Seguro habrás observado alguna vez que cuando alguien entra en contacto con el polvo, empieza a lagrimear y a estornudar de manera dramática. Entonces pensamos que es alérgico al polvo y muchos estarían de acuerdo con ello, pero la medicina no tanto.
Según los especialistas, el polvo como tal no produce alergia en las personas, y su reacción al contacto no deberían exceder una irritación que ni siquiera llega a activar el sistema inmunológico.
Lo que sucede en realidad es que el polvo puede contener partículas provenientes de los ácaros, restos de animales domésticos, esporas de hongos y pólenes, las cuales sí pueden generar alergia en algunas personas.
Es por ello que muchas personas alérgicas al polen también desarrollan los síntomas al entrar en contacto con el polvo, sobre todo en otoño y primavera. Sin embargo, los alérgicos a los ácaro pueden presentar síntomas en cualquier estación del año siempre que existan condiciones propicias para la proliferación de estos pequeños arácnidos.
Por tanto, hablando con propiedad, los términos no se corresponden y se debe desechar el concepto de “alergia al polvo”.
Los ácaros del polvo doméstico (Dermatophagoides) son muy comunes y constituyen una de las causas más frecuentes de alergia respiratoria. En general crecen en ambientes con una humedad superior al 70% y a una temperatura óptima en torno a los 25ºC. Se alimentan de residuos orgánicos, sobre todo restos de piel muerta, por lo que se encuentran fundamentalmente en colchones, mantas, almohadas, alfombras, moquetas y muebles tapizados. Su población aumenta significativamente en zonas costeras.
Eliminar a los ácaros por completo es una tarea imposible. Sin embargo, existen algunas medidas que pueden ayudar a reducirlos y evitar su proliferación dentro de nuestros recintos.
Es aconsejable retirar alfombras, además de evitar la acumulación de mantas, peluches y libros en exceso. También es recomendable prescindir del uso de colchones y almohadas de lana. Son medidas útiles cubrir colchones y almohadas con un protector impermeable a los ácaros y lavar las sábanas y mantas semanalmente en agua caliente.
Se recomienda mantener una humedad relativa por debajo del 60%, evitando el uso de humidificadores ambientales. También debe evitarse la estancia prolongada en ambientes húmedos y lugares que hayan permanecido cerrados durante largo tiempo (sótanos, bodegas, trasteros, etc.).
¿La sangre que creíamos conocer tan bien contiene elementos que habían sido indetectables hasta ahora?
La respuesta es sí, según un estudio publicado en FASEB Journal realizado por investigadores del INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale), quienes revelaron, por primera vez, la presencia de mitocondrias funcionales y libres en el torrente sanguíneo.
Las mitocondrias, tradicionalmente conocidas por ser el sitio de la respiración celular, son las ‘baterías’ pues son capaces de crear energía (en forma de ATP) dentro de las células eucariotas, y que también juegan un papel importante en la hematopoyesis, el proceso del cuerpo para crear nuevas células sanguíneas.
Hasta ahora solo se habían encontrado fuera de las células en casos muy específicos, en forma de fragmentos encapsulados dentro de las microvesículas. Bajo ciertas condiciones muy específicas, las plaquetas también son capaces de liberar mitocondrias intactas en el espacio extracelular.
Los investigadores utilizaron hallazgos previos donde mostraron que el plasma (fracción acelular de la sangre) de un individuo sano contiene hasta 50,000 veces más ADN mitocondrial que el ADN del núcleo celular.
Ello sorprendió a los investigadores, pues el material genético de las mitocondrias, a diferencia del ADN almacenado en el núcleo celular, no tiene histonas. Es decir, no presenta una estructura estable que lo proteja, y por lo tanto resulta más susceptible a los procesos de degradación.
Así pues, los científicos postularon la existencia de algún tipo de sistema capaz de encapsular y preservar la integridad del ADN mitocondrial. A fin de corroborar esta hipótesis, aislaron, mediante centrifugación y filtración, los distintos componentes del plasma hasta hallar lo que parecían mitocondrias intactas y libres (hasta 3,7 millones por ml de plasma) ; fuera del entorno celular. Estos orgánulos, además de constituir el origen del material genético detectado, resultaron viables y funcionales, capaces de consumir el oxígeno necesario para realizar el proceso de respiración celular.
Pero, ¿cuál es el papel de estas mitocondrias extracelulares?
La respuesta a eso podría estar vinculada a la estructura del ADN mitocondrial, similar a la del ADN bacteriano, lo que le da la capacidad de inducir respuestas inmunes e inflamatorias.
Con base en esta observación, los investigadores plantean la hipótesis de que estas mitocondrias circulantes podrían estar implicadas en muchos procesos fisiológicos y/o patológicos que requieren comunicación entre las células (como los mecanismos de inflamación).
De hecho, estudios recientes han demostrado la capacidad de ciertas células para transferir mitocondrias entre ellas, como las células madre con células dañadas. «Las mitocondrias extracelulares podrían realizar diversas tareas como mensajeras para todo el cuerpo«, especifica Alain R. Thierry Grange, investigador de INSERM del Instituto de Cáncer de Montpellier.
Además de su importancia para nuestro conocimiento de fisiología, este descubrimiento podría conducir a mejoras en el diagnóstico, monitoreo y tratamiento de ciertas enfermedades. De hecho, el equipo de investigación ahora dedica su atención a evaluar las mitocondrias extracelulares como biomarcadores en el diagnóstico prenatal no invasivo y el cáncer; pues el estudio muestra que, además de las plaquetas, tanto las células normales como las tumorales también pueden secretar mitocondrias.
El sol es nuestra estrella más cercana: un gigantesco reactor nuclear que quema alrededor de 5 millones de toneladas de combustible de hidrógeno por segundo. Lo ha estado haciendo durante aproximadamente 5 mil millones de años y continuará durante los otros 4,5 mil millones de años más. Toda esa energía irradia al espacio en todas las direcciones, y la pequeña fracción que golpea la Tierra hace posible la vida.
En la década de 1950, los científicos descubrieron que un viento solar sopla desde el sol hasta los bordes del sistema solar. También concluyeron por primera vez que vivimos dentro de la atmósfera de esta estrella. Pero muchos de los procesos más vitales del sol continúan confundiendo a los científicos.
Ahora, el Telescopio Terrestre Solar Daniel K. Inouye (Hawai) de la National Science Foundation (NSF) ha difundido la imagen con mayor resolución que se conoce del Sol, una fotografía que permite avanzar en la comprensión de la estrella y sus impactos en nuestro planeta.
Por primera vez, las características más pequeñas jamás vistas en la superficie solar, algunas de hasta 30 km. Imagen: NSF
Estas primeras imágenes del telescopio solar muestran una vista en primer plano de la superficie del Sol y EL patrón de plasma turbulento «hirviendo» que la cubre.
Las estructuras en forma de células, cada una del tamaño de Texas, son la firma de movimientos violentos que transportan el calor desde el interior del sol hasta su superficie. Ese plasma solar caliente se eleva en los centros brillantes de las «células», luego se enfría, y se hunde debajo de la superficie en bandas oscuras en un proceso conocido como convección.
La actividad en el sol, conocida como clima espacial, puede afectar negativamente nuestros estilos de vida modernos dependientes de la tecnología. Las erupciones magnéticas en el sol pueden afectar el transporte aéreo, interrumpir las comunicaciones por satélite y derribar las redes eléctricas, causando apagones duraderos y tecnologías de desactivación como el GPS.
Resolver estas pequeñas características magnéticas es fundamental y es el trabajo que realiza el Telescopio Solar Inouye. Puede medir y caracterizar el campo magnético del sol con más detalle que nunca antes y determinar las causas de la actividad solar potencialmente dañina.
«En la Tierra, podemos predecir si va a llover prácticamente en cualquier parte del mundo con mucha precisión y el clima espacial, simplemente, no existe todavía», ha dicho a la institución científica Matt Mountain, presidente de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, que administra el Inouye. «Necesitamos captar la física subyacente detrás del clima espacial y esto comienza bajo el Sol, que es lo que estudiará el telescopio solar en las próximas décadas», añade Mountain.
Nueva era de astronomía solar
El nuevo telescopio solar Inouye trabajará con herramientas de observación solar en el espacio, como la sonda solar Parker de la NASA (actualmente en órbita alrededor del sol) y de la Agencia Espacial Europea la Solar Orbiter (próximamente en lanzamiento). Las tres iniciativas de observación solar ampliarán las fronteras de la investigación solar y mejorarán la capacidad de los científicos para predecir el clima espacial.
«Es un momento emocionante para ser un físico solar», dijo Valentin Pillet, director del Observatorio Solar Nacional de NSF.
«El telescopio solar Inouye proporcionará una percepción remota de las capas externas del sol y los procesos magnéticos que ocurren en ellas. Estos procesos se propagan al sistema solar donde las misiones Parker Solar Probe y Solar Orbiter medirán sus consecuencias. En conjunto, constituyen una empresa genuinamente multi-mensajera para comprender cómo las estrellas y sus planetas están conectados magnéticamente».
En radioastronomía, una ráfaga rápida de radio (FRB, por sus siglas en inglés) es un fenómeno astrofísico de gran energía de origen desconocido que se manifiesta como ráfagas súper rápidas de ondas de radio que dura en promedio unos pocos milisegundos, y pasan por la Tierra desde el espacio profundo.
Estos FRB viajan a través del espacio y han intrigado a los astrónomos desde que fueron descubiertos por primera vez hace poco más de una década y, gracias a un equipo de científicos canadienses (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment o por sus siglas CHIME), se ha localizado con precisión una nueva señal en una galaxia cercana. Es un paso importante para descubrir de dónde provienen estos enigmas en nuestro universo.
Las FRB probablemente ocurrieron durante miles de millones de años. Pero los humanos solo los descubrieron por primera vez en el 2007, y desde entonces solo han detectado unas pocas docenas de ellos. Y en junio de 2019, los astrónomos finalmente rastrearon un FRB hasta su galaxia natal.
El CHIME está compuesto por más de 50 científicos en América del Norte y recoge datos de un radiotelescopio estacionado en el Observatorio Radio Astrofísico Dominion al sur de Penticton, Canadá.
Hay muchas teorías sobre lo que podrían ser, pero con un tamaño de muestra tan pequeño, los astrónomos aún no pueden descartar mucho. Hasta ahora solo han rastreado los orígenes de dos señales repetidas.
En concreto, la señal, llamada FRB 180916.J0158+65, se repite cada 16,35 días de la siguiente forma: durante cuatro días llegan a la Tierra una o dos ráfagas rápidas de radio cada hora. Después, durante doce días, el silencio. Tras este periodo, el ciclo se vuelve a repetir.
Los astrónomos observaron este fenómeno durante un total de 409 días. Sin embargo, este patrón repetitivo sugiere que algo más está sucediendo, que hay una especie de máquina natural en el universo para bombear chillidos regulares de energía de radio a través del espacio.
El estudio está disponible en el sitio de preimpresión arXiv antes de ser revisado por pares.
Los ingenieros del Instituto de Tecnología de California (Caltech) y la Universidad de Stanford han desarrollado una pequeña prótesis que permite a las medusas nadar más rápido y más eficientemente de lo que normalmente hacen, sin resultar estresante para los animales.
Los investigadores detrás del proyecto imaginan un futuro en el que las medusas equipadas con sensores podrían ser dirigidas a explorar y registrar información sobre el océano.
Las medusas usan un movimiento pulsante para poder dirigirse hacia adelante, agitando sus tentáculos mientras se mueven para capturar presas. La nueva prótesis utiliza impulsos eléctricos para regular, y acelerar, esa pulsación, similar a la forma en que un marcapasos cardíaco regula la frecuencia cardíaca. El dispositivo, que es neutralmente flotante en el agua, mide aproximadamente dos centímetros de diámetro y está unido al cuerpo de la medusa a través de una pequeña púa de madera.
La investigación, dirigida por John Dabiri de Caltech, profesor de ingeniería mecánica y aeronáutica y por la estudiante graduada de Stanford Nicole Xu, se publicó en la revista Science Advances a finales de enero.
Por lo general, las medusas nadan a una velocidad de aproximadamente dos centímetros por segundo. En la investigación descrita en el artículo, Dabiri y sus colegas equiparon a las medusas con un controlador microelectrónico que pulsa a una frecuencia tres veces más rápida que los pulsos corporales habituales de los animales.
El pulso de los animales se aceleró, produciendo un aumento correspondiente en su velocidad de nado, alrededor de 4 a 6 centímetros por segundo. Aunque las medusas nadaron tres veces más rápido que su ritmo habitual, usaron solo el doble de energía para hacerlo (medido por la cantidad de oxígeno consumido por los animales mientras nadaban). De hecho, las medusas equipadas con prótesis fueron 1,000 veces más eficientes que los robots de natación, dice Xu.
«Hemos demostrado que son capaces de moverse mucho más rápido de lo normal, sin un costo excesivo en su metabolismo«, dice Xu. «Esto revela que las medusas poseen una capacidad sin explotar para nadar más rápido y de manera más eficiente. Simplemente no tienen una razón para hacerlo«.
Cabe señalar que las medusas fueron monitoreadas de cerca para asegurarse de que no fueran dañadas. Las medusas no tienen un cerebro o receptores de dolor, pero se ha descubierto que secretan moco cuando están estresadas, y no se observó tal secreción en este experimento. Además, las medusas volvieron a nadar normalmente una vez que se retiró la prótesis.
Con sistemas puramente mecánicos, Dabiri ha tenido éxito construyendo robots que parecen animales reales pero requieren mucha más energía para realizar las mismas tareas. «Todavía no hemos capturado la elegancia de los sistemas biológicos«, señala. Sin embargo, aunque son más elegantes que los robots, los sistemas puramente biológicos son mucho más frágiles.
De hecho, en colaboración con colegas de la Universidad de Harvard, Dabiri ha demostrado que las células cardíacas de ratas pueden responder a los campos eléctricos, lo que potencialmente las convierte en bloques de construcción útiles para dispositivos biológicos, pero las células solo sobreviven en condiciones de laboratorio.
«Solo se ha explorado entre el cinco y el 10% del volumen del océano, por lo que queremos aprovechar el hecho de que las medusas ya están en todas partes para dar un salto con respecto a las mediciones en barco, que son limitadas en número debido a su alto costo», Dice Dabiri.
«Si podemos encontrar una manera de dirigir estas medusas y también equiparlas con sensores para rastrear cosas como la temperatura del océano, la salinidad, los niveles de oxígeno, etc., podríamos crear una red oceánica verdaderamente global«.
Actualmente, la prótesis puede dirigir a las medusas para comenzar a nadar y controlar el ritmo. El siguiente paso será desarrollar un sistema que guíe a las medusas en direcciones específicas y que les permita responder a las señales de los sensores a bordo, dice Dabiri, quien espera desarrollar controles electrónicos aún más pequeños que podrían integrarse completamente en el tejido de las medusas, haciendo que prótesis permanentes pero inadvertidas.
Según un estudio publicado recientemente en The New England Journal of Medicine, los pacientes con una rara enfermedad ocular utilizaron el factor de crecimiento de insulina tipo I, medicamento mínimamente invasivo llamado teprotumumab, y experimentaron una mejoría en sus síntomas, apariencia y calidad de vida.
La enfermedad ocular tiroidea es una afección autoinmune rara, es decir, el sistema inmune de la persona produce factores que estimulan el agrandamiento de los músculos y los tejidos grasos detrás del ojo, llevando a una apariencia protuberante de los ojos. Además de la apariencia abultada, retracción de los párpados, los pacientes pueden experimentar visión doble y sensibilidad a la luz. La enfermedad puede conducir a la ceguera.
La mayoría de los casos, la enfermedad viene asociada a un hipertiroidismo, aunque también puede ocurrir en pacientes con hipotiroidismo e incluso en personas sin enfermedad tiroidea.
Imagen de antes y después de recibir tratamiento. Imagen: NEJM
Los investigadores del Cedars-Sinai, realizaron un ensayo aleatorizado, donde algunos pacientes recibieron el fármaco y otros un placebo.
«El estudio demuestra que el tratamiento médico con teprotumumab es efectivo para revertir las manifestaciones de la enfermedad, brindando nuevas esperanzas a los pacientes«, dijo el investigador principal del estudio, Raymond Douglas, director del Programa de Enfermedades de los ojos de las glándulas tiroideas y orbitales en Cedars-Sinai .
Los pacientes recibieron el medicamento por vía intravenosa una vez por semana durante tres semanas durante un período de 21 semanas. Los resultados mostraron que:
Los pacientes que recibieron teprotumumab experimentaron una respuesta efectiva en dos dosis o seis semanas de administración.
Después de 24 semanas, el estudio mostró que el 83% de las personas que tomaban el medicamento tenían una reducción medible en el bulbo ocular frente al 10% de las que tomaban un placebo.
La tasa de respuesta general fue del 78% entre los que tomaron el medicamento en comparación con el 7% de las personas que tomaron un placebo.
El nuevo descubrimiento contribuyó a la aprobación rápida del medicamento por parte de la FDA, convirtiéndolo en el primer medicamento aprobado para la afección.
«Aparte de los procedimientos quirúrgicos altamente invasivos, los pacientes con esta afección no tenían alternativas de tratamiento reales«, dijo Douglas. «Este es un avance médico para que los pacientes reciban un tratamiento de infusión médica alternativa rápida y con excelentes resultados«.
El teprotumumab es un anticuerpo monoclonal completamente humano que bloquea la fisiopatología autoinmune inflamatoria que subyace en la enfermedad ocular tiroidea.
La eliminación de cadáveres humanos puede ser un verdadero problema ambiental. El embalsamamiento depende de grandes cantidades de líquido tóxico, y la cremación arroja una gran cantidad de dióxido de carbono.
Los cuerpos humanos son un excelente alimento para los gusanos. Esa es la conclusión de los experimentos piloto con seis cadáveres a los que se les dejo descomponerse entre astillas de madera y otros materiales orgánicos.
Los resultados, presentados en la reunión anual de la ‘American Association for the Advancement of Science‘, sugieren que el compostaje, también llamado reducción orgánica natural, es una forma fácil de manejar los cadáveres en la Tierra.
En abril 2019, Washington se convirtió en el primer estado en legalizar la reducción orgánica natural como una opción posterior a la vida. Una compañía con sede en Seattle llamada Recomposeespera que pronto puedan aceptar cuerpos para el compostaje. La ley entrará en vigor en mayo del 2020.
Desarrollan un nuevo proceso para la ‘Reducción orgánica’, centrado en acelerar la descomposición natural del cuerpo humano. Imagen: Recompose
En una conferencia de prensa, la científica del suelo Lynne Carpenter-Boggs, de la Universidad Estatal de Washington en Pullman, describió un experimento piloto, llamado ‘Urban Death Project‘, en el que seis cuerpos fueron colocados en recipientes que contenían material vegetal y éstos fueron rotados rutinariamente para proporcionar condiciones óptimas para la descomposición.
Aproximadamente cuatro a siete semanas después, los microbios en el material redujeron los cuerpos a esqueletos.
En solo 30 días, el cuerpo se convierte delicadamente en tierra limpia y reutilizable, liberada nuevamente en el ciclo de vida eterno a través de un proceso que no solo es altamente simbólico, sino también sostenible. Todo tiene lugar dentro de «recipientes de reducción orgánicos naturales», que usan una octava parte de la energía necesaria para la cremación y ahorran una tonelada métrica de dióxido de carbono por persona. Los procesos comerciales probablemente usarían métodos más completos para procesar los huesos, dijo Carpenter-Boggs, quien es un asesor de investigación de Recompose.
Sus análisis también han demostrado que el suelo resultante cumple con los estándares de seguridad establecidos por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Para contaminantes como los metales pesados.
Los cadáveres de animales se han convertido durante mucho tiempo en un suelo rico de manera similar, dice DeBruyn. «La idea de aplicarlo a los humanos, a mí, como ecólogo y alguien que ha trabajado en el compostaje, tiene mucho sentido, sinceramente«.
El calor producido por los microbios ocupados tiene el beneficio adicional de matar a los patógenos peligrosos. «Esterilización automática«, lo llama DeBruyn. Una vez al compostar ganado, «la pila se calentó tanto que nuestras sondas de temperatura se estaban leyendo de los gráficos, y las astillas de madera se quemaron«, dice DeBruyn.
Habría que tener en consideración que el calor no mata a los priones, que son proteínas mal plegadas extremadamente duraderas que pueden causar enfermedades. Eso significa que el compostaje «no estaría permitido para las personas que fueron diagnosticadas con encefalopatías espongiformes transmisibles (EET), como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob«, dijo Carpenter-Boggs.
Queda por ver cuán ampliamente adoptado se vuelve el proceso de compostaje de cuerpos humanos. Los legisladores en otros estados están considerando el método, dijo Carpenter-Boggs.
Científicos canadienses de la Universidad McMaster descubrieron un nuevo grupo de antibióticos con un mecanismo único para atacar las bacterias, lo que lo convierte en un candidato clínico prometedor en la lucha contra la resistencia a los antibióticos.
La recién descubierta corbomicina y la menos conocida complestatina, tienen una forma nunca antes vista para matar bacterias, estos antibióticos actúan sobre la pared celular bacteriana.
Estas moléculas provienen de una familia de antibióticos llamados glucopéptidos que son producidos por algunas bacterias del suelo y son utilizadas regularmente para tratar infecciones complicadas y/o graves causadas por bacterias grampositivas. Estos antibióticos actúan inhibiendo la síntesis del peptidoglucano que es una proteína fundamental para la formación de la pared celular en bacterias.
Los investigadores lo probaron en ratones, y el resultado fue que estos nuevos antibióticos pueden bloquear las infecciones causadas por el Staphylococcus aureus resistente a los medicamentos, y es un grupo de bacterias grampositivas que constituyen la causa más frecuente de infección nosocomial (intrahospitalaria) en muchos centros y que pueden causar muchas infecciones graves.
Los hallazgos fueron publicados en Nature en febrero.
«Los antibióticos como la penicilina matan las bacterias al evitar la construcción de la pared celular, pero los antibióticos que encontramos funcionan realmente haciendo lo contrario: evitan que la pared celular se rompa. Este es un paso crucial para que la célula se divida«, dijo la primera autora del estudio, Beth Culp
«Para que una célula crezca, tiene que dividirse y expandirse. Si se bloquea por completo la división de la pared celular, es como si la célula quedara atrapada en una prisión y por ello no se puede multiplicar o crecer«.
Al observar el árbol genealógico de los miembros conocidos de los glucopéptidos, los investigadores estudiaron los genes de aquellos que carecen de mecanismos de resistencia conocidos, con la idea de que podrían ser un antibiótico que demostrara una forma diferente de atacar las bacterias.
«Presumimos que si los genes que fabricaban estos antibióticos eran diferentes, quizás la forma en que actúan contra las bacterias también era diferente«, dijo Culp.
El grupo confirmó que la pared bacteriana era el sitio de acción de estos nuevos antibióticos utilizando técnicas de imágenes celulares en colaboración con Yves Brun y su equipo de la Universidad de Montreal.
Culp dijo: «Esta técnica puede aplicarse a otros antibióticos y ayudarnos a descubrir otros con diferentes mecanismos de acción. Nosotros encontramos un antibiótico completamente nuevo en este estudio, pero desde entonces, hemos encontrado algunos otros de la misma familia que poseen este mismo mecanismo nunca visto antes«.
Los asteroides se presentan en todas las formas y tamaños, y ahora los astrónomos del MIT y de otros lugares han observado un asteroide con tantos cráteres que lo han llamado el «asteroide pelota de golf».
El asteroide originalmente se llama Pallas, en honor a la diosa griega de la sabiduría, y fue descubierto por primera vez en 1802.
Pallas es el tercer objeto más grande en el cinturón de asteroides, y es aproximadamente un séptimo del tamaño de la luna. Durante siglos, los astrónomos han notado que la trayectoria de Pallas a través del espacio es extraña si se la compara con las del resto de los objetos que le acompañan. De hecho, entra y sale continuamente del cinturón principal, y su órbita está muy sesgada en comparación con el resto de rocas y planetas del Sistema Solar. A diferencia de ellos, que orbitan en un mismo plano (llamado eclíptica) Pallas se desliza a menudo tanto por encima como por debajo de ese plano, al igual que los autos en una pista de carreras, tiene que abrirse paso a través del cinturón de asteroides en ángulo, y viene seguido de una auténtica colección de pequeños objetos que lo acompañan a todas partes.
En un artículo publicado en Nature Astronomy, los investigadores revelaron por primera vez imágenes detalladas de Pallas, incluida su superficie llena de cráteres.
«La órbita de Pallas implica impactos de muy alta velocidad«, dice Michaël Marsset, autor principal del artículo y postdoctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.
Una historia violenta
El equipo, dirigido por el investigador principal Pierre Vernazza del Laboratoire d’Astrophyisque de Marseille en Francia, obtuvo imágenes de Pallas usando el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo del Sur, situado en las montañas de Chile. En 2017, y nuevamente en 2019, Marsset y sus colegas reservaron uno de los cuatro telescopios varios días a la vez para ver si podían capturar imágenes de Pallas en un punto de su órbita más cercano a la Tierra.
El equipo obtuvo 11 series de imágenes en dos carreras de observación, atrapando a Pallas desde diferentes ángulos a medida que giraba. Después de compilar las imágenes, los investigadores generaron una reconstrucción en 3D de la forma del asteroide, junto con un mapa de los cráteres de sus polos y partes de su región ecuatorial.
En total, identificaron 36 cráteres de más de 30 kilómetros de diámetro, aproximadamente una quinta parte del diámetro del cráter Chicxulub que se encuentra en la Tierra (península de Yucatán, México) y cuyo impacto original probablemente mató a los dinosaurios hace 65 millones de años.
Los cráteres de Pallas parecen cubrir al menos el 10% de la superficie del asteroide, lo que «sugiere una historia violenta de colisión», como afirman los investigadores en su artículo.
Para ver cuán violenta ha sido esa historia, el equipo realizó una serie de simulaciones de Pallas y sus interacciones con el resto del cinturón de asteroides en los últimos 4 mil millones de años, aproximadamente la edad del sistema solar.
«Pallas experimenta dos o tres veces más colisiones que Ceres o Vesta, y su órbita inclinada es una explicación directa de la superficie muy extraña que no vemos en ninguno de los otros dos asteroides«, dice Marsset.
Una familia fragmentada
Los investigadores hicieron dos descubrimientos adicionales a partir de sus imágenes: un punto curiosamente brillante en el hemisferio sur del asteroide y una cuenca de impacto extremadamente grande a lo largo del ecuador del asteroide.
Para el último descubrimiento, el equipo buscó explicaciones de lo que pudo haber causado un impacto tan grande, estimado en unos 400 kilómetros de ancho.
Simularon varios impactos a lo largo del ecuador, y también rastrearon los fragmentos que probablemente fueron tallados en la superficie de Pallas y arrojados al espacio como resultado de cada impacto.
A partir de sus simulaciones, el equipo concluye que la gran cuenca de impacto probablemente fue el resultado de una colisión hace unos 1,700 millones de años por un objeto de entre 20 y 40 kilómetros de ancho, que posteriormente expulsó fragmentos del asteroide al espacio, en un patrón que, de hecho, coincide con una familia de fragmentos que se ha observado que siguen a Pallas hoy en día.
En cuanto al punto brillante descubierto en el hemisferio sur de Pallas, los investigadores aún no tienen claro qué podría ser. Su teoría principal es que la región podría ser un depósito de sal muy grande.
A partir de su reconstrucción tridimensional del asteroide, los investigadores estimaron el volumen de Pallas y, combinados con su masa conocida, calcularon que su densidad es diferente de Ceres o Vesta, y que probablemente se formó originalmente a partir de una mezcla de hielo de agua y silicatos. Con el tiempo, a medida que el hielo en el interior del asteroide se derritió, probablemente hidrató los silicatos, formando depósitos de sal que podrían haber estado expuestos después de un impacto.
Una evidencia de apoyo para esta hipótesis puede provenir de más cerca de la Tierra. Cada diciembre, los observadores de estrellas pueden ver una deslumbrante exhibición conocida como las Gemínidas, una lluvia de meteoritos que son fragmentos del asteroide Phaethon, que se cree que es un fragmento escapado de Pallas que finalmente llegó a la órbita de la Tierra.
Debido a su más que violento historial, sin embargo, es seguro que no enviaremos sondas ni naves para comprobarlo.
En 1900, al médico alemán Paul Ehrlich se le ocurrió la noción de una «bala mágica«. La idea básica es inyectar a un paciente ‘partículas inteligentes’ capaces de encontrar, reconocer y tratar una enfermedad. En la práctica, la ciencia ha perseguido la bala mágica desde entonces.
Investigadores rusos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT), han avanzado hacia ese objetivo. El equipo de investigación, dirigido por Maxim Nikitin de MIPT, publicó un artículo en ACS Nano, presentando un material inteligente con propiedades únicas, que promete análisis de ADN exprés y medicamentos de próxima generación contra el cáncer y otras enfermedades graves.
El llevar medicamentos a las células afectadas por alguna enfermedad es un importante ‘cuello de botella’ en el diagnóstico y la terapia. Lo ideal es que los fármacos lleguen solo a las células infectadas, sin dañar a las sanas. Hay una variedad de compuestos que son capaces de ‘colocar señales’ en las células cancerosas. Entre estas moléculas indicadoras, que se encuentran en la superficie de las células afectadas o en su microambiente, se encuentran los productos de desecho y los enviados a otras células como señales.
Los fármacos modernos dependen de uno de esos marcadores para identificar las células enfermas. Sin embargo, por lo general, las células sanas llevan los mismos marcadores, aunque en cantidades más pequeñas. Esto significa que los sistemas existentes que llevan los medicamentos hacia la célula afectada (fármacos dirigidos) no son perfectos.
Para que la entrega de medicamentos sea más específica, se requieren materiales ‘inteligentes’ que sean capaces de analizar múltiples parámetros del entorno a la vez, buscando el objetivo con mayor precisión.
«Los métodos actualmente utilizados que conducen los fármacos, actúan como una carta que lleva escrita la ciudad y la calle en el sobre, pero sin los números de casa y departamento«, comentó el máximo investigador y jefe del Laboratorio de Nanobiotecnología del MIPT, Maxim Nikitin. «Necesitamos poder analizar más parámetros para garantizar una entrega efectiva«.
Anteriormente, Nikitin y sus coautores desarrollaron nanopartículas y micropartículas capaces de realizar cálculos lógicos complejos a través de reacciones bioquímicas. En su artículo de 2014 en Nature Nanotechnology, los investigadores informaron que sus ‘nanocomputadoras autónomas’ podían analizar muchos parámetros de un objetivo y, por lo tanto, eran mucho mejores en su identificación.
En los últimos años han visto muchos avances en materiales de biocomputación. Para 2018, se habían publicado cientos y cientos de artículos sobre el tema.
A pesar de los esfuerzos de numerosos equipos de investigación en todo el mundo, todavía no son lo suficientemente sensibles a los marcadores de enfermedades, lo que hace que las aplicaciones prácticas sean imposibles.
El reciente trabajo del equipo marca un gran avance en este campo. Han desarrollado un material inteligente único caracterizado por la supersensibilidad a las señales del ADN, capaz de detectar concentraciones de ADN tan bajas como 30 femtomoles por litro. Además, la alta sensibilidad puede lograrse con un ensayo bastante simple, del tipo ampliamente utilizado en pruebas de embarazo.
Los investigadores lograron ese resultado después de descubrir que las moléculas de ADN exhiben un comportamiento inusual en la superficie de las nanopartículas.
En el estudio, un extremo de una molécula de ADN monocatenario (de una sola cadena) se fijó a una nanopartícula. Es importante destacar que la molécula no tenía horquillas, es decir, segmentos bicatenarios donde parte de la cadena se adhiere a sí misma. El equipo equipó el otro extremo de la cadena de ADN con un pequeño receptor molecular. Contrariamente a lo esperado, el receptor no se unió a su objetivo. Después de descartar un error, los científicos plantearon la hipótesis de que el ADN monocatenario podría adherirse a la nanopartícula y enrollarse, ocultando el receptor debajo de él, en la superficie de la partícula.
Agregar una cadena de ADN complementaria activa los receptores en la superficie de las nanopartículas. Imagen: MIPT
La hipótesis demostró ser correcta cuando el equipo agregó cadenas individuales de ADN complementarias a su partícula (imagen derecha). El receptor se activó instantáneamente uniéndose a su objetivo. Esto sucedió porque los enlaces entre los nucleótidos complementarios causaron que las dos cadenas de ADN formaran una doble hélice rígida o dúplex. La hebra de ADN se desenrolla, exponiendo el receptor para la unión al objetivo.
Tal desenrollamiento de la cadena de ADN se asemeja al de una baliza molecular. Esto es, una pequeña cadena de ADN monocatenario cuyo extremo forma un dúplex con el extremo opuesto, formando una horquilla al plegar la estructura. Una cadena complementaria de ADN puede desplegar la baliza molecular, es decir ‘desenroscarla’.
Sin embargo, hay una distinción significativa y útil. «A diferencia de las balizas moleculares, el fenómeno descubierto permite ajustar la fuerza del ADN que se curva sobre la nanopartícula por separado de la fuerza de enderezamiento del ADN de entrada. Esto conduce a una sensibilidad dramáticamente mejor a la entrada, señaló el primer autor del estudio, Vladimir Cherkasov, investigador líder en el Laboratorio de Nanobiotecnología, MIPT.
La coautora del estudio, Elizaveta Mochalova, estudiante de doctorado en el Laboratorio de Nanobiotecnología del MIPT, agregó: «Mostramos que la sensibilidad es tan alta con un análisis de flujo lateral bastante simple, que se usa ampliamente en las pruebas de embarazo. A diferencia de los análisis de ADN existentes, tales pruebas pueden realizarse fuera de un entorno de laboratorio limpio y no requieren equipos avanzados. Esto hace que la tecnología sea adecuada para la detección rápida de enfermedades infecciosas, kits de pruebas de alimentos para uso doméstico y cosas similares«.
Los autores del artículo también han demostrado que la tecnología es aplicable al diseño de ‘nanoagentes’ inteligentes que reconocerían las células cancerosas en función de la concentración de ARN pequeño en su microambiente. No hace mucho tiempo, se pensaba que los ácidos nucleicos pequeños eran solo desechos sin sentido resultantes del reciclaje de moléculas funcionales más grandes. Sin embargo, los ARN pequeños resultaron ser reguladores clave de muchos procesos en las células vivas. Los biólogos actualmente están identificando marcadores de enfermedades entre estos ARN.
Durante 20 años, los investigadores han estudiado cómo la luz gira alrededor de un eje longitudinal paralelo a la dirección en que viaja la luz.
¿Pero podría moverse de otras maneras?
Después de dos años de investigación, los investigadores de la Universidad de Dayton, Andy Chong y Qiwen Zhan, se convirtieron en los primeros en crear un nuevo «estado de luz«, lo que demuestra que también puede rotar alrededor de un eje transversal perpendicular a la dirección en que viaja la luz, como un ciclón.
Nature Photonics, una revista internacional de investigación sobre generación, manipulación y detección de luz, publicó sus hallazgos el 24 de febrero.
Zhan y Chong no entraron en su investigación con nociones preconcebidas sobre qué buscar o qué encontrarían.
«Fue más una curiosidad. ¿Podemos hacer que la luz haga eso?«, Dijo Zhan, profesor de electro-óptica y fotónica. «Una vez que descubrimos que somos capaces de hacer esto, preguntamos ‘¿qué sigue?«.
«¿Que sigue?» Los investigadoresque examinarán los resultados aún creen que es muy pronto para revisar las posibles aplicaciones del estudio, pero suponen que este nuevo estado de luz podría usarse para mejorar la transmisión de grandes cantidades de datos con mayor seguridad, entre muchas otras aplicaciones potenciales.
«¿Todavía no lo sabemos? Pero el cielo es el límite«, dijo Zhan.
«Queremos entender mejor cómo este estado de luz interactúa con los materiales en el espacio y el tiempo«, dijo Chong, profesor asociado de física y electro-óptica y fotónica.
La firma estadounidense de biotecnología Moderna se dispara en el mercado americano fuera de horas tras informar ayer de que acaba de lanzar el primer lote de ARNm-1273, su vacuna experimental contra el nuevo coronavirus, para comenzar su ensayo clínico en humanos.
El director del NIAID, Anthony Fauci, dijo al Wall Street Journal que un ensayo clínico de la vacuna podría comenzar a fines de abril, y los resultados estarán disponibles en julio o agosto.
Incluso si el ensayo clínico es exitoso, se necesitarían más pruebas y aprobaciones regulatorias antes de que la vacuna pudiera desplegarse ampliamente.
Los funcionarios de salud y las compañías farmacéuticas de todo el mundo están trabajando a un ritmo vertiginoso para identificar tratamientos o una vacuna para ayudar a combatir el coronavirus, que ha infectado a más de 80.000 personas en todo el mundo.
Las acciones en Gilead subieron casi un 5% el lunes, después de que la Organización Mundial de la Salud dijera que uno de sus medicamentos, remdesivir, muestra signos de ayudar a tratar el coronavirus.
Si bien la vacuna experimental desarrollada por Moderna sigue sin probarse, la velocidad a la que se creó representa un gran avance.
Según Moderna, la vacuna se desarrolló dentro de los 42 días posteriores a la obtención de información genética sobre el coronavirus (2019-nCoV).
En comparación, los investigadores tardaron alrededor de 20 meses en comenzar las pruebas en humanos de la vacuna contra el SARS, un coronavirus más antiguo.
La migración de la mariposa monarca es uno de los fenómenos más espectaculares de la naturaleza. Aunque a este insecto se le encuentra en varias partes del mundo, su ruta por Norteamérica está en peligro de extinción, alertó Víctor Sánchez-Cordero, investigador del Instituto de Biología (IB) de la UNAM.
Las posibles causas: utilización excesiva de herbicidas, la alteración del uso de suelo, el cambio climático y la reducción en la disponibilidad de néctar y polen, explicó.
«El compromiso para conservar este fenómeno migratorio no sólo se centra en México, es también una responsabilidad compartida entre nuestro país, Canadá y Estados Unidos«, afirmó.
Para monitorearla migración de la mariposa a lo largo de las tres naciones, Sánchez-Cordero y su equipo desarrollaron el primer modelo que establece las áreas de migración en un contexto espacio-temporal.
En rojo las zonas idóneas para la mariposa monarca en los distintos meses del año. Imagen: DGCS
De manera equivocada, se piensa que en la preservación del fenómeno migratorio de la mariposa monarca, el factor más importante, y casi exclusivo, es la conservación de las llamadas zonas núcleo, bosques de oyamel en la Reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca (RBMM). «Esta idea ha puesto gran presión internacional sobre México», resaltó el especialista del IB.
Pero un artículo publicado por el universitario y su equipo en la revista Frontiers in Environmental Science, demuestra que el declive poblacional de este insecto no se debe a la pérdida de cobertura vegetal en la RBMM, pues aunque la deforestación se ha reducido drásticamente en los últimos 10 años (debido a esfuerzos colectivos entre gobierno, academia y ONG), la merma continúa.
«La baja dramática en la densidad de mariposas monarca que llegan a sitios de hibernación en México no se correlaciona con la pérdida de cobertura forestal, lo que demuestra que este factor no es el responsable de la baja poblacional en esos lugares. Se deben buscar otras hipótesis para explicar el decremento«, remarcó.
Una posible causa, subrayó el científico, es el uso excesivo de herbicidas en Estados Unidos y Canadá, que dañan el algodoncillo (Asclepia), una planta considerada maleza, pero preferida por la mariposa para alimentarse y depositar sus huevecillos (ovipositar).
Otra probabilidad es la reducción en la disponibilidad de néctar y polen debido a la deforestación, elemento que tiene una amplitud geográfica más allá de México.
Una hipótesis más es la mortandad de mariposas en su ruta de otoño hacia México, particularmente en Texas y el noreste de nuestro país, por el cambio del uso de suelo y el cambio climático, que traen como consecuencia sequías inusuales.
Para conservar el fenómeno migratorio de la mariposa monarca, Sánchez-Cordero consideró necesario desarrollar una red de áreas de conservación, que incluya además de zonas protegidas, sitios prioritarios de preservación y agrosistemas interconectados.
Con el cambio climático y la deforestación, las mariposas buscan otros lugares de hibernación fuera de las zonas núcleo de la RBMM; para que tengan suficiente flexibilidad de adaptación, sus rutas deben ser declaradas áreas protegidas y contar con interconectividad, señaló.
«Se requiere un nuevo paradigma de conservación, más flexible y dinámico espacial y temporalmente. Aún no hay, es algo que debemos construir de manera conjunta».
La ingestión de hongos tóxicos causa más de 100 muertes al año, a nivel mundial, y deja a miles de personas que necesitan asistencia médica urgente. El género Amanita contiene especies comestibles de gran popularidad, pero también algunas de las más venenosas de todo el mundo. La amanitinaes la clase más potente de toxinas en esos hongos, siendo causante de los problemas más graves de salud.
En este sentido, científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS), adscrito al Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), y sus colegas desarrollaron una prueba simple y portátil que puede detectar el veneno más mortal de los hongos en minutos.
La nueva prueba, puede identificar la presencia de solo 10 partes por mil millones (equivalente a 10 centavos de cada 10 millones de pesos) de amanitina en aproximadamente 10 minutos y requiere tan solo una muestra del hongo del tamaño de un grano de arroz o en la orina de alguien que ha comido un hongo. La prueba también funciona con orina de perro, ya que se sabe que los perros comen hongos indiscriminadamente.
«Desarrollamos la prueba principalmente para una ingestión accidental de hongos. Por casualidad, esta prueba resultó lo suficientemente sensible como para detectar también la toxina en la orina«, dijo la microbióloga del ARS Candace Bever, quien trabajó en el desarrollo.
Actualmente no existe una prueba de diagnóstico clínico para el envenenamiento por amatoxina. La detección temprana de amanitina en la orina de un paciente ayudaría a los médicos que intentan hacer un diagnóstico.
«Nuestra esperanza es que los médicos y veterinarios puedan identificar rápida y confiadamente la intoxicación por amatoxina en lugar de tener que eliminar clínicamente otras enfermedades gastrointestinales sospechosas primero«, agregó. «También esperamos que les brinde a los pacientes una mejor oportunidad de recuperación, a pesar de que actualmente no hay tratamientos específicos claramente efectivos«.
También podría ser una forma práctica y definitiva para que los recolectores de hongos identifiquen y eviten comer hongos que posean la toxina amanitina con un kit de prueba. Esta prueba es el método de campo más sensible y confiable disponible para identificar químicamente los hongos que contienen amanitina. Aunque los expertos en hongos pueden identificar los hongos mortales con solo mirar su apariencia, los expertos no pueden ver los químicos de las toxinas que acechan en su interior.
Aún así, esta prueba solo identifica la presencia o ausencia de esta clase específica de toxina; no detecta otros compuestos como alucinógenos o toxinas que causan otros síntomas gastrointestinales o neurológicos. Por lo tanto, no puede determinar si un hongo es comestible.
Distinguir las especies de hongos tóxicos de los no tóxicos se basa primero en identificar correctamente el hongo y luego hacer referencia a una guía de campo de hongos para determinar si se sabe que contiene toxinas o no. Pero los hongos de la misma especie pueden variar en apariencia, especialmente en diferentes etapas de vida y hábitats, lo que los hace muy difíciles de identificar. Muchas setas venenosas se parecen mucho a las setas silvestres comestibles.
Por ejemplo, la Amanita de primavera (Amanita velosa) es un hongo comestible altamente deseable en la costa del Pacífico de los Estados Unidos. Pero para el ojo inexperto, puede parecer similar al hongo A. phalloides conocido también como la cicuta verde u hongo de la muerte. Este hongo representa más del 90% de las muertes por envenenamiento relacionadas con hongos en Europa.
Amanita velosa, hongo comestible. Imagen: mykoweb.comAmanita phalloides una de las setas tóxicas más peligrosas del mundo. Imagen: amanitacesarea.com
La nueva prueba es un inmunoensayo, depende de un anticuerpo monoclonal reactivo muy específico, una proteína producida en laboratorio que detecta y se une solo con un objetivo específico.
Muchas especies de fauna marina, incluidas las ballenas y delfines, se comunican bajo el agua.
Los pingüinos, como otras aves marinas, son muy ruidosos en tierra y también se sabe que suelen comunicarse cuando sacan la cabeza del agua, tal vez con la finalidad de convocar a sus congéneres para formar un grupo.
Sin embargo, la investigación sobre lo que hacen los pingüinos, estas criaturas aerodinámicas bajo el agua, se había pasado por alto en gran medida.
Ahora, investigadores de la Universidad Nelson Mandela en Sudáfrica, han logrado grabar los sonidos que producen los pingüinos bajo el agua, primera vez que se detecta dicha conducta en cualquier especie de ave marina. El estudio fue publicado en Zoological Science.
Para su investigación, el equipo de científicos dirigido por Andréa Thiebault de la Universidad Nelson Mandela, quería resolver este problema. Para hacerlo, equiparon pingüinos adultos de tres especies (rey, gentú y macaroni) con cámaras de vídeo con micrófonos incorporados.
Para sorpresa de Thiebault y sus colegas, grabaron un total de 203 vocalizaciones subacuáticas de los pingüinos en imágenes subacuáticas capturadas durante un período de un mes en 2019. Estas son las primeras grabaciones de aves marinas que producen vocalizaciones bajo el agua.
Las vocalizaciones que grabó el equipo, que suenan como gritos rápidos, fueron muy breves y duraron aproximadamente 0.06 segundos en promedio. Y todos fueron emitidos durante inmersiones en las que los animales buscaban comida.
Actualmente, no está claro por qué los pingüinos están haciendo estos sonidos; sin embargo, solo los produjeron mientras cazaban. De hecho, más del 50% de las vocalizaciones fueron precedidas inmediatamente por un movimiento de aceleración y/o seguidas por un intento de capturar presas.
Según los investigadores, esto sugiere que los sonidos están relacionados con el comportamiento de caza, especialmente porque los pingüinos tendían a estar solos cuando los hacían, lo que indica que la comunicación no era el propósito.
Los investigadores especulan que los pingüinos pueden estar usando las vocalizaciones para aturdir a sus presas. Sin embargo, se requiere mucha más investigación para determinar por qué los pingüinos producen estos sonidos, señalan los científicos.
Por ahora, «solo el hecho de que descubrimos este comportamiento es intrigante«, dijo Thiebault.
Los científicos saben que la comunicación vocal entre las aves marinas juega un papel crucial cuando se trata de crianza y reproducción.
«Mientras se reproducen, los adultos viajan regularmente entre sus áreas de alimentación en el mar y sus colonias de cría en tierra donde se dedican al cuidado de los nidos y al suministro de pollitos«, escribieron los autores en el estudio. «Cada vez que regresan a la colonia, deben encontrar e identificar a su pareja y/o su descendencia. En este contexto, las señales acústicas son necesarias para el reconocimiento«.
Sin embargo, su uso de los sonidos vocales en el mar, donde pasan la mayor parte de su tiempo, es poco conocido.
Adiós perros rastreadores: ahora hay saltamontes capaces de ‘olfatear’ explosivos.
Barani Raman y sus colegas de la Universidad de Washington en St. Louis crearon estos ‘cyborgs saltamontes’ al aprovechar los sentidos olfativos del saltamontes Schistocerca americana, para crear rastreadores biológicos de bombas.
Los intentos de desarrollar máquinas, a veces llamadas «narices electrónicas», para imitar las capacidades sensoriales de los animales han tenido dificultades o falta de precisión, dijeron los investigadores.
Pero estos insectos, poseen neuronas receptoras olfativas en sus antenas capaces de detectar químicos en el aire, como diferentes sustancias explosivas. A su vez, estas neuronas envían señales eléctricas a una parte del cerebro del insecto conocida como lóbulo antenal. Cada antena de saltamontes tiene aproximadamente 50,000 de estas neuronas.
Los investigadores implantaron electrodos directamente en los cerebros de los insectos para detectar las señales provocadas por el olor a explosivos químicos. Estas señales se transmitieron de forma inalámbrica a una computadora, una «mochila de sensores» conectada al saltamontes, que podía grabar y transmitir de forma inalámbrica la actividad eléctrica de sus lóbulos antenales casi instantáneamente a una computadora, según un informe publicado en bioRxiv.
Al implantar electrodos en los lóbulos antenales de los saltamontes, los investigadores descubrieron que diferentes grupos de neuronas se activaban tras la exposición a los explosivos. Analizaron las señales eléctricas y pudieron distinguir los vapores explosivos de los no explosivos y viceversa.
Para probar la capacidad de detección de bombas, el equipo ‘sopló’ vapores de diferentes materiales explosivos sobre las antenas de los saltamontes, incluidos los vapores de trinitrotolueno (TNT) y su precursor 2,4-dinitrotolueno (DNT). Como control, utilizaron sustancias no explosivas como aire caliente y benzaldehído, el componente principal en el aceite de almendras amargas.
Los saltamontes continuaron detectando explosivos con éxito hasta siete horas después de que los investigadores implantaron los electrodos, antes de que se fatigaran y finalmente murieran.
El proceso inmovilizó a los saltamontes, por lo que los investigadores los colocaron en una plataforma con ruedas y control remoto para probar su capacidad de detectar explosivos en diferentes lugares. Los saltamontes pudieron detectar dónde estaba la mayor concentración de explosivos cuando el equipo movió la plataforma a diferentes lugares.
También observaron que, tomar actividad neuronal de siete saltamontes arrojó una precisión promedio de detección del 80%, en comparación con el 60% para un solo saltamontes.
Una limitación del estudio fue que no probó la capacidad de detección de explosivos de los saltamontes cuando había olores múltiples al mismo tiempo, dado que en el mundo real los químicos pueden estar dispersos por factores ambientales, incluido el viento.
En un descubrimiento que podría abrir nuevas vías para la comprensión del cerebro, los investigadores han encontrado similitudes entre la actividad cerebral de las abejas y los humanos.
La investigación reveló que las oscilaciones alfa en las abejas (la actividad eléctrica en forma de onda que generan los cerebros) tienen propiedades similares a las de nuestros cerebros humanos.
Las funciones cerebrales se basan en la actividad eléctrica que generan las neuronas (células del sistema nervioso). Esta actividad eléctrica cerebral puede ser registrada mediante un electroencefalógrafo, un equipo que la registra y representa a través de ondas con diferentes propiedades. Las propiedades básicas de esas ondas cerebrales son: frecuencia y potencia.
Se llama frecuencia al número de ondas que se registran en un segundo, se mide en ciclos por segundos o Hertzios. La potencia se refiere a la altura que adquiere cada onda en el registro y se mide en micro voltios.
En función de la frecuencia la actividad eléctrica cerebral puede clasificarse en cinco tipos de ondas eléctricas: delta, theta, beta, gamma y alfa.
Paul Szyszka, profesor del Departamento de Zoología de la Universidad de Otago, dice que «como las oscilaciones alfa están asociadas con funciones cerebrales como; atención, memoria y conciencia, los cerebros de las abejas pueden proporcionar nuevas vías para comprender cómo funcionan nuestros cerebros». «Los experimentos en humanos son caros, logísticamente difíciles y requieren mucho tiempo. Además, las grabaciones de neuronas individuales no son posibles en cerebros humanos. Al estudiar los cerebros de las abejas podemos superar estas limitaciones y aplicar ese conocimiento a la investigación, y eventualmente incluso al tratamiento, de los cerebros humanos«.
El estudio incluyó abejas melíferas regulares de colmenas al aire libre. En el laboratorio fueron estimulados con olores, con electrodos microscópicos registrando su actividad cerebral.
«Es fascinante ver cómo las abejas pueden aprender a asociar los olores con los alimentos de manera similar a los humanos. Lo que queremos hacer ahora es examinar cómo cambian estas oscilaciones alfa en diferentes situaciones. Como neuroetólogo, estoy interesado en cómo cambian las oscilaciones alfa de las abejas durante los comportamientos naturales, por ejemplo, cuando una abeja se alimenta o duerme», dice Szyszka.
Los investigadores han convertido las células madre humanas en células productoras de insulina (células beta pancreáticas) y han demostrado en ratones infundidos con tales células que los niveles de azúcar en la sangre pueden controlarse y la diabetes puede curarse funcionalmente durante nueve meses.
«Estos ratones tenían diabetes muy severa, la lecturas de azúcar en la sangre era de más de 500 mg/dl de sangre, niveles que podrían ser fatales para una persona (lo normal son 70-100 mg/dl en ayuno) y cuando les dimos a los ratones las células secretoras de insulina, en dos semanas sus niveles de glucosa en sangre habían vuelto a la normalidad y permanecieron así durante muchos meses«, dijo el investigador principal Jeffrey R. Millman.
Los investigadores desarrollaron un método para convertir de manera eficaz las células madre humanas en células beta pancreáticas funcionales, éstas cuando encuentran azúcar en la sangre, secretan insulina. La insulina es una hormona que permite que la glucosa ingrese a las células para que ellas la ‘conviertan’ en energía.
«Un problema común cuando intentas transformar una célula madre humana en una célula beta productora de insulina, o una neurona o una célula cardíaca, es que también produces otras células que no quieres«, dijo Millman. «En el caso de las células beta, podríamos obtener otros tipos de células de páncreas o células hepáticas«.
El páncreas y las células hepáticas fuera del objetivo no duelen nada cuando se implantan en un ratón, pero tampoco luchan contra la diabetes.
«Se necesitan alrededor de mil millones de células beta para curar a una persona con diabetes. Pero si una cuarta parte de las células madre utilizadas producen células hepáticas u otras células del páncreas entonces, en lugar de necesitar mil millones de células, necesitará 1,25 mil millones de células. Hace que curar la enfermedad sea un 25% más difícil».
Usando la nueva técnica, el equipo de Millman descubrió que se produjeron muchas menos células de otro tipo, mientras que las células beta que se fabricaron habían mejorado la función. La técnica se dirige al andamiaje interno de las células, llamado citoesqueleto. El citoesqueleto es lo que le da forma a una célula y le permite a la célula interactuar con su entorno circundante, convirtiendo señales físicas en señales bioquímicas.
«Es un enfoque completamente diferente, fundamentalmente diferente en la forma en que lo hacemos«, dijo. «Anteriormente, identificamos varias proteínas y factores y los espolvoreamos en las células para ver qué sucedería. Como hemos entendido mejor las señales, hemos podido hacer que ese proceso sea menos aleatorio«.
Comprender ese proceso ha permitido al equipo de Millman producir más células beta. Es importante destacar que la nueva técnica funciona de manera eficiente a través de células madre de múltiples fuentes diferentes, ampliando enormemente la capacidad de esta técnica en el estudio de la enfermedad.
«Pudimos producir más células beta, y esas células funcionaron mejor en los ratones, algunas permanecieron sanas durante más de un año«, dijo Millman.
Explicó que aún queda mucho por hacer antes de que esta estrategia se pueda utilizar para tratar a las personas con diabetes.
Tendrán que probar las células durante períodos de tiempo más largos en modelos animales más grandes y trabajar para automatizar el proceso para tener la esperanza de producir células beta que puedan ayudar a millones de personas que actualmente requieren inyecciones de insulina para controlar su diabetes. Pero la investigación continúa.
La aparición del coronavirus de Wuhan (o Covid-19) podría explicarse a partir de las alteraciones ecológicas y la pérdida de biodiversidad provocadas por el hombre; por ello, a fin de instrumentar estrategias efectivas contra esta epidemia (e incluso contra las enfermedades infecciosas emergentes que, sin duda, nos impactarán en un futuro) es preciso romper con la visión tradicional que priva en las ciencias de la salud y prestarle oído a otras áreas del conocimiento, señala el doctor Gerardo Suzán Azpiri, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (FMVZ) de la UNAM.
A decir del académico, el actuar de las autoridades médicas ante la alerta sanitaria ha sido efectivo y oportuno, aunque algo corto de miras, pues se limita a resolver las adversidades inmediatas y no busca entender qué hay detrás del fenómeno. “Para comprender a cabalidad qué está pasando y cómo llegamos a esta crisis es preciso considerar el trabajo de matemáticos, físicos, computólogos, geógrafos, biólogos y otros profesionales para, a partir del diálogo, ir conformando un saber multidisciplinario que nos permita no sólo atender contingencias como la actual, sino prevenirlas”.
Con el objetivo de impulsar tales investigaciones en México, la FMVZ creó el Laboratorio de Ecología de Enfermedades y Una Salud (LEEUS) —del cual Suzán es investigador principal—, desde donde se busca responder a incógnitas como ¿por qué alguien puede contagiarse con virus o bacterias propias de murciélagos (como el Covid-19) o de otros animales filogenéticamente distantes del hombre? ¿Qué tanto participan la evolución, los eventos ecológicos, la historia o la economía en el salto de patógenos entre especies?
“Es más fácil contagiarnos de alguna variedad de primate que de una de roedor simplemente porque el primero se parece mucho a nosotros. Cuando nos infectamos de un ser tan distinto como un murciélago o un ave, la causa puede deberse a aspectos evolutivos o filogenéticos, pero también atribuirse a trastornos ecológicos, pues gran parte de las enfermedades emergentes achacadas a la fauna silvestre se dan por la alteración de los entornos naturales a raíz de la actividad humana, y por ello deberíamos indagar más al respecto”.
En ecosistemas sanos —explica el profesor Suzán— se observa a una gran cantidad de seres interactuando; esto proporciona no sólo resiliencia, sino resistencia contra la invasión de especies invasoras, plagas y patógenos. Se ha constatado que la biodiversidad ofrece servicios de amortiguamiento y a este fenómeno se le conoce como Efecto Dilución, ya que hace que enfermedades que suelen arrasar con los cultivos o aniquilar a los ganados, al adentrarse en entornos biodiversos de súbito pierdan fuerza y se desvanezcan.
“Tales ambientes son un freno para los virus y bacterias causantes de pandemias porque los patógenos, al verse frente a tal variedad de genomas y especies, se debilitan progresivamente al ir chocando con un mecanismo de defensa tras otro. Esto se ha demostrado en múltiples experimentos, lo que pone en evidencia que las acciones de conservación son excelentes estrategias para preservar la salud”.
Por el contrario, añade el académico, cuando el hombre deforesta, trafica con seres vivos, introduce granjas donde no había o caza a carnívoros que amenazan a sus rebaños, no sólo acaba con la biodiversidad, sino que se coloca en nichos biológicos que no le corresponden, convirtiéndose así en blanco de virus y bacterias con los que nunca había tenido contacto y que tienen el potencial de romper la barrera natural entre especies y contagiarnos.
A esto se suman las dinámicas económicas modernas, pues debido a las exportaciones e importaciones, el tráfico legal e ilegal de especies, las redes carreteras o los vuelos en avión, los virus y bacterias se extienden geográficamente como nunca antes. “En la actualidad nos bastan tres horas para estar en otro continente, cuando en siglos pasados esto implicaba meses de travesía en navío. Hoy los patógenos viajan por el mundo en aeroplano, tren, autobús o barco, y no respetan fronteras; a esto se le llama pathogen pollution, concepto que apunta a esta capacidad de dispersión inédita que hace de las pandemias un riesgo siempre latente”.
No ha pasado un año desde que la ONU —a través del IPBES— advirtió que el planeta atraviesa una crisis igual de severa que la del calentamiento global: la de una extinción masiva que tiene al borde de la desaparición a más de un millón de especies de plantas y animales. “Además de los evidentes, otro de los problemas surgidos de esto es que, al disminuir el número de especies, en automático se disparan las enfermedades infecciosas emergentes pues, al perder variedad, mantenemos a los patógenos en tasas muy altas”.
Los animales, centinelas de nuestra salud
Siguiendo esta línea de investigación, el doctor Suzán ha colaborado en varios trabajos con sus colegas del LEEUS e incluso ha viajado a Panamá para medir la probabilidad de transmisión de hantavirus vía ratones, tanto de zonas ecodiversas como de áreas deterioradas, y así ha constatado que la fauna es un óptimo indicador de qué tan bien o mal se encuentra un ecosistema. Con base en esto, una de sus propuestas para evitar escenarios tan complicados como el planteado por el Covid-19 es monitorear a animales silvestres y domésticos, y convertirlos en centinelas de nuestra salud.
“Cada uno arroja muchísima información del lugar donde vive, de los parásitos que trae consigo e incluso de los padecimientos que podría diseminar, por lo que un monitoreo permanente permitiría diseñar estrategias diferentes a las habituales, y bastante efectivas, para frenar contagios. Por ejemplo, se ha visto que en zonas con abundantes murciélagos hematófagos basta con reforestar para que las poblaciones de murciélagos frugívoros, insectívoros y polinizadores suban, y que las infecciones de rabia bovina caigan”.
En estos momentos, el Laboratorio de Ecología de Enfermedades y Una Salud de la FMVZ trabaja con entidades como el Centro de Ciencias de la Complejidad de la UNAM, el Center for Disease Control and Prevention de Estados Unidos o el Institut de Recherche pour le Développement de Francia con el propósito de desarrollar modelos que permitan entender mejor estas dinámicas y de detonar el número y calidad de los estudios multidisciplinarios en México.
Para el doctor Suzán, el brote del coronavirus de Wuhan es una oportunidad para entender por qué se dan estos escenarios y cómo evitarlos. “Es preciso indagar qué pasa en China como para que ahí surjan padecimientos de tan alto impacto como el SARS o el MERS pues, aunque se ha señalado que esto es porque en sus mercados se venden especies silvestres o por su deficiente manejo de los alimentos, lo mismo acontece en otras partes del mundo y no se repiten los resultados, a menos que no hayamos monitoreado bien”.
Mientras más entendemos qué está pasando, más nos damos cuenta de que la respuesta es mucho más compleja de lo que creíamos, refiere el profesor. “Al respecto hay trabajos muy interesantes como uno titulado ¿Son los depredadores buenos para tu salud?, donde vemos cómo los carnívoros silvestres mantienen a raya a las poblaciones de animales portadores de enfermedades zoonóticas y la conclusión se antoja inevitable: una medida eficaz para impedir contagios a los humanos es la conservación de los ecosistemas”.
¿Cómo evitar escenarios de crisis como el del Covid-19 en lo sucesivo?, pregunta el doctor Suzán, y él mismo se responde: “La clave está en cambiar de enfoque; no podemos seguir creyendo que la solución a todo es encontrar la vacuna precisa para un patógeno específico en el momento adecuado, sino apostarle a la prevención”.
¡Claro!, hay que desarrollar vacunas —acota—, pero quizá sería preferible hacerlo tras detectar cuáles especies se relacionan con brotes epidémicos y desarrollar opciones que nos protejan no contra uno, sino contra varios virus al mismo tiempo, y eso se lograría con un monitoreo constante de la fauna. Asimismo, reforestar y no permitir la pérdida de especies son buenas alternativas, y también lo es el entender cuáles son los contextos humanos, de marginación y de desigualdad social que, al mezclarse, hacen que en ciertas áreas broten tales enfermedades. Saber esto nos permitirá actuar de forma oportuna y prevenir, y todo pasa por la multidisciplinariedad.
En este momento, en México no hay motivo de alarma por la epidemia de la enfermedad COVID-19, que afecta principalmente a China. Todavía no hay circulación activa del virus, pero la situación cambiará en las próximas semanas. No se puede predecir la magnitud del problema que enfrentaremos, pero debemos estar preparados hasta un cierto nivel, como todos los países, dijeron especialistas de la UNAM.
Por ahora, la gravedad reside en que nuestra planta productiva requiere de insumos provenientes del país asiático, y si no llegan, habrá un impacto en el empleo: disminuyen puestos de trabajo, ingresos y el consumo, afirmaron integrantes de la comisión para la atención de la emergencia del coronavirus, creada por esta casa de estudios.
En conferencia de medios, Samuel Ponce de León Rosales, coordinador del Programa Universitario de Investigación en Salud (PUIS), refirió que la COVID-19 ha evolucionado con rapidez. De China se ha extendido a Asia y Europa, con un foco importante en Italia, en América (con los casos en Estados Unidos y Canadá, y uno reciente en Brasil), y con brotes en varios territorios más, como Irán –donde ya se reportan decesos–, Hong Kong y Corea del Sur.
Precisó que en México se han investigado casos sospechosos que han sido descartados; se ha iniciado un programa de vigilancia activo, tomando muestras a pacientes sintomáticos, que resultaron negativos para otras pruebas, en particular influenza y virus respiratorios. Hasta el momento no hay reportes de alguno positivo.
Ponce de León informó que “tenemos un problema, y se está tratando”; en esencia, consiste en atender un nuevo agente causal de infecciones respiratorias. “La mayoría de los casos pasará inadvertida o con síntomas muy leves, algunos se complicarán; el sector salud debe establecer que si alguien se siente mal será recibido en sitios determinados, pero en este momento no hay motivo para entrar en situación de alarma”.
Impacto económico
Alicia Girón, del Instituto de Investigaciones Económicas (IIEc), explicó que, en contraste, el problema desde el punto de vista económico es grave a escala mundial.
“Desde hace 10 años vivimos una situación de inestabilidad de la que no podemos recuperarnos. Está en jaque la economía global, pues la estructura económica y productiva está entrelazada; de ese modo, resulta significativo el desplome de las bolsas de valores, pero sobre todo, la pérdida de las cadenas de valor”.
El proyecto económico de México será afectado por el coronavirus, “porque China es una nación que importa y exporta gran cantidad de productos, y su planta productiva se detuvo, con la gente resguardada en sus localidades y sus casas”.
Para nuestra nación el impacto económico es muy enérgico, “no sé hasta qué punto el Banco Central pueda tener políticas de reactivación”, señaló la exdirectora del IIEc.
Por otra parte, las crisis pueden representar una oportunidad, y en ese sentido “lo ideal sería que muchos insumos provenientes de China se produzcan en México; para ello se requiere impulsar una mayor inversión pública”, aconsejó.
María de Jesús Medina, del Instituto de Investigaciones Jurídicas, indicó que el reglamento internacional sanitario marca el momento en que se deben tomar medidas extraordinarias en caso de pandemia o crisis. “De acuerdo con nuestra Constitución, mediante aprobación del presidente y del Congreso de la Unión es posible suspender o restringir los derechos de las personas para hacer frente rápida y efectivamente a estas situaciones”.
Así, las cuarentenas pueden estar permitidas por la Carta Magna, pero es importante que se atienda la cooperación nacional e internacional, y que haya un fundamento en la ética en salud pública.
Sobre el combate a la estigmatización y xenofobia, consideró que se debe hacer referencia a lo que sucede, pero no atribuirlo a una locación geográfica, animales o grupos de personas, para respetar los derechos humanos, y porque la epidemia no conoce fronteras ni tipo de población.
En su oportunidad, Mauricio Rodríguez Álvarez, del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina (FM), expuso que los casos de la COVID-19 en Irán, Italia, Corea, Afganistán, Bahréin y Omán, confirman que está en expansión.
En China, donde se localizan la mayoría de los casos y defunciones, el crecimiento de la enfermedad se logró estabilizar gracias a las medidas drásticas de distanciamiento social e intervención en la población.
Remarcó que no existe tratamiento específico para la infección, pero las recomendaciones son una atención oportuna, manejo adecuado de los pacientes, evitar complicaciones y vigilar la evolución, además de usar cubrebocas para evitar contagios. “No hay vacuna específica y no hay que esperarla para decir que estamos preparados. Esas herramientas servirán para siguientes etapas, meses adelante”.
Rodríguez Álvarez expuso que los posibles casos podrían ser atendidos en el sistema de salud privado, por lo que resaltó la importancia de avisar a las autoridades de salud locales si hay sospecha. Lo mismo debe ocurrir con laboratorios privados, para llevar a cabo las acciones pertinentes de contención, seguimiento, identificación y mitigación de riesgo.
En la UNAM se han identificado áreas para la implementación de protocolos de investigación, herramientas de diagnóstico, plataformas para la producción de vacunas, análisis del virus y trabajo con grupos de la Secretaría de Salud para tener retroalimentación. “La Universidad Nacional tiene mucho que aportar y está en la mejor disposición”, sostuvo.
Por último, Jorge Baruch Díaz, de la Clínica del Viajero, de la FM, señaló la relevancia de comunicar con claridad y efectividad, para reducir la incertidumbre, que puede provocar daños mayores que la propia enfermedad.
“Necesitamos coordinación y colaboración más proactiva, no reactiva, entre el gobierno, la iniciativa privada y la sociedad civil. Eso determinará un curso positivo de respuesta en caso de confirmar la COVID-19 en el país. En tanto, las recomendaciones para los viajeros son actualizar sus esquemas de vacunación y estar informados”.
