SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 2 DE SEPTIEMBRE DE 2 0 14 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 2 DE SEPTIEMBRE DE 2014 NÚMERO 544 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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«¿Qué pasaría si la Tierra tuviera un día mucho más largo?, ¿sería igual de habitable una Tierra de rotación más lenta? La respuesta no es sencilla. Podríamos pensar que independientemente del periodo de rotación del planeta el día dura lo mismo que la noche y la temperatura promedio debería ser la misma pero eso no funciona así».
¿Días más largos? Cuauhtémoc Sarabia
«23 horas al día el mundo es para mí / y a las dos de la mañana no puedo estar sin ti…» Miguel Bosé
que el hemisferio orientado hacia el Sol tendría más tiempo de calentamiento y en la noche descendería la temperatura durante un periodo mayor. Pensemos que justo antes de que salga el Sol es cuando hace más frío. De acuerdo con Jun Yang y colaboradores de la Universidad de Chicago, hay otro efecto a tomar en cuenta, se llama Efecto Coriollis . Sucede en primer lugar porque la atmósfera gira con el planeta a mayor velocidad en el ecuador que en los polos; en segundo lugar por la diferencia de densidad (convección), el aire caliente del ecuador tiende a elevarse y fluir hacia los polos donde se enfría, desciende y fluye de regreso al ecuador. El efecto combinado de esos dos efectos es que los vientos giran hacia el noreste o suroeste entre el ecuador y los trópicos y entre estos y los polos. Las nubes forman bandas reflejantes de la luz solar alternadas con zonas claras, alrededor del planeta. Si la Tierra girara a menor temperatura, el Efecto Coriollis sería menos intenso en los océanos el aire caliente y húmedo diurno se elevaría durante más tiempo y tendería a formar nubes más abundantes a nivel global. Al reflejar en mayor proporción (albedo) la radiación solar haría a la Tierra más fría que ahora. El mismo mecanismo descrito para la atmósfera funciona con las aguas marinas. El Efecto Corio-
Cuando estamos muy atareados y con una gran lista de actividades por realizar, desearíamos que el día fuera más largo. Nuestro compañero David, quien es biólogo y colaborador de este suplemento, expresó el mismo deseo en las redes sociales y esto me motivó a escribir esta nota. En principio tal vez sería inútil disponer de más tiempo para estar más descansados porque tendemos a expandir nuestro trabajo hasta ocupar todo el tiempo disponible (ley de Parkinson). No obstante y sin hacer mucho caso de las frases de los psicólogos y economistas, trataremos el tema desde un punto de vista más científico. ¿Qué pasaría si la Tierra tuviera un día mucho más largo?, ¿sería igual de habitable una Tierra de rotación más lenta? La respuesta no es sencilla. Podríamos pensar que independientemente del periodo de rotación del planeta el día dura lo mismo que la noche y la temperatura promedio debería ser la misma pero eso no funciona así. Si rostizamos un pollo a las brasas, ¿da lo mismo darle vueltas lenta o rápidamente?, sabemos que no pues mientras más lento se gire, tenderá a quemarse la parte del pollo más cercana al fuego. Igual que en el ejemplo del pollo, si la Tierra girara más lento, la diferencia de temperatura entre el día y la noche sería mayor debido a
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COMPRENDER LOS RITMOS BIOLÓGICOS PÁGINAS 2
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UNA GALAXIA MUY JOVEN PÁGINAS 5
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DIFERENTE CASA, MISMOS INQUILINOS PÁGINA 7
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REVIST A REVISTA Desde hace varios años se estudian formalmente en México los ritmos biológicos, los cuales regulan funciones esenciales del organismo. Hoy se sabe que las alteraciones en estos ritmos están relacionadas con algunos trastornos, como el insomnio, el síndrome metabólico y la depresión.
La comprensión de los ritmos biológicos Miriam Montserrat Gómez Mancera El doctor Raúl Aguilar Roblero, investigador del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha enfocado su trabajo a entender los ritmos cicardianos (que siguen el ciclo de 24 horas) en los mamíferos, como un modelo para entender sus significados en la regulación fisiológica: «Todas las funciones de nuestro cuerpo están reguladas por relojes biológicos, que son genes que cumplen una función similar a un reloj regulando el momento en el que, por ejemplo, actuarán ciertas hormonas para activar las funciones metabólicas. Lo que aquí estudiamos son las bases biológicas de estos ritmos», indica el especialista, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias. El experto explica que es como si en cada uno de los rincones de nuestro cuerpo se colocara un reloj y todos en condiciones normales funcionan de manera sincronizada, pero cuando se presenta una enfermedad, ésta se debe a que la maquinaria de estos relojes está desfasada o desalineada: «En otras palabras, es como si el reloj de la cocina dijera que ya es hora del café, pero el de la recámara dice que no, que faltan dos horas para despertar». Si los relojes no funcionan de forma correcta, la persona a largo plazo deteriora su organismo, simplemente con una noche sin dormir por ejemplo, es más propensa a las infecciones. «Siempre han exis-
ESPECIAL
Si los relojes no funcionan de forma correcta, la persona a largo plazo deteriora su organismo, simplemente con una noche sin dormir por ejemplo, es más propensa a las infecciones. «Siempre han existido el insomnio, la depresión o las sensaciones de angustia, pero no sabíamos que ello tenía que ver con nuestros ritmos biológicos». tido el insomnio, la depresión o las sensaciones de angustia, pero no sabíamos que ello tenía que ver con nuestros ritmos biológicos». Los ritmos circadianos y los genes reloj Raúl Aguilar, adscrito al Departamento de Neurociencia Cognitiva, dice que recientemente se ha descubierto que existen grupos de genes denominados «genes reloj». El primer reporte de estos genes en mamíferos se publicó en 1997 y a la fecha se han encontrado varias familias de ellos. «Por ejemplo, todas las mañanas una hormona, el
cortisol, eleva sus niveles para que la persona pueda levantarse, pero cuando se cambia el horario, esto es, cuando se adelanta o se atrasa el reloj terrestre, el cuerpo sigue liberando a la misma hora la hormona, por lo que le es más difícil levantarse». El doctor en Investigación Biomédica Básica indica en entrevista que hay animales que tienen días de 23 horas, mientras que el humano tiene días de 25 horas. A estos ritmos biológicos cercanos a 24 horas terrestres también se les conocen como «cicardianos» y se comenzaron a estudiar a partir de la primera mitad del siglo XX.
«Lo que busco en mi laboratorio -dice- es conocer cómo funcionan estos relojes en nuestro cerebro, a entender su funcionamiento en nuestro cuerpo». Aguilar Roblero describe que en un principio él junto con su equipo de colaboradores pensaron que estos relojes se encontraban en una sola zona del cerebro, pero pronto se dieron cuenta que no era así, por el contrario, comprobaron que se hallan en todas las células. Estos relojes forman parte del engrane genético que hace, por ejemplo, que se consuma más azúcar, que nuestras células se reproduzcan ordenadamente cada día
y controlen el desarrollo del sistema nervioso. «Los ritmos circadianos no son directamente esenciales para la vida, pero sí lo son para la salud. Esto lo hemos visto en los humanos, con personas que tienen horarios rotatorios de trabajo, que trabajan en la noche o bien viajan mucho, como los pilotos o sobrecargos, quienes tienen mayor propensión a ciertas enfermedades. Simplemente una noche sin dormir lo hace a uno más propenso a una infección, también lo es comer en horarios irregulares». Raúl Aguilar apunta que el desfase de los ritmos biológicos se ha dado porque las sociedades han adquirido malos hábitos como estar expuestos a la luz eléctrica antes y después de que salga el sol, o bien, comer cuando se puede. Precisa que los estudios que ahora lleva a cabo son para conocer lo que hacen estos «genes reloj» en otras partes de la célula nerviosa. «Lo que eventualmente es un cambio de niveles de proteína en el citoplasma de la célula se vuelve un cambio en el patrón de disparo de las neuronas. La razón es que durante el día la frecuencia de impulsos eléctricos es muy rápida, pero por la noche baja su frecuencia de disparo». La metodología empleada por Aguilar Roblero en la investigación es una combinación de técnicas moleculares y electrofisiológicas entre las
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REVIST A REVISTA «¿A quién no le gustaría poder modificar un mal recuerdo? Aunque todavía la ciencia está lejos de conseguirlo en humanos, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts han identificado el circuito cerebral que los vincula a los sentimientos y han conseguido revertir, en ratones, los malos recuerdos en buenos».
De malos a buenos recuerdos «La razón es que durante el día la frecuencia de impulsos eléctricos es muy rápida, pero por la noche baja su frecuencia de disparo». que se encuentran la cuantificación de RNA mensajero, el cultivo de células nerviosas, la inmunohistoquímica, el mapeo de vías neurales y el registro de la actividad eléctrica en una sola célula o en grupos de neuronas, entre otras técnicas, que incluyen además el registro conductual de la ritmicidad circadiana en modelos animales. La parte experimental está centrada en el estudio del núcleo supraquiasmático del cerebro (el cual funciona como un sistema de marcapasos que se sincroniza mediante la información luminosa) «Con estas técnicas hemos rastreado las salidas del reloj desde los genes, ya llegamos a la membrana celular, eventualmente vamos a ver a qué otras partes del cerebro se están conectando y cómo están controlando las funciones para generar conductas específicas, como tener sueño o hambre». | Academia Mexicana de Ciencias.
La mayoría de los recuerdos que almacenamos poseen algún tipo de emoción asociada, negativa o positiva. Ahora, un nuevo estudio llevado a cabo por neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EE UU) revela el circuito cerebral que controla cómo los recuerdos se vinculen con los sentimientos. Los investigadores encontraron que se podía revertir la asociación emocional de recuerdos específicos mediante la manipulación de las neuronas mediante la optogenética -una técnica que utiliza la luz para controlar la actividad de estas células del cerebro–. El trabajo, realizado en ratones, se ha publicado en la última edición de la revista Nature. Los resultados muestran que un circuito neuronal que conecta el hipocampo y la amígdala desempeña un papel crítico en dicha asociación de la emoción con la memoria. Para los autores, este circuito podría dar lugar a nuevos medicamentos para tratar, por ejemplo, el trastorno de estrés postraumático. «En el futuro se podrían desarrollar métodos que ayuden a la gente a recordar momentos positivos con más fuerza que los negativos», explica Susumu Tonegawa, investigador del MIT y autor principal del artículo. Los recuerdos están hechos de muchos elementos, que se almacenan en diferentes partes del cerebro. Según los expertos, el contexto de una memoria -que incluye información sobre el lugar donde tuvo lugar el evento– se almacena en las
células del hipocampo, mientras que las emociones vinculadas se encuentran en la amígdala. Investigaciones anteriores habían demostrado que muchos aspectos de la memoria, incluidas las asociaciones emocionales, son maleables. Sin embargo, hasta ahora no se conocía el circuito neuronal que subyace a dicha flexibilidad. Cómo modificar recuerdos En el nuevo estudio, los científicos exploraron esa maleabilidad con una técnica experimental que permite etiquetar las neuronas que codifican un recuerdo específico, conocidas como engrama. Para lograr esto, etiquetaron las células del hipocampo activas durante la formación del recuerdo con una proteína sensible a la luz llamada canalrodopsina. A partir de entonces, cada vez que esas células se activaban con la luz, los ratones se acordaban del recuerdo codificado por ese grupo de células. Los expertos primero etiquetaron las neuronas asociadas con una experiencia gratificante (para los ratones machos, socializar con un ratón femenino) o una experiencia desagradable (un choque eléctrico leve). En este primer conjunto de experimentos, los investigadores etiquetaron células de memoria en una parte del hipocampo llamada giro dentado. Dos días más tarde, los ratones fueron colocados en un gran depósito rectangular
de arena con dos zonas. Durante tres minutos, los investigadores registraron qué mitad de la arena preferían los ratones. Entonces, para los ratones que habían recibido el condicionamiento del miedo, los investigadores estimularon las células marcadas con luz en el giro dentado cada vez que el ratón entraba en su lado preferido. Los roedores pronto comenzaron a evitar esa zona, lo que demuestra que la reactivación de la memoria del miedo había tenido éxito. De la misma forma, la memoria de la recompensa también podía ser reactivada. Así, los ratones que eran estimulados positivamente -los investigadores les activaron con luz cada vez que entraban en el lado menos preferido- comenzaron a pasar más tiempo allí al recordar el grato recuerdo. Un par de días más tarde, los investigadores trataron de revertir las respuestas emocionales de los ratones. Para los que recibieron originalmente el condicionamiento del miedo, se activaron las células de memoria que participan en dicho recuerdo con la luz durante doce minutos, mientras los ratones pasaban tiempo con los ratones hembra. Para los ratones que habían recibido inicialmente la recompensa, las células de memoria se activaron mientras recibían descargas eléctricas leves. A continuación, los investigadores pusieron de nuevo los roedores en el depósito de arena. Esta vez, los que originariamente ha-
bían sido estimulados negativamente y que habían evitado el lado de la cámara en la que sus células del hipocampo se activaban por el láser, empezaban a pasar más tiempo en ese lado, lo que muestra que una asociación agradable había sustituido al miedo. Esta inversión también ocurrió con la recompensa. Conexiones alteradas Luego, los investigadores llevaron a cabo el mismo conjunto de experimentos, salvo que las células de memoria fueron etiquetadas en la amígdala basolateral, una región implicada en el procesamiento de las emociones. Esta vez, no se pudo inducir un cambio, es decir, los ratones continuaron comportándose como habían sido condicionados. Para los autores, esto sugiere que las asociaciones emocionales, también llamadas valencias, se codifican en alguna parte del circuito neuronal que conecta el giro dentado de la amígdala. Una experiencia terrible refuerza las conexiones entre el engrama del hipocampo y las células que codifican el miedo en la amígdala. No obstante, esta conexión puede ser debilitada posteriormente al formarse nuevas conexiones entre las células del hipocampo y la amígdala que codifiquen asociaciones positivas. «Esa plasticidad de la conexión entre el hipocampo y la amígdala desempeña un papel crucial en la conmutación de la valencia de la memoria», concluye Tonegawa. | Agencia SINC
«En el futuro se podrían desarrollar métodos que ayuden a la gente a recordar momentos positivos con más fuerza que los negativos»
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Ruido: contaminante en escuelas primarias Los niveles de ruido en las escuelas primarias exceden por mucho los límites saludables marcados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), lo cual afecta el sistema nervioso del ser humano, provocando diversos daños que van desde falta de concentración en clase, náuseas o dolores de cabeza, hasta alteración de la presión arterial, manifestó la investigadora Belem Echeverría, de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH). En un estudio realizado en una escuela primaria en Morelia, ubicada a 300 metros del Libramiento Norte, la investigadora Echeverría y sus colegas Sherezada y Anaid Ochoa midieron las emisiones de ruido dentro de un salón de clases, justo a la hora del recreo y durante las clases de educación física de tres grupos de alumnos correspondientes al primero, cuarto y sexto de primaria. La investigadora explicó que el término «contaminantes» se ha familiarizado entre la sociedad actual aludiendo a diversos agentes como la basura, el humo y gases tóxicos, químicos vertidos al agua que afectan al ser humano, pero se ha sido
El término «contaminantes» se ha familiarizado entre la sociedad actual aludiendo a diversos agentes como la basura, el humo y gases tóxicos, químicos vertidos al agua que afectan al ser humano, pero se ha sido un tanto omiso en cuanto a la evaluación de lo que el ruido puede provocar en el ser humano.
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un tanto omiso en cuanto a la evaluación de lo que el ruido puede provocar en el ser humano. Al explicar el procedimiento a seguir para realizar el estudio, Echeverría dijo que no en todas las primarias se permite hacer un estudio sobre ruido, al cual definió como un agente contaminante que se distingue
del sonido por los decibeles de potencia al ser emitido, esto es, el sonido no afecta al ser humano, el ruido es aquel sonido que rebasa un límite de 65 decibeles (dB), de acuerdo con la OMS, y puede clasificarse en una escala que va desde molesto, nocivo, altamente nocivo y aquel que al alcanzar los 100 dB o más provoca el
detonante para enfermedades mentales hereditarias como la esquizofrenia. «Sabemos que el sonido es parte de nuestro hábitat y que el ruido puede producirse en la escuela, en la calle, en la casa, durante un viaje y la frecuencia y tiempo en el que estamos expuestos a un nivel alto de decibeles puede determinar problemas en el sistema nervioso que desencadenan síntomas físicos». Los niveles óptimos para el desarrollo de una clase están entre los 35 y 50 dB, afirmó: «El ruido es menor cuando los alumnos escriben o leen en silencio y los máximos cuando el profesor expone clase». Sin embargo, al efectuar las mediciones correspondientes durante un día de clase, se encontró que el promedio de ruido en el salón de primer año fue de 71 dB, en cuarto año 76 dB y en sexto, de 70 dB, al sacar un promedio entre las 08:00 y las 12:00 horas, tomando en cuenta el recreo y las clases de deportes.
Si al salir de clases el niño llega a casa y encuentra el televisor encendido, sus padres hablan a gritos o bien se escucha la música a altos niveles, supuso la investigadora, «nos enfrentamos a un problema generacional grave, ya que el ruido en la escuela no es ocasionado finalmente por las calles aledañas o los automóviles, sino por los propios niños que hacen ruido y hablan con voz muy alta porque así lo hacen en casa». Si el cerebro responde a una situación de ansiedad, tensa los músculos, lo cual impide el paso de la sangre aumentando la presión arterial, provocando diversas reacciones además del daño permanente en el sistema auditivo y la imposibilidad de estudiar y comprender, de allí, concluyen Echeverría y sus colegas, que sea necesario educar para el silencio, hablar en voz más baja y privilegiar un estado de sonido benéfico para el buen funcionamiento del cuerpo. | Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
«El ruido es aquel sonido que rebasa un límite de 65 decibeles (dB), de acuerdo con la OMS»
DE PORTADA
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llis explica por ejemplo la llamada Corriente del Golfo, que mantiene al continente europeo más tibio de lo que debiera estar dada su latitud. Tomando en cuenta los hechos descritos, podemos intuir que la Tierra seguiría siendo habitable, pero tal vez por seres diferentes, evolutivamente adaptados a un mundo más frío y con mayores variaciones entre el
día y la noche. ¿Habrían evolucionado los animales en general y el Homo Sapiens en una Tierra de 48 horas?, tal vez, pero seríamos más peludos y oscuros, adaptados a un mundo frío. Tendemos a imaginar otros mundos como una copia de este, pero la inmensa mayoría son muy distintos. Sabemos que la vida tiene una plasticidad tremenda, en otros plane-
tas que tengan las condiciones apropiadas debe haber surgido la vida, pero la evolución se dirige en parte por las condiciones ambientales. Desde luego que el surgimien-
to de seres pensantes no es obligatoria y tampoco el del hombre al que los religiosos llaman Rey de la Creación . ¿Requerimos realmente de más tiempo en el día? Particu-
larmente no lo creo, tal vez hace falta que seamos más realistas y debamos organizar nuestras actividades por orden de prioridad. El descanso es una de las tareas más importantes.
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Está a once mil millones de años, así que realmente los que la descubrieron la observaron cuando era «bebé», y no como está ahora, que tiene la aproximadamente la misma edad que la galaxia de Andrómeda y la de nuestra propia Vía Láctea
Para descubrir lo bello y la luz sin perder distancia, para estar con vos sin perder el ángel de la nostalgia… Mercedes Sosa En esta semana se publicó en las páginas de Internet que dan cuenta de las más recientes noticias de astronomía que se había descubierto una galaxia muy joven, que además es una prolífica formadora de estrellas. Una nota así nos llevaría a pensar que ahora esa galaxia es así de joven como dice la nota, pero hay que tener cuidado cuando tengamos esa consideración. Vamos por partes. Si nosotros encendemos un foco en el cuarto en el que entramos, vemos de forma prácticamente instantánea la luz. Si nuestro vecino es quien la enciende, también vemos la iluminación de forma inmediata. Pero si esa fuente de luz cada vez está más lejana, entonces habrá un retraso entre que se manipula el apagador y nosotros observamos la luz; esto es debido a que la luz tarda cierto tiempo en viajar, tiempo que no notamos cuando estamos cerca pero que sí lo apreciamos si la fuente de iluminación es más lejana. Por ejemplo, si pensamos el Sol, que es la estrella que nos ilumina día a día y que está a 150 millones de kilómetros, la luz que en este momento está «saliendo» de él a una velocidad de 300 mil kilómetros por segundo tardará en llegar hasta nuestro planeta ocho minutos. Quiere decir que nuestro Sol está a ocho minutos luz de nosotros. Si en lugar de estar en la Tierra estuviéramos –por ejemplo- en la superficie de Plutón (planeta en rebeldía), la luz tardaría en llegar hasta ahí cinco horas y media. Una estrella vecina a nuestro Sol es Alfa Centauro y está a algo así como cuatro años luz, lo cual quiere decir que cuando la observamos con nuestros telescopios, esta-
Una galaxia muy joven Cony González
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Una estrella vecina a nuestro Sol es Alfa Centauro y está a algo así como cuatro años luz, lo cual quiere decir que cuando la observamos con nuestros telescopios, estamos recibiendo la luz que salió de ella hace cuatro años
mos recibiendo la luz que salió de ella hace cuatro años; si ponemos ejemplos cada vez más lejanos, podemos saltar hasta Andrómeda (galaxia a la que hice referencia en el Cienciario de la semana pasada), que está a 2.5 millones de años luz; o sea que realmente la estamos observando no como es ahorita, sino
como era hace 2.5 millones de años. ¿Cuál es el objeto más distante observado?, es una galaxia llamada Z8-GND-5296, que está a trece mil millones de años, tomando en cuenta (ya para terminar las referencias) que se calcula la edad del Universo en trece mil 800 millones de años.
FRONTERAS
Así que, regresando al tema de la «galaxia muy joven» y cuyo nombre es GOODS-N-774, tendremos que decir que está a once mil millones de años, así que realmente los que la descubrieron la observaron cuando era «bebé», y no como está ahora, que tiene la aproximadamente la misma edad que la galaxia de Andrómeda y la de nuestra propia Vía Láctea, y lo notable de ella es que se está observando que su «centro galáctico» estaba (en ese tiempo) generando unas 300 estrellas por año; hay que decir que su diámetro es (era) de sólo seis mil años luz (nuestra galaxia mide 100 mil años luz), lo que apoya la teoría que ese tipo de galaxias se va construyendo de adentro hacia afuera, con centros galácticos de intensa formación estelar, y esta es la primera vez que se tiene una observación de ese tipo. Haciendo referencia a la edad de Universo, esta galaxia se está observando cuando apenas tenía tres mil 800 millones de años; se ha calculado que su masa es – por lo menos- el doble de la ESPECIAL de nuestra galaxia, y debe haber llegado a evolucionar hasta ser una galaxia gigante elíptica, que en su etapa final se caracteriza por ser ricas en gas «frío» y por formar pocas estrellas, así que es genial poderla observarla en esa etapa de «vida» pues se podrá ver su dinámica en los próximos años. También resulta interesante a los investigadores saber si las características que presenta este tipo de galaxias tan masivas es común o no, así que habrá que buscar objetos con tiempos y características similares, pues (como decía Guillermo Haro al observar un fenómeno astronómico) «si observo una, debe haber más». Así trabaja la ciencia, paso a paso se podrán ir encontrando las respuestas de cómo se formó este Cosmos, «profundo y bello del cual formamos parte» (Sagan dixit).
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Descubren cómo afecta al cerebro tu canción favorita Escuchar música nos hace sentir bien. Eso no es nuevo. Ahora, un estudio da un paso más allá y revela los efectos en el cerebro de nuestras melodías preferidas. Los resultados se publicaron en Scientific Reports , una de las revistas de la editorial Nature . Los primeros acordes de nuestra canción favorita desencadenan un patrón común de actividad cerebral -se generan pensamientos y recuerdos-– independientemente de la persona que disfrute de la melodía. Sin embargo, hasta ahora no se conocía cómo se produce dicha activación en el cerebro. Los hallazgos, publicados en Scientific Reports , una de las revistas de la editorial Nature, podrían explicar por qué diferentes personas describen sentimientos y recuerdos similares al escuchar su pieza musical favorita, tanto si es una composición de Beethoven o Eminem. Para entender por qué la gente tiene experiencias comparables, el grupo de investigación estadounidense evaluó las diferencias en las redes funcionales del cerebro (utilizando imágenes de resonancia magnética funcional, FMRI) en 21 personas que escucharon diferentes tipos de música, incluyendo rock, rap y melodías clásicas. Los científicos identificaron modelos consistentes de la conectividad cerebral asociada a las canciones favoritas y PÁGINA 7
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En las salinas de Baja California Sur habitan micro ecosistemas considerados análogos a aquellos que, por primera vez, poblaron la superficie terrestre hace millones de años. Los científicos los estudian para saber cómo era y evolucionó la vida en el pasado remoto, pero también para tener una idea de qué signos de vida buscar en los planetas de estrellas distantes
Tapetes microbianos, Las lagunas de Guerrero Negro, ubicadas en Baja California Sur, son el centro de atención de muchas personas. La mayoría de ellas, turistas que las visitan para recibir a la ballena gris en su viaje anual desde el Ártico para aparearse y tener a sus crías en las cálidas aguas mexicanas. Otras, empresarios que convirtieron a sus salinas en la región productora de sal más importante del país, y algunas más, científicos que utilizan los micro ecosistemas que yacen en sus aguas someras para estudiar cómo fue la vida en el pasado remoto. Ese es el caso de Miguel Huerta Díaz y sus colegas del Instituto de Investigaciones Oceanológicas de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), quienes estudian las concentraciones y la distribución de metales traza en sedimentos marinos y tapetes microbianos, definidos estos como diminutos ecosistemas considerados las versiones modernas de aquellos que poblaron por primera vez la superficie terrestre, poco después del origen de la vida, hace tres mil 500 millones de años. Con el conocimiento que han recabado a lo largo de los años, los científicos de la UABC proponen, en un estudio publicado este año en la revista Chemical Geology, que ciertas características geológicas de los actuales tapetes microbianos podrían utilizarse como una nueva herramienta geoquímica para indicar condiciones asociadas con la presencia de los tapetes microbianos en ambientes hipersalinos antiguos. Ventanas al pasado Los tapetes microbianos se forman por varias capas de microorganismos, principalmente del grupo de las bacterias, en cada una de las cuales habita una especie diferente que realiza funciones específicas. Dentro de
laboratorios naturales Alejandra Monsiváis Molina
ESPECIAL
Además de turistas interesados en el apareamiento de ballenas, y de empresarios que convirtieron a la región en la productora de sal más importante del país, científicos utilizan los micro ecosistemas que yacen en sus aguas someras para estudiar cómo fue la vida en el pasado remoto. cada tapete se crea una amplia gama de ambientes químicos internos. Miden apenas unos cuantos centímetros de espesor y tienen la apariencia de un ate adherido a las rocas o a los sedimentos de los ambientes acuáticos. Los tapetes microbianos, explicó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, están muy extendidos en la naturaleza pero se desarrollan mejor en ambientes extremos como las aguas hipersalinas, aguas termales, respiraderos hidrotermales en las profun-
didades del océano y estanques de la Antártida y el hielo marino, donde están a salvo de posibles depredadores u otros organismos más grandes que compitan con ellos por los recursos, como en Guerrero Negro. Los científicos creen que los tapetes microbianos fueron de los primeros ecosistemas que poblaron la Tierra, pero debido a que no forman estructuras minerales duras que dejen un registro fósil, como lo hace otro tipo de consorcios microbianos llamados estromatolitos, es un reto encon-
trar «huellas» o marcadores que den indicios de cómo funcionaban y dónde se encontraban en el pasado. En la Laguna Ojo de Liebre, un cuerpo de agua que forma parte del complejo lagunar de Guerrero Negro, Miguel Huerta y sus colegas se han dedicado a comparar las concentraciones de diferentes metales presentes en los tapetes microbianos, de apenas unos cuantos años de antigüedad, con muestras de sedimentos de puntos cercanos a este. Según sus resultados, en estos micro ecosistemas hay una alta acumulación de molibdeno combinada con un grado intermedio de piritización (un proceso de fosilización que ocurre cuando la materia orgánica se descompone en un ambiente carente de oxígeno y produce sulfuros de hierro, un metal dorado) y ligeros empobrecimientos de hierro. «El enriquecimiento de molibdeno no fue el resultado de la abundancia local o regional de los sedimentos circundantes (a los tapetes). De acuerdo con nuestros cálculos, el enriquecimiento probablemente fue causado por una combinación de
diferentes factores», aseguran los autores del mencionado artículo. Aproximadamente un tercio del enriquecimiento con molibdeno podría deberse a procesos geoquímicos, tal como la coprecipitación de la pirita y materia orgánica con el molibdeno. Las otras dos terceras partes de dicha acumulación podrían ser explicadas por procesos biológicos, como la fotosíntesis o la fijación del nitrógeno ambiental, que llevan a cabo un tipo de microorganismos llamados cianobacterias en los cuales utilizan molibdeno. «Desafortunadamente, nuestros datos no son concluyentes en este sentido y requerirán de mayor estudio para determinar dónde exactamente se da ese enriquecimiento y por qué es producido», afirmó el especialista en oceanografía. Análisis adicionales mostrarán si los enriquecimientos de molibdenos en estas áreas son causados por la actividad metabólica de los tapetes microbianos o un simple mecanismo de absorción o precipitación, agregó. De hecho, en caso de que se apruebe un proyecto de investigación en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en Estados Unidos, Huerta Díaz y su equipo participarían con esta institución extranjera para analizar en qué parte exactamente de los tapetes microbianos ocurre el enriquecimiento con molibdeno. Los científicos consideran que estos micro ecosistemas no sólo sirven para hablarnos de cómo evolucionó la vida en la Tierra, sino para darnos una idea de qué signos de vida buscar en otros planetas de estrellas distantes, y es por eso que la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) también realiza investigaciones en esta zona, en las cuales, el mismo Huerta Díaz ha sido colaborador. | Academia Mexicana de Ciencias
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«Hay ciertas cosas en las que no pensamos y que de todas maneras nos acompañarán, mejor dicho, hay ciertos organismos que nunca nos dejarán y que no necesitan de nuestro permiso para poder acompañarnos».
Diferente casa, mismos inquilinos David Tafolla Venegas Cuando nos mudamos de casa por cualquier motivo ¿Qué es en lo primero que empacamos? Desde luego que cada uno de nosotros tenemos prioridades diferentes, y dependiendo de esas prioridades, será lo primero que aseguramos nos acompañe hasta nuestro nuevo hogar. Sin embargo, hay ciertas cosas en las que no pensamos y que de todas maneras nos acompañarán, mejor dicho, hay ciertos organismos que nunca nos dejarán y que no necesitan de nuestro permiso para poder acompañarnos. Es inevitable que entre nuestras cosas, e incluso sobre nosotros, nos llevemos de un lugar a otro a nuestros fieles amigos, los ácaros. Estos seres por lo general microscópicos, parientes cercanos de los arácnidos que viven tan tranquilamente entre el polvo viajan entre nuestras cosas, por más limpia que esté la casa a donde nos iremos no importa, pues nosotros ya llevamos colonias enteras de estos organismos y las plantaremos en el nuevo destino para prontamente proliferar. Otros organismos que son expertos acompañantes son las cucarachas y las chinches de cama. Respecto a las cucarachas, tal vez las adultas no nos acompañen porque son muy visibles y si visualizamos algunas que se estén trepando a las maletas sin haber pagado boleto, de inmediato, con un certero escobazo, se soluciona el problema; sin embargo, las ninfas de los primeros estadios, me refiero a las crías de cucaracha con unos pocos días de haber
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Además de los ácaros, otros organismos que son expertos acompañantes son las cucarachas y las chinches de cama. eclosionado, realmente son muy pequeñitas y por lo tanto, en extremo fáciles de colarse. Al hablar de chinches, me refiero a las de cama. Éstas sí que son difíciles de detectar, incluso las adultas son muy pequeñas, alrededor de medio centímetro, además de que son aplanadas dorsoventralmente, así que se pueden esconder perfectamente bien en cualquier rendija de nuestros muebles y en cualquier costura de nuestros
colchones, cortinas y en las mismas maletas también. Aparte de lo que ya he mencionado, algunos otros inquilinos permanentes que nos pueden acompañar y que por lo general no suelen dar problemas son los pececitos de plata, conocidos en biología como tisanuros; son unos insectos poco mayores a un centímetro, con el cuerpo completamente cubierto de diminutas escamas plateadas y tres cercos caudales. Gustan de vivir en lu-
gares que casi no movemos, como detrás de los cuadros o en cajones que casi no se abren. Los escutígeros son animales, también, adaptados a la vida doméstica; son ciempiés de alrededor de dos centímetros de largo de colores grises, amarillos y café oscuro con las patas muy alargadas, se alimentan de otros insectos. Si no desea llevarse consigo a estos animales ¿Qué debe hacer? Pues lo único es revisar muy bien los contenidos de sus cajas y maletas para detectar polizones y de ahí en más pues en realidad nada, sólo nos queda lidiar con ellos en todos lados o bien, puede hacer lo que yo, siempre cuando me cambio de casa, que ya han sido algunas veces, lo primero que yo me aseguro de empacar son las simpáticas arañas que viven en las paredes, y lo hago por dos razones principales: la primera, me han acompañado, así como sus descendientes, durante el tiempo que viva en una casa y no puedo dejarlas, además de que le dan vida a las paredes y la segunda, al liberarlas en mi nueva casa, se alimentan de los otros insectos que yo no quería llevarme, si es que me llevé y si no, se alimentan de cuanta cría de cucaracha, chinche u otro insecto se atreva a entrar a la casa, por lo tanto gracias a ellas, la población de insectos considerados plaga en mi casa es muy reducida. Espero ahora que la próxima vez que se cambie de casa, oficina y demás, las prioridades que se deben empacar antes de cualquier otra cosa sean reconsideradas. Valdrá la pena.
«Algunos otros inquilinos permanentes que nos pueden acompañar y que por lo general no suelen dar problemas son los pececitos de plata, conocidos en biología como tisanuros; son unos insectos poco mayores a un centímetro, con el cuerpo completamente cubierto de diminutas escamas plateadas»
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demostraron que un circuito importante en los pensamientos introspectivos -la red neuronal por defecto (Default Mode Network o DMN, en inglés)- se conecta más cuando se escucha la música preferida. Como explica a Sinc Jonathan Burdette, profesor del Centro Médico Wake Forest Baptist (EE. UU.) y uno de los principales autores del estudio, «aunque no entendemos completamente lo que hace la DMN, es probable que tenga un papel importante en la determinación de quiénes somos y cómo encajamos en el mundo». Los expertos se refieren a esto como pensamientos autorreferenciales. Según los autores, los resultados fueron inesperados «dado que las preferencias musicales son fenómenos individualizados y que la música puede variar mucho en complejidad rítmica, presencia o ausencia de la letra, consistencia, etcétera». Canciones favoritas, viejas emociones El trabajo pone de manifiesto que la escucha de una canción favorita altera la conectividad entre las áreas cerebrales auditivas y el hipocampo, una región responsable de la memoria y la consolidación de las emociones. Los expertos comprobaron así que al oír las melodías favoritas se produce una desconexión de las áreas de procesamiento de sonido del cerebro en las zonas de codificación de la memoria de dicho órgano. Para los autores, estos hallazgos podrían tener importantes implicaciones en la terapia musical, sobre todo en la elección apropiada de la música capaz de involucrar a los circuitos cerebrales dañados. | SINC
8 | 2 DE SEPTIEMBRE DE 2 0 14 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
Cuando uno escucha o lee sobre trasplante de médula ósea, de inmediato viene a la mente una inevitable cirugía y la visita obligatoria al quirófano; sin embargo, existe un método desarrollado por investigadores mexicanos que bien podría considerarse como una «transfusión sanguínea», que es de gran ayuda para pacientes con algunos tipos de cáncer como mieloma, linfoma o leucemia.
Método mexicano en trasplante de médula ósea El método mexicano para hacer trasplantes de médula ósea (TMO) no requiere infraestructura hospitalaria y se puede realizar de manera ambulatoria, pues el índice de complicaciones es menor al cinco por ciento en relación con los trasplantes comunes. Tiene un costo diez veces menor a los trasplantes convencionales; en México es de 15 a 20 mil dólares, mientras que en Estados Unidos es de alrededor de 150 mil dólares. El método consiste en trasplantar células troncales (o células madre) que se encuentran en la sangre. El primer método desarrollado fue de tipo autólogo, es decir, cuando la sangre donde se encuentran las células madre a trasplantar es la propia sangre del paciente; pero cuando las células madre provienen de la sangre de un familiar se le dice que es un TMO de tipo alogénico. Los TMO autólogos fueron iniciados hace 20 años por el doctor Guillermo Ruiz Argüelles, del Departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad de las Américas-Puebla. Su propósito fue crear un método para realizar trasplantes de médula ósea que fueran menos invasivos y costosos. «Cuando regresé en 1983 de una estancia posdoctoral realizada en la Clínica Mayo, de Estados Unidos a México, específicamente a Puebla, me di cuenta que tratar de reproducir en nuestro país el método que había aprendido allá sobre trasplantes era casi imposible por limitaciones económicas, de equipo y de falta de instituciones equipadas. Durante diez años realizamos investigaciones bibliográficas para poder desarrollar un método en México que tuviera resultados similares a los europeos».
ESPECIAL
El primer método desarrollado fue de tipo autólogo, es decir, cuando la sangre donde se encuentran las células madre a trasplantar es la propia sangre del paciente; pero cuando las células madre provienen de la sangre de un familiar se le dice que es un TMO de tipo alogénico.
ESPECIAL
El método consiste en trasplantar células troncales (o células madre) que se encuentran en la sangre.
El método mexicano, explicó el doctor Ruiz, especialista en hematología y miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, consiste en obtener la sangre del mismo paciente o del donador seleccionado y separar los glóbulos blancos del resto de componentes de la sangre a través de una «máquina de aféresis». La separación de los glóbulos blancos se debe a que estos contienen aproximadamente el uno por ciento de células madre (llamadas CD34). Así, los glóbulos blancos son inyectados al paciente, mientras que la sangre separada, que no contiene glóbulos blancos, vuelve al paciente o al donador. Las células una vez inyectadas, se insertan solas en el interior de los huesos en el lugar donde debe ir
(la médula ósea). «Hasta ahora hemos trasplantado a más de 500 pacientes mexicanos», dijo el investigador. Aunque existen instrumentos más complicados y especializados que la máquina de aféresis, los cuales separan estrictamente a las células madre de los glóbulos blancos; este procedimiento es mucho más costoso. Así que para asegurarse de que el paciente tiene las suficientes células madre para recuperarse, utilizan un citómetro de flujo, el cual cuenta el tipo de células CD34, pues éstas son las células que interesa trasplantar. Se trata de unos linfocitos que tienen en su superficie el antígeno CD34, y contando cuántas células madre de este tipo se obtienen de cada aféresis se puede determinar cuántas aféresis más necesita el paciente. «Lo ideal es trasplantar un millón de células CD34 por kilo de peso. Por ejemplo, para una persona de 60 kilos idealmente se le trasplantarían 60 millones de células CD34. Hay pacientes que requieren hasta cuatro aféresis, pero eso es muy variable», dijo el especialista. Otras modificaciones que emplea el método mexicano para hacer TMO, es que se llevan a cabo de manera extra hospitalaria, se requieren menos antibióticos y otros medicamentos, se emplean fármacos accesibles y disponibles en el país. En el caso de los TMO alogénicos, se utiliza un esquema de acondicionamiento de intensidad reducida de quimioterapia. Los trasplantes autólogos se aplican a pacientes que tienen tumores, enfermedades malignas o sensibles a quimioterapia. «El objetivo del trasplante autólogo es darle al paciente una quimioterapia a dosis muy altas y después regre-
sarle su medula ósea, que no se ha expuesto a radiación, para que el paciente recupere su función hematopoyética (formación de todas las células sanguíneas). Los pacientes que necesitan este tipo de trasplantes autólogos en México son mayormente afectados por mielomas, un tipo de cáncer en los huesos incurable; el resto lo son por linfomas y leucemia», declaró Ruiz Argüelles. En el caso de los TMO alogénicos, explicó, el objetivo es reemplazar la médula ósea enferma por una sana e inducir efecto de injerto contra tumor, por ello las indicaciones son la hipoplasia medular, leucemias, linfomas, inmunodeficiencias, etcétera. Los candidatos a este tipo de trasplantes son pacientes declarados como terminales, así que los trasplantes autólogos o alogénicos ofrecen la posibilidad de vivir en un 50-50. De esta forma, el método simplificado para los TMO significa una posibilidad de vida para pacientes terminales de enfermedades tan agresivas como las antes señaladas, aunque también significa mucho para la hematología mexicana, pues a lo largo de estos 20 años el doctor Guillermo Ruiz y sus colaboradores han publicado más de 110 trabajos sobre el tema en revistas especializadas. «Además de aplicarse en varios sitios de la República Mexicana, el método mexicano para hacer TMO se practica ya en otros países de Latinoamérica, Europa, Asia y África, principalmente en sitios con economías limitadas, donde se ha hecho posible ofrecer este recurso terapéutico imprescindible en la práctica moderna de la medicina», destacó Ruiz Argüelles, quien reconoció la colaboración para la investigación de varias instituciones, entre ellas, el Centro de Hematología y Medicina Interna de Puebla, el Hospital Universitario de Monterrey, Centro Médico La Raza del Instituto Mexicano del Seguro Social y el Instituto Nacional de Cancerología. | Academia Mexicana de Ciencias