanismos de coordinación pluricelulares y la transmisión neuronal ulterior. Jordi Garcia-Ojalvo, el coautor español y director del Laboratorio de Dinámica de Sistemas Biológicos de la Universidad Pompeu i Fabra afirma que el estudio ofrece una perspectiva radicalmente nueva de cómo se pudo originar el sistema nervioso en los animales. Ahora parece claro que la comunicación electroquímica, gracias a los canales iónicos transmembrana apareció en la evolución muchísimo antes de lo que se esperaba.

En la evolución, los mecanismos que funcionan y confieren ventajas tan significativas se conservan con fuerza y tienden a amplificarse y mejorarse a un ritmo relativamente rápido. En nuestro cerebro, las neuronas se comunican mediante señales electricas a una velocidad inmensamente superior que entre las bacterias. Pero ahora sabemos que la verborrea alocada de nuestras sinapsis empezó hace miles de millones de años con las primeras palabras eléctricas de una tribu de bacterias.

Nanoesferas contra el cancer (2)

Enviado por Tania Hernández

Un grupo de investigadores informó que la proliferación de células malignas en líneas celulares de cáncer epitelial logró ser inhibida gracias al uso de nanopartículas de oro (nanoesferas) y al de un conjugado derivado de la hormona somatostatina(llamado lanreótido) en ensayos preclínicos.

Eva María Molina Trinidad, investigadora del Instituto de Ciencias de la Salud de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), explicó que estas sustancias, junto con otras moléculas, pueden servir para el transporte de fármacos.

La fórmula fue probada en modelos animales, la línea celular MCF-7 de cáncer de mamafue inducida en ratas, y las células tumorales B16 en ratones. Los primeros resultados mostraron que es capaz de inhibir la proliferación de células malignas MCF-7. Posteriormente, sería evaluada en células de cáncer cervico-uterino (adenocarcinomas o carcinomas) y en células de cáncer de pulmón, apuntó.

La somatostatina, también conocida como hormona inhibidora de la hormona de crecimiento (GHIH por sus siglas en inglés), es una hormona peptídica que regula el sistema endocrino y está compuesta de 14 aminoácidos. Es liberada por las células delta en el páncreas, que están involucradas de forma indirecta en la regulación del azúcar en sangre, inhibiendo también la secreción de insulina y glucagón, por mencionar algunas de sus funciones.

Los efectos beneficiosos de la somatostatina en ciertos trastornos de hipersecreción, en este caso de exceso de hormona, son bien conocidos. Sin embargo, su utilidad clínica ha estado limitada por su vida media extremadamente corta en el plasma. En la sangre, su vida media en la forma SS-14 es de únicamente dos minutos, y en la forma SS-28 es de seis minutos. Por lo tanto, tiene que ser administrada por infusión intravenosa continua.

Otro problema es que, después de suspender la infusión intravenosa, se manifiesta un efecto de rebote. En éste, la hipersecreción de la hormona de crecimiento humano (HGH), la insulina y el glucagón son hiper-secretados. Por ello, se han desarrollado derivados sintéticos más resistentes a la acción de las peptidasas (enzimas que rompen los enlaces peptídicos de las proteínas).

Los investigadores han funcionalizado las nanoesferas como sondas celulares y agentes de entrega de las biomoléculas derivadas de la somatostatina, a fin de poder otorgar un diagnóstico y tratamiento del cáncer, ya que estas nanopartículas podrían reducir la toxicidad química mediante el transporte del fármaco directamente al blanco liberando una dosis específica (vectorización y terapia dirigida).

Molina Trinidad modificó la síntesis de las nanoesferas de oro en un medio acuoso, lo cual permite la funcionalización de las mismas con el péptido derivado de la somatostatina, denominado lanreótido.

“La funcionalización radica en la unión de las nanopartículas de oro que dan lugar a la formación de un complejo químicamente estable que nos permite dirigirlo a un sitio celular en específico, en este caso al tumor en ratones y a las células de cáncer de mama. Se utilizan nanopartículas de oro con el fin de disminuir daños colaterales o efectos farmacológicos o riesgos de toxicidad que provocan otros fármacos o medicamentos en el organismo. Nos dimos cuenta que la funcionalización de nanopartículas de oro con biomoléculas orgánicas y los estudios en farmacocinética y biodistribución de las mismas pueden servir con fines de diagnóstico y terapia a futuro”, destacó la especialista.

Almiquí

Este animal paradójico se encuentra al borde de la extinción

El amiquí es una réplica gigante de la musaraña y se encuentra entre los mamíferos más extraños del mundo. Existen dos especies distintas, que, además, se parecen mucho: el almiquí de Cuba y el almiquí paradójico que vive en Haití.

El almiquí es un verdadero fósil viviente, de cuyos antepasados se han encontrado osamentas que datan de hace 30 millones de años. La morfología y la anatomía de este singular insectívoro demuestran que se trata de un animal extremadamente primitivo, que de alguna manera ha olvidado evolucionar.

A causa de sus costumbres nocturnas, el alquimí ha sido desconocido para los naturalistas durante mucho tiempo. Pasa el día en su guarida, un hueco de un árbol o una madriguera, de donde no sale hasta que cae la noche. Entonces se va de caza y su manera de andar se parece a la de un erizo.

Se balancea y avanza en zigzag, como si estuviera borracho. El alquimí es prácticamente incapaz de correr, y cuando intenta acelerar el paso, bajo los efectos del temor, tropieza a menudo y se enreda en sus propias patas.

Además de su gran parecido con las musarañas, con las que, por otra parte, no está emparentado, el alquimí se caracteriza sobre todo por su saliva venenosa. El segundo diente incisivo de cada lado de su mandíbula inferior posee una ranura comunicada con una glándula venenosa, de donde proviene su nombre latino de Solenodon, "diente surcado". El veneno es muy activo, incluso para los demás almiquíes, y cuando dos de estos animales se pelean, infligiéndose serias mordeduras, ocurre que uno de ellos muere envenenado.
Grupo:Vertebrados
Clase: Mamíferos
Orden: Insectivoros
Familia: Solenodóntidos
Género y especie: Solenodon paradoxus (Alqimí paradójico).

lunes, 8 de febrero de 2016

Dmitri Mendeléyev: ¿Por qué el vodka tiene 40 grados?

Dmitri Mendeléyev tuvo un revelador sueño la noche el 16 de febrero de 1969. Vio todos los elementos químicos dispuestos de forma ordenada en una tabla a la que hoy llamamos periódica. «Vi una tabla en la que los elementos encajaban en su lugar. Al despertar, tomé nota de todo en un papel». Es posible. Pero de lo que no hay duda es de que la tabla es el fruto de la ejecución de cientos de solitarios químicos, a los que el químico jugaba en sus largos viajes en tren por Rusia. Barajaba las fichas con las propiedades de los distintos elementos, tratando de encontrar un orden que finalmente, anestesiado en su subconsciente, se le reveló en sueños.

Dmitri Mendeléyev se convirtió en uno de los químicos más reputados de la historia. No en vano, la ciencia le debe uno de sus trabajos más importantes, la clasificación, organización y distribución de los distintos elementos químicos según sus propiedades y características. Él fue el encargado de sembrar la semilla del posterior método definitivo de catalogación: ordenó los elementos según su masa atómica en una tabla que bautizó como periódica, situando en una misma columna aquellos que tuvieran algo en común.

Dmitri Mendeléyev nació en Tobolsk, histórica capital de Siberia, en el año 1834 y tuvo que sobrevivir en una gran familia con escasos recursos económicos. Era el menor de, al menos, 17 hermanos. Su padre quedó ciego en el mismo año en el que su último vástago vino al mundo, perdiendo así su trabajo y falleciendo años más tarde; mientras que su madre regentaba una fábrica de vidrios, hasta que un incendio acabó con el negocio. En lugar de por una reconstrucción, decidió apostar todos sus ahorros a la educación de su hijo Dmitri, que ya desde muy pequeño apuntaba maneras, y se trasladaron a Moscú para que siguiese progresando en los estudios.

No todo fue fácil. A pesar de su pericia e inteligencia, Dmitri Mendeléyev fue rechazado por la Universidad de Moscú, debido a la política que seguía el centro de no admitir a nadie que no hubiera nacido en la propia ciudad. Este reto que se le presentó en el camino fue superado. El padre de la tabla periódica se volvió a trasladar hasta San Petesburgo donde finalmente pudo cursar los estudios para los que estaba destinado. La suerte nunca le acompañó, y tras terminar sus estudios volvió a toparse con otra piedra en su camino. Mendeléyev fue diagnosticado de tuberculosis e inmediatamente enviado hasta la península de Crimea para curarse de sus dolencias. Mientras se recuperaba, decidió seguir formándose por su cuenta y trabajó como profesor de ciencias.


Dmitri Mendeléyev nació y creció en la tradicional e inmovilista Rusia de los zares, y siempre estuvo señalado dentro de su país -por entonces todo un imperio- como una persona liberal, algo que le perjudicó dentro de sus fronteras. Tampoco le ayudó su complicada personalidad. Adicto al trabajo y perfeccionista hasta el extremo, era conocido por su mal carácter. Sus compañeros siempre aseguraron que, mientras trabajaba, su comportamiento estaba basado en gritos, gruñidos y malas palabras. Hubo quien se atrevió a preguntarle de dónde le venía ese genio, una cuestión para la que encontró una ingeniosa respuesta: según Dmitri Mendeléyev, su constante enfado era la única manera de mantenerse sano y no contraer una úlcera.
Dmitri Mendeléyev estuvo a punto de conseguir un Premio Nobel, una circunstancia que finalmente se le resistió. El Comité Nobel de Química recomendó a la Academia Sueca de Ciencias que el máximo galardón se le concediera al creador de la tabla periódica y, a pesar de que son muy pocas las ocasiones en las que la Academia ignora las recomendaciones del Comité, desafortunadamente esta fue una de ellas. Las malas lenguas aseguran que el culpable tiene nombre y apellidos. Svante Arrhenius, un científico sueco que ya había ganado el galardón de física en el año 1903, que tenía una gran influencia sobre los encargados de decidir el vencedor y que guardaba gran rencor hacia Mendelèyev. Un año después de que se truncara ese reconocimiento a su labor, el científico murió.

A pesar de ello, Dmitri Mendeléyev figura en los libros de Historia como el gran creador de la tabla periódica, uno de los principales culpables de que el profesor de Química -el mismo que te enseñó que cuando el oso tocaba el pito, era Perico el que hacía sonar su silbato- repitiera con insistencia símbolos y valencias. Todos aquellos que en su día no optaron por seguir su carrera profesional con una bata y dentro de un laboratorio quizá tengan la sensación de que haber aprendido a formular y nombrar apenas les sirvió para superar aquel curso de la ESO o la EGB. Sin embargo, con el paso de los años, y ya con una mejor perspectiva de la vida, resultaría casi imposible olvidar que Ag es el símbolo de la plata, algo que también es de gran ayuda para rellenar las esquinas de los crucigramas.


Mendeleiev y el vodka
Pero Mendeleiev también tuvo mucho que ver con la historia del vodka. La emblemática bebida rusa se destilaba de forma casera y se producía con una acumulación alcohólica que iba de los 10 a los 50 grados, sin ningún tipo de estandarización. Los estudios del químico ruso le permitieron llegar a la conclusión de que 40 era la cifra ideal: hacía que el calor producido en su consumo fuera el mínimo y, por tanto, se mantuviera al máximo su sabor. Desde ese momento, el vodka ruso tiene, oficialmente, una graduación obligatoria de 40 grados. Cuando la graduación es mayor, el calor producido en la boca mezclado con la humedad se percibe como sequedad.

El legado de Mendeleiev

El pasado 30 de diciembre, cuatro nuevos elementos químicos se incorporaron a la tabla periódica de Dmitri Mendeléyev, rellenando así su séptima fila. Aún no han sido bautizado, pero los superpesados 113, 115, 117 y 118, descubiertos por científicos japoneses, rusos y estadounidenses, ya han sido verificados por la Iupac (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). Estas incorporaciones de la tabla periódica han sido las primeras desde que en el 2011 se incorporaron otros dos nuevos componentes: el 114 y el 116. Y es que, desde que Dmitri Mendeléyev presentó en 1869 su primera versión del tablero, integrado por 63 elementos, la clasificación ha ido sufriendo múltiples variaciones. El ruso intuyó que la Ciencia todavía no había logrado descubrir todos. Dejó varios huecos vacíos para que sus contemporáneos fueran completándola.
Dmitri Mendeléyev creó la tabla periódica para facilitar el trabajo de los químicos. La distribución actual de los elementos por grupos en función de sus propiedades es un diseño de Alfred Wermer, que toma como patrón la de su colega ruso. El trabajo por el que el químico, nacido hace hoy 182 años, pasó a la historia consistía en ordenar todos los elementos químicos que fueran naturales o creados artificialmente y clasificarlos según su masa atómica: «Cuando los elementos están dispuestos en columnas verticales de acuerdo con el incremento de su peso atómico, de modo que las líneas horizontales contengan elementos análogos, de nuevo según el aumento de peso atómico, se produce una ordenación a partir de la cual se pueden sacar varias conclusiones generales».

jueves, 4 de febrero de 2016

Guante con sensores para detectar cancer

Enviado por Daniel Ochoa
Un equipo de investigadores japoneses y estadounidenses anunciaron que desarrollaron un sistema de nanosensores, con el objetivo de construir un guante que pueda servir en un futuro para detectar el cáncer de seno.

Según un artículo publicado en la versión en internet de la revista de ciencia británica Nature Nanotechnology, los investigadores lograron crear una fibra sensible de 3,4 micrómetros de espesor.

El material semielectrónico está fabricado en base a nanotubos de carbono. "Los dedos sensibles de un médico experimentado son capaces de detectar un tumor pequeño pero lo que sienten, no se puede medir" y ser cuantificado para compartir esta información, explicó a la AFP el profesor Takao Someya de la Universidad de Tokio.

Este dispositivo permitiría suplir la falta de experiencia o de una formación adecuada para palpar a los pacientes.Los profesionales de la salud van a poder un día buscar el cáncer de seno utilizando unos guantes con sensores de presión para detectar tumores", dijeron los investigadores en un comunicado emitido antes de la publicación del artículo.

Los científicos creen que en el futuro podrían medir y reproducir las sensaciones que experimentan los profesionales experimentados, afirmó Someya.

El prototipo es un cuadrado de 4,8 cm2 que permite evaluar 144 puntos de presión de manera simultánea. "Los captadores de presión convencionales son adaptables para poder examinar superficies como la piel humana, pero justamente no pueden medir variaciones de presión cuando están doblados", estimó en un comunicado el equipo de profesores liderado por los académicos Takao Someya, de la Universidad de Tokio y Zhigang Suo, de la Universidad de Harvard.

Los académicos probaron el rendimiento del sensor en un vaso sanguíneo artificial, con lo que midieron su capacidad de captar mínimas variaciones de presión.

Los tratamientos contra el cáncer dependen mucho de la detección temprana de la enfermedad.

Cuco corredor (Correcaminos)

Un campeón de la carrera pedestre.

He aquí al extraño cuco corredor que los anglosajones conocen por el nombre evocador de "roadrunner", correcaminos. Es un pariente cercano de nuestro cuco, del que sin embargo difiere por su aspecto, su tamaño y el moño que lleva en la cabeza. De costumbres exclusivamente terrestres, se complace en correr por el suelo. 

Vive en las regiones de monte bajo espinoso de California y México, donde también se le llama "gallo del chaparral". Rehuye el frío y no se le encuentra más que en las partes más cálidas de estas regiones semidesérticas.

El cuco corredor no está especialmente adaptado a la vida en estas condiciones extremas de temperatura y sequedad. Se protege buscando abrigo bajo los matorrales densos y llega incluso a esconderse en las madrigueras.

El cuco corredor merece su nombre, ya que puede alcanzar los 40Km/h en terreno llano. Esto es un record destacable para un ave. No  obstante, vuela poco y parece emprender el vuelo a disgusto cuando no puede hacer otra cosa para escapar de un peligro inmediato. Mencionemos que a plena velocidad esta ave mueve sus patas con tal rapidez que no se las distingue; el cuco corredor parece literalmente volar a ras del suelo.

El régimen alimenticio de este volátil se compone de coleópteros y otros insectos, así como de lagartos. Incluso se le ha visto cazar serpientes, a las que mata martillándolas con su potente pico. Al contrario que la mayoría de sus parientes, este cuco no parasita los nidos de otras aves, sino que construye el suyo propio en los matorrales bajos.

Grupo:Vertebrados
Clase: Aves
Orden: Cuculiformes
Familia: Cucúlidos
Género y especie: Geoccyx velox (cuco corredor)

martes, 2 de febrero de 2016

Buscan reducir depresión y muerte neuronal en pacientes con Parkinson

Enviado por Alexis Gabriel Suarez Gomez
Investigadores del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía (INNN), en colaboración con el Instituto Nacional de Psiquiatría Ramón de la Fuente Muñiz (INPRFM), estudian el efecto que tiene la hormona dehidroepiandrosterona (DHEA, sustancia química producida de modo natural en el cuerpo humano y que se reduce con la edad) en diferentes sistemas de neurotransmisión involucrados en trastornos psiquiátricos y neurológicos.

De acuerdo con el doctor en Ciencias Médicas del INNN y titular del proyecto, Iván Pérez Neri, la depresión y la muerte neuronal se presentan de manera simultánea hasta en 75 por ciento de los casos de pacientes con enfermedad de Parkinson.

Aunque todavía no existen medicamentos utilizados para combatir a la par estos padecimientos, los investigadores del Departamento de Neuroquímica del INNN han estudiado por diez años la hormona DHEA. Uno de los neurotransmisores de mayor interés para los investigadores ha sido la dopamina, asociada con el estado de ánimo y el control del movimiento del cuerpo.

"Hay datos que apuntan la existencia de algo que no está funcionando bien a nivel cerebral y está causando depresión en un paciente con Parkinson. Esto sugiere la existencia de un enlace y un punto de convergencia entre estos dos mecanismos. Cuando experimentamos el efecto que tiene la DHEA sobre el sistema de señalización de la dopamina, nos encontramos con algo muy interesante: la hormona inhibe la actividad de la monoamino oxidasa, una proteína muy importante en Parkinson", señaló.

Al inhibir la DHEA la enzima monoamino oxidasa, se previenen los efectos que tienen la dopamina y otros neurotransmisores a nivel cerebral y que intervienen en la depresión y en la enfermedad de Parkinson.

"Esta enzima es una proteína que degrada los neurotransmisores del tipo de la dopamina o la serotonina. Esta monoamino oxidasa existe en las formas A y B. La primera está involucrada con la depresión, es decir, los inhibidores de esta enzima son antidepresivos. Respecto de la forma B, los inhibidores reducen la muerte neuronal que se ha observado en modelos experimentales de enfermedad de Parkinson. La hormona DHEA inhibe las dos formas de esta proteína", explicó.


Lo anterior sugiere que el tratamiento con esta hormona podría reducir la depresión y la muerte neuronal al mismo tiempo.

En estudios realizados con modelos de laboratorio, los investigadores inyectaron una concentración definida de la hormona DHEA en ratas, para luego extraer sus cerebros y separar partes específicas relacionadas con la depresión y los movimientos del cuerpo. Posteriormente se analizaron los fragmentos para determinar el contenido de los neurotransmisores y en qué cantidad funcionan las proteínas que degradan estos.

A raíz de los primeros experimentos, los investigadores continúan en la realización de estudios que permitan definir con mayor detalle el efecto de la hormona DHEA. Actualmente, en colaboración con el INPRFM se iniciaron experimentos en los cuales se implantó en ratas una cánula en una parte específica del cerebro para monitorear la liberación de neurotransmisores.

En palabras del investigador Pérez Neri, los resultados obtenidos hasta ahora abren la posibilidad de contar con un mecanismo o fármaco que podría reducir la muerte neuronal y la depresión simultáneamente.

El trabajo, financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), forma parte de la tesis doctoral del investigador Iván Pérez Neri y cuyos primeros resultados se han publicado en cuatro revistas científicas, así como en el libro Efecto de la DHEA sobre el metabolismo cerebral de la dopamina: Hormonas, estado de ánimo y muerte neuronal.

El virus de la hepatitis C, fármaco contra otros virus

Enviado por Edgar Lucero Martinez
La única manera eficaz de combatir un virus es con una vacuna que active el sistema inmunitario contra el agente infeccioso. Pero, ¿y si se pudieran usar las armas de un virus contra otros virus? Un grupo de investigadores ha comprobado que el virus de la hepatitis C tiene una molécula que podría ser usada contra sí mismo y otras familias de virus como las del sarampión, el dengue o el VIH.

Contra las bacterias ya hay microorganismos con acción bactericida como las penicilinas e incluso se investiga el uso de virus bacteriófagos. Pero para los virus, más allá de algunos prometedores trabajos con bacterias viricidas como la Wolbachia, solo hay estrategias defensivas como el desarrollo de una vacuna. Generalmente, se obtienen de versiones debilitadas, sin carga viral, del virus, pero con la capacidad de activar las defensas contra la infección. Un problema de este enfoque es que los virus mutan y hay que reformular la vacuna cada cierto tiempo, a veces cada año como sucede con el de la gripe.


El enfoque investigado por un grupo de científicos de EE UU y Singapur es muy diferente. Ellos quieren usar virus contra virus y quieren hacerlo aprovechando las habilidades de una molécula presente en el virus de la hepatitis C. Se trata del péptido HA, nombre que toma de su estructura en hélice alfa, un compuesto con un número menor de aminoácidos que las proteínas.


"Estos péptidos forman parte de una proteína más grande, llamada NS5A, producida por el virus, es decir, codificada por el genoma viral, en el interior de la célula huésped", explica el investigador de la Universidad de California, Davis, y la Universidad Tecnológica de Nanyang, Atul Parikh. Una vez dentro de la célula infectada, NS5A secuestra los procesos y recursos celulares para la replicación del virus en otras células.

Pero esa misma habilidad para el secuestro del funcionamiento de las células es su talón de Aquiles. Su modo de acción puede ser usado para destruir la membrana que recubre el virus y protege su carga viral. Al debilitar la envoltura vírica, HA degrada el virus y su capacidad para infiltrarse en más células.

"Como el péptido inhibe el virus yendo contra su membrana, en vez de contra alguna proteína específica del virus de la hepatitis C, funciona contra un gran número de virus con envoltura vírica", comenta Parikh. En concreto, contra todos los virus que cuentan con esta capa exterior. No todos la tienen, pero sí familias como los Flaviviridae o los paramixovirus.

Esa es la teoría, pero no estaba claro cómo esta molécula podría atacar la envoltura vírica sin hacerlo también a la membrana de las células sanas. La clave, según publican Parikh y sus colegas en la revista Biophysical Journal, está en el colesterol y otros lípidos presentes en la capa exterior tanto de virus como de células.

Sin que esté muy claro el porqué, HA "roba", en palabras de Parikh el colesterol de la cobertura, probablemente porque lo necesite para el proceso de replicación del virus. Pero lo más prometedor es que los científicos comprobaron que este péptido detecta y distingue entre células y virus en función de este y otros lípidos. 

De hecho, en los ensayos realizados por los investigadores, comprobaron que HA se unía a la envoltura vírica de varios virus como el dengue, el sarampión o el virus sincicial respiratorio, VSR, todos ellos con una capa exterior rica en colesterol y esfingolípidos. Además, al ser una membrana robada a las células, Parikh sostiene que "el virus no puede desarrollar resistencia contra el péptido porque el genoma viral no controla la envoltura vírica".

Los resultados de esta investigación son muy prometedores, ya que abren la posibilidad de que haya en el futuro un virus activo contra varios virus, evitando además el desarrollo de resistencias. Pero aún queda un buen trecho para convertir el virus de la hepatitis C en un antivirus. El estudio se ha realizado con modelos moleculares, es decir, con compuestos químicos que se parecen a células o funcionan como virus, pero que ni son unas ni otros.

"Estos resultados abren la posibilidad de que el péptido HA pueda ser usado para detener la entrada y por lo tanto la infección de células humanas por virus recubiertos con lípidos entre los que se incluye el VIH. Sin embargo, es necesario repetir los experimentos usando virus y células reales en lugar de vesículas lipídicas", comenta el científico de la Universidad Northwestern (EE UU), Armando Hernández García, no relacionado con el estudio. Después vendrían los ensayos con animales y, más tarde, humanos.

Para este investigador, que trabaja con virus artificiales como portadores de fármacos, esta investigación muestra que se pueden usar componentes de un virus en contra de otro o de sí mismo. Pero, para Hernández, habría que hacer muchos más estudios para despejar su principal duda: "que el péptido pudiera tener efectos tóxicos en células humanas ya que también podría interactuar con sus membranas y no solo con el virus".

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