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miércoles, 10 de abril de 2019

La primera foto de un agujero negro

La primera imagen de un agujero negro ha sido publicada este miércoles por un equipo internacional de más de 200 científicos. El cuerpo en cuestión está en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), a una distancia de 55 millones de años luz. Hasta ahora, la existencia de estos objetos extremadamente densos se conocía solo por métodos indirectos, pero nunca se había observado uno.

Los agujeros negros son cuerpos astronómicos tan masivos que generan un campo gravitatorio del cual no escapa ninguna partícula, ni siquiera la luz. Los investigadores han creado la imagen histórica unificando datos registrados por una red de ocho radiotelescopios repartidos por todo el mundo. Juntos actúan como una sola antena parabólica del tamaño de la Tierra, llamada Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés).

El consorcio EHT ha presentado sus resultados pioneros hoy en varias ruedas de prensa simultáneas por todo el mundo. En España el evento ha sido coordinado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) desde Madrid. El comisario europeo de Investigación, Ciencia e Innovación, Carlos Moedas, ha dicho desde Bruselas que “la historia de la ciencia quedará dividida entre el tiempo antes de la imagen y el tiempo después de la imagen”, y ha subrayado que la colaboración internacional de los científicos “da una lección a los políticos”.

Hace un siglo, Albert Einstein calculó que la fuerza de gravedad podía distorsionar el espacio-tiempo. Sus ecuaciones predecían que un cuerpo de altísima densidad podría esconderse detrás de un horizonte de sucesos, el límite a partir del cual la atracción del agujero negro es ineludible. Este horizonte es lo que se aprecia en la imagen recién publicada. El hito aparece en una serie de seis artículos científicos publicados hoy en una edición especial de la revista Astrophysical Journal Letters.

Aunque el agujero negro, por definición, no se puede ver, el gas que cae hacia él se calienta a millones de grados y brilla. Frente a esa iluminación de fondo se observa una silueta oscura que es la sombra del agujero negro. Todo ello aparece bastante borroso porque el tamaño de la imagen supera la resolución máxima del EHT.

El anillo luminoso que rodea al horizonte de sucesos es asimétrico porque el agujero negro está en rotación. En la región inferior, la luz se desplaza hacia el observador y aparece más brillante, mientras que en la parte superior, la luz se aleja y aparece más tenue. Esto ha permitido determinar que el agujero negro gira en sentido horario.

Las ecuaciones de la relatividad general formuladas por Einstein también predijeron que un horizonte de sucesos debería tener forma circular y tamaño proporcional a la masa del agujero negro, con lo cual esta imagen pone a prueba la célebre teoría de nuevo. La relatividad general explica el comportamiento del universo a gran escala, pero es incompatible con la mecánica cuántica, que gobierna el mundo de las partículas subatómicas.

Con esta imagen, los científicos han constatado que las ecuaciones de la gravedad se sostienen incluso bajo las condiciones extremas en torno al agujero negro y Einstein ha vuelto a salir indemne. “Hemos medido que [el horizonte de sucesos] es extremadamente circular. Concuerda muy bien con las predicciones de la relatividad de Einstein”, ha dicho en la rueda de prensa José Luis Gómez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA).
Un telescopio del tamaño de la Tierra
El agujero negro en el corazón de M87 está en el cercano cúmulo de galaxias Virgo y es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol. Observarlo desde la Tierra es comparable a divisar desde la Luna una pelota de tenis en la superficie de nuestro planeta, según ha dicho Iván Martí-Vidal, investigador del Instituto Geográfico Nacional. Debido a un fenómeno físico llamado difracción, existe un límite al tamaño de los objetos distantes que se pueden ver: cuanto más pequeños o lejanos sean, mayor es el telescopio necesario.

En este caso, los científicos escogieron detectar la luz que rodea al horizonte de sucesos en la longitud de onda de aproximadamente un milímetro. En esta banda del espectro electromagnético —entre infrarrojo y microondas— la luz puede sortear los obstáculos de gas y polvo desde el centro de la galaxia M87 hasta el Sistema Solar en la Vía Láctea.

Pero para observar el agujero negro en esa longitud de onda, sería necesario un radiotelescopio del tamaño de la Tierra. Por eso se creó la red de telescopios del EHT, que unifica los datos provenientes de antenas en EE UU, México, Chile, España y la Antártida, mediante un proceso llamado interferometría. Cuantos más observatorios se añaden, y más distanciados están, mejor resolución del agujero negro se puede obtener al sincronizar sus observaciones.
Dos años para revelar la ‘fotografía’El EHT recogió en abril de 2017 los datos que han permitido construir la nueva imagen. Durante cinco días completos, los ocho radiotelescopios de la red, que incluyen el Telescopio de 30 metros de Pico Veleta en Sierra Nevada (Granada), se sincronizaron con relojes atómicos para observar el centro de la galaxia.

Las cantidades ingentes de datos recogidas por cada observatorio fueron enviadas en discos duros a una central en EE UU. Sumaban cuatro millones de gigabytes en total. Un superordenador combinó todas las observaciones, espaciando la reproducción de los distintos telescopios para tener en cuenta la diferencia horaria entre la llegada de las ondas electromagnéticas a cada uno. Luego, astrónomos e ingenieros informáticos analizaron los datos durante dos años.

Dado que los telescopios están distribuidos por todo el planeta pero no cubren la superficie entera de la Tierra —como haría realmente un telescopio gigante—, tres programas independientes de inteligencia artificial han extrapolado los datos que faltaban para generar la imagen más probable de ser fiel a la realidad. No es una auténtica fotografía, pero es lo que más se aproxima.

Gómez destaca, además, que el EHT tomó en realidad cuatro imágenes consecutivas, los días 5, 6, 10 y 11 de abril de 2017, todas “analizadas con independencia y con la misma rigurosidad”. Las cuatro imágenes coinciden, con lo cual no cabe duda de que el agujero negro en M87 tiene la forma que muestran.

Se esperaba que en la rueda de prensa se anunciase la imagen de otro agujero negro: Sagitario A*, el cuerpo masivo en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Sagitario A* está a 26.000 años luz de distancia de la Tierra y, aunque tiene la masa de cuatro millones de soles, se estima que solo mide 24 millones de kilómetros de diámetro, 17 veces más que el Sol.

Antxon Alberdi, el director del Instituto de Astrofísica de Andalucía, ha aclarado que esta imagen no está lista por dificultades técnicas, pero “se tendrá”. “La sensibilidad de EHT va a mejorar cuando llenemos la superficie del telescopio equivalente. Eso va a ocurrir con la adición de nuevos telescopios”, dice Alberdi.

Agricultura Ecológica

Orgánica, biológica, ecológica… estos son algunos de los términos que intentan definir un tipo de cultivo que se basa en el aprovechamiento de los recursos naturales en cualquiera de las etapas del proceso.
Atajar las plagas, trabajar el suelo, utilizando recursos del propio cultivo y dejar de lado fertilizantes, plaguicidas y organismos genéticamente modificados… es lo que convierte a este tipo de agricultura en un proceso natural que cuida el alimento usando los propios recursos naturales.
En España es el cuarto país a nivel mundial con más extensión de terreno dedicado a la agricultura ecológica, sin embargo, gran parte de la producción suele exportarse.
Pero, ¿por qué parece que algo que ya hacían nuestros abuelos, antes de los avances tecnológicos, vuelve a estar en boga de todos? Pues para muchos, es por los beneficios que conlleva, no sólo en la salud física, sino también en la satisfacción personal.
Que los productos de este tipo de agricultura son saludables es quizás la más importante de las razones por la que muchos la valoran, pero ¿qué significan que son saludables? Pues la respuesta es que están libres de residuos tóxicos, no contienen pesticidas, insecticidas, antibióticos, aditivos, a lo que se suma que el suelo de cultivo, al estar equilibrados por fertilizantes naturales hace que los nutrientes no se vean interferidos por ningún agente químico.
De hecho, hay estudios que de forma cuantitativa reflejan las diferencias nutricionales entre un alimento procedente de un cultivo ecológico o de un cultivo convencional. Así, un tomate procedente de un cultivo convencional tiene 4.5 de calcio, mientras que si procede de un cultivo ecológico tiene 23.
Estos cultivos son sostenibles y respetuosos con la naturaleza y atiende a los ciclos naturales de los cultivos, lo que contribuye a fomentar un desarrollo sostenible. Una de las prácticas más conocidas es la elaboración de compost o abonos orgánicos a través del reciclaje de los nutrientes y su reincorporación al suelo, lo cual refleja el aprovechamiento de los recursos que es la base de este tipo de agricultura.
Muchos escogen estos productos no solo por su calidad, sino porque, son más sabrosos. Y tú, ¿qué opinas? ¿Has probado algún alimento producido por la agricultura ecológica? ¿Notas la diferencia?

martes, 9 de abril de 2019

¿Qué es la equinoterapia?

La equinoterapia y los beneficios que produce, posibilita una vida diferente para aquellas personas con discapacidad ya que, ofrece un abanico muy amplio de posibilidades a personas con problemas físicos, psíquicos, sensoriales y comportamentales.

La terapia con caballos es una terapia asistida e integral que como herramienta terapéutica, es cada vez más usada y recomendada por los profesionales de la salud física o mental.

Los caballos han sido usados desde hace miles años por los seres humanos para muchas actividades, actualmente la actividad terapéutica es una más de estas actividades. La equitación produce resultados excelentes en todas aquellas patologías que conlleven alguna limitación del aparato motor o muscular debido a la posición del cuerpo y al movimiento que produce el caballo al galopar.

El caballo posee características musculares únicas, que se valoran por la agilidad, la armonía y la fuerza. El caballo al paso, transmite vibraciones al cuerpo del jinete y en consecuencia a su cerebro, fomentando las conexiones nerviosas del mismo. En definitiva, consiste en aprovechar los movimientos multidimensionales del caballo para estimular musculatura, huesos y articulaciones.

Otro punto a favor de este tipo de terapias es que se desarrollan al aire libre, normalmente rodeados de vegetación, esto favorece el contacto con diferentes sensaciones y texturas, por no hablar de la gama de colores y estímulos visuales que la naturaleza nos proporciona. Lo que causa un efecto muy beneficioso sobre el sistema sensorial y cognitivo sin hacer prácticamente ningún esfuerzo al respecto.


Modalidades terapéuticas de la equinoterapia
Dentro de la equinoterapia ponemos contemplar varias modalidades o metodologías para practicarla. Estas modalidades se diferencian entre ellas según las posibilidades físicas de las personas que la realizan, siendo la primera de ellas la más básica y en la que menos movimiento corporal se necesita y la última en la que hay que tener un buen control del sistema locomotor. Entre estas modalidades podemos encontrar:
Hipoterapia, que está destinada a personas que debido a una grave discapacidad física no pueden montar en el caballo ni llevar a cabo muchas acciones con él.
Monta terapéutica que está dirigida a personas que pueden realizar alguna acción sobre el caballo
Volteo adaptado, sin necesidad de llevar el caballo el paciente puede disfrutar de todos los beneficios del caballo.
Equitación adaptada, equitación propiamente dicha, pero con las adaptaciones necesarias para la persona jinete.

Igualmente también podemos distinguir la equinoterapia como terapia pasiva o terapia activa.En la terapia pasiva el paciente se adapta a los movimientos del caballo sin realizar ninguna acción por su parte, en ocasiones irá un terapeuta montado detrás para controlar al menor encima del caballo. En la terapia activa se añade a la monta la realización de ejercicios neuromusculares para estimular en mayor grado y producir mejores beneficios.

Beneficios de la Equinoterapia
Entre los beneficios físicos que se consiguen se pueden destacar la mejora del equilibrio, el control de la postura, el fortalecimiento del tono muscular, la coordinación neuromotora y orientación, el espacio temporal y la lateralidad, mejora de la percepción del esquema corporal.

También se producen numerosos beneficios psicológicos como pueden ser: el aumento de la autoestima, mejora de la confianza y de la autoconfianza, estimulación de la atención y la concentración, desarrollo del autocontrol, estimulación de la comunicación y el lenguaje, nuevos aprendizajes como por ejemplo el respeto por los demás y la naturaleza.

Principios terapéuticos de la equinoterapiaLos principios en los que se basa la equinoterapia son los mismo principios en lo que se basa la equitación en general y se pueden reducir en la transmisión del calor corporal del caballo, la transmisión de los impulsos rítmicos del dorso del caballo al jinete y la transmisión de un patrón de locomoción tridimensional equivalente al patrón fisiológico de la marcha humana.

El tratamiento de hipoterapia para una persona debe empezar por conocer a es persona, cuáles son sus posibilidades y sus limitaciones. Una vez realizado esto, es de suma importancia el primer contacto del niño o la niña con el caballo, se debe establecer una relación de confianza con entre ambos donde el menor confíe en el caballo para posteriormente estar relajado cuando se suba encima de él. 



Al principio puede empezar dándole de comer y cepillándole el pelo y acariciarlo. Debe producirse contacto físico entre el animal y el paciente. Cuando ya pase a la monta es importante que antes de la misma se realicen sesiones de calentamiento ya que la equitación está considerada una actividad física y se debe preparar previamente la musculatura. Normalmente la periodicidad de las sesiones será una vez por semana y las personas encargadas de las sesiones deben valorar los avances del menor.

No todos los caballos valen para ejercer de co-terapeutas en una sesión de equinoterapia, por ello es necesario que cumplan varias características, como por ejemplo, deben ser caballos nobles con un temperamento dócil y tranquilo, deben ser entrenados de manera natural (sin sometimiento) ya que esto asegurará la confianza en el caballo. Debe estar familiarizado con las personas y con los materiales que se utilicen durante las sesiones de terapia como pueden ser pelotas, aros, conos, etc.

Los caballos también pueden ser útiles en otras aplicaciones como por ejemplo en enfermedades mentales como esquizofrenia, bipolaridad o depresión, también se usan drogodependencias y problemas conductuales.

La equinoterapia y los beneficios que se generan son esenciales no solo para la persona que recibe la técnica, sino para los propios familiares y el entorno más próximo, ya que la mejora del estado de ánimo, sobretodo en el caso de los niños, es una fuente motivadora que impulsa al paciente.

No gustaría conocer tu opinión, sobre todo, si has tenido la oportunidad de presenciar una sesión de equinoterapia, ¡No olvides comentar!


lunes, 8 de abril de 2019

Arroz clonado gracias a CRISPR

Dar con CRISPR ha sido sin duda uno de los avances científicos más importantes de los últimos años al permitir la edición genética de una manera casi sin precedentes. Algo que tiene sus implicaciones a nivel de especie humana, pero que también puede llegar a ser de ayuda en la agricultura con la clonación del arroz, una alternativa potencial para mejorar el cultivo de este cereal.

Lo que suele hacerse en el cultivo de arroz es la hibridación, de modo que se combinan las variedades deseadas para intentar obtener cultivos con las características más convenientes (es decir, con reproducción sexual). La desventaja en este proceso es que no todas las semillas contienen esos genes ventajosos, por lo que la clonación se convierte en una opción interesante de cara a mejorar el rendimiento de los cultivos y disminuir los costes.
Se acabó el sexo para el arroz (por una buena causa)

La selección genética se ha usado de manera tradicional como un sistema de obtención de especies más convenientes: vacas con mejor rendimiento lácteo, pollos que parecen sansones si los comparamos a los de hace unos años, tomates más rojos y carnosos o sandías con menos pepitas. Evidentemente ha funcionado, pero obtener esas especies "mejoradas" se deja por el camino híbridos que no siempre manifiestan las cualidades deseadas y también ocurre con los granos de arroz.

Está la opción de crear productos transgénicos, pero lo que han pensado estos investigadores ha ido más allá: ¿y si intentamos clonar arroz, como quien clona ovejas, y que así los agricultores no tengan que ir buscando cada vez una semilla híbrida interesante y probar suerte? O lo que es lo mismo, ¿y si por fin podemos dejar atrás 10.000 años de reproducción sexual del arroz para empezar con la asexual?

Ésta es la idea presentada en el trabajo de Venkasetan Sundaresan (de la Universidad Davis de California) y su equipo de científicos, los cuales han optado por la reproducción asexual (es decir, no hay necesidad de dos individuos y dos sexos) para la obtención de arroz. Algo que de funcionar sin problemas plantea que los agricultores puedan plantar y replantar semillas de una misma variedad sin que se pierdan las características valiosas deseadas.

Lo que han hecho es desarrollar semillas que se clonan de manera autónoma, es decir, que sus semillas contienen su misma información genética. Lo hicieron con la variedad Kitaake, de modo que al descubrir que un gen del esperma llamado BB1 (Baby Boom 1) desencadenaba el desarrollo del embrión de semilla, insertaron un promotor (algo así como un interruptor de inicio) para que la versión femenina de este gen hiciese lo mismo.

¿Y dónde interviene CRISPR? En la desactivación de la meiosis, el proceso por el que se obtienen gametos (óvulos y espermatozoides), que son células con la mitad de información genética necesaria para desarrollar un ser vivo viable. Fue el equipo de Raphael Mercier, genetista de plantas y coautor del estudio, quien aportó esta solución que permite que la planta se reproduzca asexualmente.

Con esto no sería necesario que haya un individuo macho que aporte la parte que activa el desarrollo de un embrión de semilla, manteniendo la carga genética y llegando al desarrollo de dicho embrión sin la necesidad de una aportación genética y un interruptor externos. Eso sí, de momento aún están en el inicio del desarrollo de esta posible técnica y entre otras mejoras está la de conseguir que la tasa de éxito de la clonación sea mayor.

La idea es que las características de los híbridos buenos puedan mantenerse generación tras generación, siembra tras siembra, como si fotocopiásemos la cepa. Algo que según Brian Staskawicz, director científico de agricultura en el Innovative Genomics Institute, podría ahorrar costes a los agricultores con respecto a la obtención de semillas híbridas.

De cara a seguir trabajando en esto, lo interesante es que los genes que participan en esta técnica se han encontrado en otras plantas, por lo que quizás se puede intentar la reproducción asexual con especies como el maíz, el trigo o el tomate. Eso sí, habrá que ver el desarrollo en paralelo de la legislación con respecto al trabajo con CRISPR y las herramientas que nos permiten "jugar a la reproducción" o eliminar virus en animales vivos, lo cual no siempre acaba favoreciendo que se desarrollen las investigaciones como en el caso de Europa.

jueves, 4 de abril de 2019

Nuevo fármaco contra el cáncer

Investigadores del Vall d'Hebron Institute of Oncology (VHIO) han logrado desarrollar un nuevo tratamiento, que se ha probado con éxito en ratones y que esperan probar en fase de ensayo clínico en humanos en el 2020, para inhibir un gen que causa, entre otros, el cáncer de pulmón más agresivo. En España se detectan 28.645 nuevos casos de cáncer de pulmón cada año y este es el tipo de cáncer más frecuente en el mundo.

Ahora, el equipo liderado por Laura Soucek, investigadora del Grupo de Modelización de Terapias Anti-Tumorales en Ratón del VHIO y cofundadora y directora ejecutiva de Peptomyc SL, han hallado una nueva manera de atacar a Myc, un gen clave en el desarrollo de la mayoría de tumores.

Soucek ha recordado que comenzó a desarrollar su idea de inhibir a Myc, hace 20 años, y para ello diseñó Omomyc, un transgén que inhibía esta proteína sin generar efectos adversos y que ahora ha conseguido convertir en un fármaco administrable.

Según publica hoy la revista 'Science Transational Medicine', en un artículo cuya primera autora es Marie-Eve Beaulieu, anteriormente investigadora en el grupo de Soucek y ahora directora científica de Peptomyc SL, han demostrado que Omomyc puede usarse como terapia anti-Myc contra el cáncer de pulmón no microcítico, el subtipo más agresivo y mortal en mujeres y hombres.

El cáncer de pulmón no microcítico (o cáncer de pulmón de células no pequeñas) representa del 80% al 85% de cánceres de pulmón. Los tres tipos principales de cáncer de pulmón no microcíticos son el adenocarcinoma, el carcinoma de células escamosas y el carcinoma de células grandes.
Intranasal o intravenoso

Soucek y su equipo han conseguido producir Omomyc como miniproteína y administrarlo como fármaco antitumoral en modelos de ratón con cáncer de pulmón no microcítico. Según Soucek, "la administración de Omomyc por vía intranasal se tolera bien, reduce el grado tumoral y bloquea su crecimiento, además de que también puede ser administrado por vía sanguínea".

"En este estudio demostramos que Omomyc puede ser administrado por vía intravenosa sin producir efectos secundarios en el ratón e impidiendo el crecimiento tumoral, hecho que nos permite extender esta nueva terapia para tratar otros tipos de cáncer y sus metástasis", según Soucek.

La importancia del gen Myc en el desarrollo de cáncer es conocida desde hace tiempo, ya que es un factor de transcripción implicado en múltiples procesos biológicos esenciales para el desarrollo del cáncer: interviene en la proliferación y división celular, en el metabolismo y en la regulación de la respuesta inmunitaria.
Atacar las células cancerígenas
Así, según Soucek, inhibir Myc tiene el potencial de atacar las células cancerígenas a través de varios mecanismos: primero bloquea la proliferación celular y limita que el tumor crezca, luego impide que actúe en el metabolismo de la glucosa, lípidos y formación de nuevas estructuras de la célula, afectando así al crecimiento y supervivencia celular, y por último facilita que las células tumorales sean detectadas y atacadas por el sistema inmunitario. Actualmente no existe ningún inhibidor de Myc disponible para tratar el cáncer en la práctica clínica.

"Los beneficios de inhibir Myc eran conocidos, pero faltaba la herramienta precisa. Ahora hemos demostrado que Omomyc, en su nueva forma de miniproteína, tiene capacidad para penetrar hasta el núcleo e inhibir Myc para bloquear la progresión del tumor", ha precisado Marie-Eve Beaulieu.

El estudio también ha combinado la administración de Omomyc con paclitaxel (terapia estándar para tratar el cáncer de pulmón), sin efectos secundarios añadidos ni interacciones farmacológicas, con mayor bloqueo del crecimiento tumoral respecto a las dos terapias individuales y prolongando la supervivencia de los ratones.

Líneas de investigación
Según Soucek, el fármaco también tiene la capacidad de reclutar células del sistema inmunitario en el foco tumoral. Este efecto sobre el sistema inmunitario, según la investigadora, abre nuevas líneas de investigación combinando este inhibidor de Myc con la inmunoterapia, una estrategia terapéutica novedosa que está demostrando un gran potencial en diferentes tumores.

"Después de validar la eficacia de este nuevo fármaco para tratar tumores de pulmón en modelos preclínicos, estamos ahora escalando la producción y la purificación de la miniproteína a nivel industrial para tratar a pacientes reclutados para futuros estudios clínicos", ha concluido Beaulieu. Si no hay ningún contratiempo, está previsto que los estudios clínicos empiecen en el año 2020.

El presente estudio ha sido posible gracias a ayudas como la del Worldwide Cancer Research (WCR/AICR), una beca de consolidación del European Research Council (ERC), una beca FIS del Instituto de Salud Carlos III, la Fundación BBVA y la Fundación FERO entre otras.

martes, 2 de abril de 2019

Manglares

Los manglares son una formación vegetal leñosa, densa, arbórea o arbustiva de 1 a 30 metros de altura, compuesta de una o varias especies de mangle y con poca presencia de especies herbáceas y enredaderas. Las especies de mangle que lo componen son de hoja perenne, algo suculenta y de borde entero (CONABIO-INE-CONAFOR-CONAGUA-INEGI, 2006)1. En México predominan cuatro especies de mangle (Rhizophora mangle, Laguncularia racemosa, Avicennia germinans y Conocarpus erectus). Estas especies se pueden encontrar formando asociaciones vegetales o en bosques monoespecificos.


Los humedales costeros, en particular los manglares, brindan una gran variedad de servicios ambientales: son zonas de alimentación, refugio y crecimiento de juveniles de crustáceos y alevines, por lo que sostienen gran parte de la producción pesquera, son utilizados como combustible (leña), poseen un alto valor estético y recreativo, actúan como sistemas naturales de control de inundaciones y como barreras contra huracanes e intrusión salina, controlan la erosión y protegen las costas, mejoran la calidad del agua al funcionar como filtro biológico, contribuyen en el mantenimiento de procesos naturales tales como respuestas a cambios en el nivel del mar, mantienen procesos de sedimentación y sirven de refugio de flora y fauna silvestre, entre otros. 

A pesar de la importancia de los manglares, su extensión a nivel global se ha reducido notablemente. Se estima que en las últimas dos décadas se ha perdido aproximadamente el 35% de los manglares del mundo2. En nuestro país los manglares han sido afectados principalmente por la tala o remoción que se ha llevado a cabo para abrir paso a las actividades agrícolas, ganaderas, acuícolas y turísticas. 

A nivel mundial, México se ubica entre los países con mayor superficie de manglar, aunque hay discrepancia entre las estimaciones reportadas. De acuerdo con la FAO3, en México, en el año 2000 los manglares ocupaban 440,000 ha, cifra que contrasta con las cerca de 890,000 ha, que para la misma fecha reportó SEMARNAT4. 

Debido a que hasta el año 2005 no se contaba con estimaciones confiables de la velocidad a la que estaba cambiando el manglar en el país y no se conocían a escala nacional cuáles eran los factores que estaban provocando esos cambios, la CONABIO inició el Sistema de Monitoreo de los Manglares de México (SMMM), con la finalidad de generar los conocimientos necesarios que incidan en las políticas públicas, para una mejor planeación y manejo de este ecosistema a nivel nacional. 

La estructura, funcionamiento y permanencia de los manglares, por su condición de ambientes costeros y ecosistemas terminales de las cuencas hidrográficas, dependen en buena medida de factores externos de gran escala, como las corrientes oceánicas, la conexión con el mar, el clima y los cambios en la cobertura y usos del terreno a nivel de paisaje (Roman et al. 2000). La constante interacción de los manglares con este tipo de factores trae consigo cambios en el ecosistema que llegan a determinar, entre otras características, su distribución espacial y temporal.

Realizar un monitoreo a largo plazo del ecosistema de manglar de México, permitirá determinar el estado y las tendencias de cambio (pérdida, deterioro o recuperación) así como las amenazas existentes y latentes, con el fin de definir acciones para su conservación, por parte de instituciones de investigación, organizaciones gubernamentales y no gubernamentales.
1 CONABIO, INE, CONAFOR, CONAGUA e INE, 2006. Minuta de la Reunión Interinstitucional para la definición de manglar. INEGI- Aguascalientes. 

2 Valiela I, JL Bowen y JK York 2001. Mangrove forests: one of the World´s threatened major tropical environments. BioScience 51, 10: 807-815 

3 FAO, 2003. Status and trends in mangrove area extent worldwide. By Wilkie, M.L. and Fortuna, S. Forest Resources Assessment Working Paper No. 63. Forest Resources Division. FAO, Rome. (Unpublished) 

4 SEMARNAT. 2003. Compendio de Estadísticas Ambientales, 2002. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. México.

lunes, 1 de abril de 2019

Cuando el CRISPR conoció el grafeno

En un mundo donde los análisis de ADN están en pleno momento de "democratización" no parece nada del otro jueves. Sin embargo, lo realmente interesante del CRISPR-Chip es otra cosa: la idea de detectar ADN sin tener que amplificarlo. Algo que sienta las bases de desarrollos tecnológicos casi completamente nuevos de cara a diagnosticar rápidamente enfermedades genéticas o evaluar la precisión de las técnicas de modificación genética.

¿Qué significa eso de detectar ADN sin amplificar?Buscar una mutación en el ADN es como buscar una aguja diminuta en un pajar terriblemente pequeño. Por eso, en los años 80, Kary Mullis desarrolló lo que se conoce como "reacción en cadena de la polimerasa", la PCR. Una técnica que permite** obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN** en concreto a partir de una única copia del fragmento original.

Es decir, es una técnica que permite amplificar un fragmento de ADN y de esa forma, hace más fácil encontrar la dichosa nanoaguja en el enorme micropajar. La PCR fue revolucionaria hasta un punto difícil de imaginar: gran parte de lo que hacemos hoy con el ADN (desde la secuenciación de una muestra a la identificación de Jack el Destripador) funciona gracias esta técnica gracias a la cual Mallis ganó el Nobel en 1993.

El trabajo que publica hoy Kiana Aran en la revista Nature Biomedical Engineering (y en el que colabora la Universidad de Navarra) intenta enfocar el problema de la detección de mutaciones concretas de ADN de una forma distinta más basada en la ingeniería electrónica que en la biología molecular. Distinta, aunque no estrictamente nueva.

La idea era combinar la precisión de búsqueda de CRISPR y la ultrasensibilidad del grafeno para construir un mecanismo capaz de usarlos a la vez. Para ello, los autores diseñaron un chip que integraba proteínas Cas9 con el ARN de la mutación a buscar en unas placas fabricadas en grafeno. De esta forma, cuando se introduce la muestra de ADN, las proteínas buscan la mutación objeto y, si existe, se unen a ella. Esto cambia la conductividad del dispositivo de grafeno permitiéndonos detectar la mutación.

No es una idea teórica

Aunque el dispositivo se encuentra en sus primeras fases, los investigadores no solo han presentado una prueba de concepto, sino que han testado la eficacia del sistema en casos de Distrofia Muscular de Duchenne, un trastorno genético que produce degeneración muscular progresiva y reduce significativamente la esperanza de vida.

"Hemos demostrado que nuestro sistema es suficiente para las pruebas de mutación genética. Ahora necesitamos mejorar el sistema para detectar infecciones", dice Aran. Y lo cierto es que, al menos con los datos que tenemos, parece prometedor. Queda ver si por esta línea de trabajo podemos crear el equivalente genético a las tiras reactivas: chips baratos, fiables y capaces de llevar la medicina de precisión a las clínicas de todo el mundo.