SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 16 DE JUNIO DE 2 0 15 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 16 DE JUNIO DE 2015 NÚMERO 584 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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¿Árboles transgénicos? Horacio Cano Camacho
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
La semana pasada, el gobierno de Brasil aprobó un decreto que autoriza el cultivo de Eucaliptus genéticamente modificados, en plantaciones comerciales. Es el primer país que lo hace en todo el mundo. El propósito es producir pulpa para papel. A decir de la compañía que recibió la autorización (Suzano Pulp and Paper), el segundo productor de pulpa para papel más grande del mundo, sus árboles son capaces de producir un 20 por ciento más madera que la misma especie «silvestre». Vamos a explicar algunos conceptos necesarios para entender de qué se trata esta tecnología: Las células vegetales están rodeadas de una estructura muy resistente que las protege del ataque de patógenos, de los embates de la presión y le dan forma y resistencia a los tejidos vegetales. Esta estructura, llamada pared celular, se compone de carbohidratos (celulosa, pectina, hemicelulosas y otros azúcares), lignina (un extensa red de alcoholes aromáticos como los que le dan color al café), algunas proteínas (llamadas proteínas ricas en hidroxiprolina y otras conocidas como expansinas). Los porcentajes de cada componente varían con la edad de .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
TEST GENÉTICO Y EL CÁNCER DE MAMA PÁGINA 2
la planta, la especie, el tejido, etcétera. Pero en general, los carbohidratos constituyen alrededor del 80 por ciento de los componentes de la pared y dentro de estos la celulosa y las hemicelulosas constituyen el 30 por ciento cada uno. Cuando la planta está en crecimiento activo, las paredes celulares suelen ser delgadas y muy flexibles (como en el pasto y plantitas tiernas). A medida que las células dejan de dividirse -y esto sucede a medida que nos alejamos de las puntas del tallo principal, ramas y raíces- las paredes se comienzan a engrosar, se pierde flexibilidad y se gana resistencia. Esto se logra incrementando la proporción de lignina que forma una macromolécula con la celulosa, llamada lignocelulosa. Si hacemos un corte muy delgado del tronco de un árbol y lo miramos con un microscopio, veremos una serie de tubos huecos. Son los vasos conductores del tronco y se forman realmente por los «fantasmas» de las células ya muertas. Esto es realmente la madera. Y la madera está formada por varios compuestos de gran interés para nosotros. Además de material de construcción y fuente de combustibles, la .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
EL FUEGO Y EL DESARROLLO HUMANO PÁGINA 5
madera es la fuente de papel, fibras, solventes, explosivos, resinas para uso industrial, medicamentos y un largo etcétera. Esto ha generado una enorme presión sobre los árboles, fuente principal de madera. La explotación de los bosques ha sido devastadora y en lugares como México, al año se pierde una superficie equivalente al estado de Hidalgo. Imaginemos que para alcanzar la «talla comercial» para ser fuente de celulosa, a un árbol le lleva 30, 40, 70 años y ya en la industria, terminará siendo papel higiénico… A pesar de los intentos, el mundo sin papel está aún muy lejos. Sus alternativas electrónicas son costosas, requieren energía, no están al alcance de las mayorías y por supuesto, no se pueden usar para todo, como el papel. De manera que la ciencia y la tecnología se han abocado a buscar alternativas basadas en encontrar fuentes de celulosa baratas, más amables con el medio ambiente, abundantes y de calidad, que además permitan dejar los bosques en paz. Ya sabemos lo que la desforestación representa para el PÁGINA 4
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TÉ... CUIDA
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DE PORTADA La científica holandesa Laura van ’t Veer ha revolucionado el diagnóstico del cáncer de mama con un test genético que permite evitar a casi un tercio de las pacientes un tratamiento innecesario con quimioterapia. Con el análisis de 70 genes, el método descifra si el tumor tiene o no probabilidad de recurrencia y, por tanto, si es de alto o bajo riesgo. Su trabajo ha sido reconocido con el Premio al Inventor Europeo 2015, en la categoría de Pequeñas y Medianas Empresas, en una gala celebrada en París.
Test genético revoluciona diagnóstico de cáncer de mama Ana Hernando | Agencia SINC Laura van ’t Veer es una de las ganadoras del Premio Inventor Europeo 2015, unos galardones otorgados por la Oficina Europea de Patentes que se consideran como el Nobel de la innovación. Ayer, recogió emocionada su galardón en una gala que tuvo lugar en el Palacio Brongniart, el histórico edificio de la Bolsa de París. Van ’t Veer lleva más de 20 años investigando la biología del tumor de mama. En 2001, ella y su equipo del Instituto de Cáncer de Holanda (NKI, por sus siglas en holandés) identificaron 70 genes que son clave para determinar si estos tumores tienen o no probabilidad de recurrencia. «Viendo si ese conjunto de genes están encendidos o apagados se puede saber si el riesgo de que el cáncer se reproduzca en el futuro es alto o bajo. Es como la huella genética del tumor», explicó la científica en una entrevista concedida a Sinc en la capital francesa. «Este descubrimiento cambió la forma en la que se diagnostica el cáncer de mama. Antes, para calcular el riesgo de desarrollar un cáncer secundario se tenían en cuenta factores como el diámetro del tumor y la edad. En cambio, nuestro sistema tiene en cuenta la biología del tumor y de los genes implicados para saber realmente si es agresivo o no. Esto nos indica si es necesario recurrir a un tratamiento con quimioterapia -que tiene efectos secundarios
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Laura van ’t Veer creadora del test genétco MammaPrint y cofundadora de la empresa Agendia. Abajo, promocionales de campañas contra el cáncer de mama.
muy fuertes– o si se puede evitar». Según la experta, dependiendo del país, las pacientes diagnosticadas con cáncer de mama son tratadas con quimioterapia tras ser operadas en índices que van del 40 al 90 por ciento de los casos. Sin embargo, sólo entre un 23 y un 30 por ciento tienen riesgo de que el cáncer se vuelva a reproducir. «La mayoría está recibiendo quimio sin necesidad», destaca.
Además –agrega- «en una minoría de los casos, los doctores están minusvalorando otros tumores porque se guían por el diámetro. Sin embargo, «algunos de los tumores pequeños pueden ser muy agresivos». Diagnóstico molecular Para explotar la patente del test, denominado Mamma Print, Laura van ’t Veer y su socio René Bernards crearon en 2004 una spin off del
NKI llamada Agendia. La firma está ahora situada en el puesto número 14 entre las más relevantes empresas de diagnóstico molecular con una facturación de unos 20 millones de euros al año, 150 empleados y sedes en Ámsterdam e Irvine (California). El test, que ya ha sido utilizado por 40 mil mujeres en Europa, Estados Unidos y Latinoamérica, se realiza con una pequeña muestra del tumor y mide la actividad del conjunto de genes implicados mediante la ayuda de un chip. «En el plazo de diez días indica la agresividad del tumor», dice Van ’t Veer. El punto de partida de esta innovadora prueba fue un estudio llevado a cabo en muestras tumorales de 78 casos de cáncer de mama, almacenados en un banco de tejidos del NKI. Gracias a este trabajo, se encontró la huella genética tumoral de los 70 genes. Recientemente, el equipo volvió a examinar los tejidos, algunos de los cuales tenían una antigüedad de 25 años, y comprobó que el grupo caracterizado como de escaso riesgo tuvo un índice de recurrencia extremadamente bajo. 450 mil muertes Alrededor de 1.7 millones de mujeres son diagnosticadas con cáncer de mama cada año, el tumor más letal entre la población femenina con 450 mil muertes en 2011, según la Organización Mundial de la Salud. La investigadora y empresaria está ahora concen-
trada en la búsqueda del mejor tipo de tratamiento para el porcentaje de pacientes con los tumores más agresivos, tanto en cánceres de mama como de colon, también mediante análisis genéticos. En estos ámbitos, está colaborando con el Instituto del Cáncer de Cataluña, el Hospital Universitario Vall D’Hebron y otras instituciones europeas y de Estados Unidos. En la ceremonia de entrega de premios, Laura van ’t Veer fue la única mujer ganadora en un premio individual, algo que le parece incomprensible. «El mundo académico está lleno de mujeres brillantes. Tenemos que reflexionar para ver qué pasa en el camino porque es un tremendo desperdicio de talento», concluyó. Innovación a la europea Con toda la pompa posible, se hizo entrega de los galardones del Premio Inventor Europeo 2015 en sus seis categorías. La ceremonia tuvo lugar en el Palacio Brongniart, la antigua sede de la Bolsa de París. En esta edición, no resultó premiado ningún español. Estos premios de la Oficina Europea de Patentes pretenden honrar a inventores destacados que con su trabajo «han hecho una contribución excepcional al desarrollo social, el progreso tecnológico y el crecimiento económico». Más de 400 invitados del mundo de la política, los negocios y la academia asistieron al evento en el que hubo nervios, dedicatorias, sonrisas, lágrimas y hasta alfombra roja, como si de los Oscar se tratara. Además de Laura van ’t Veer, que ganó en la categoría de Pymes, destaca
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REVIST A REVISTA
también el francés Andres Manz, inventor del sistema lab on a chip de análisis biomédico, que ganó en el apartado de trayectoria de toda una vida. En el segmento de industria, resultaron premiados Franz Amtmann (Austria) y Philippe Maugars (Francia) por su contribución al desarrollo de Near Field Communication (NFC), una tecnología de seguridad sin contacto para la transferencia de datos entre dispositivos móviles. Por su parte, Ludwik Leibler (Francia) se llevó el galardón de investigación por haber inventado un nuevo material denominado vitrimers, un nuevo tipo de plástico que puede ser reparado fácilmente y es completamente reciclable. En países no europeos, Sumio Iijima, Akira Koshio y Masako Yudasaka (Japón) recibieron el galardón por el descubrimiento de los nanotubos de carbono. Para acabar, el premio por votación popular fue para Ian Frazer (Australia) y el ya fallecido Zhou Jian (China) por la primera vacuna del mundo contra el papiloma humano. Frazer acudió acompañado por la viuda de Zhou Jian, quien humedeció los ojos de los asistentes con un emocionado discurso.
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Joan Steitz, profesora de biofísica molecular y bioquímica de la Universidad de Yale y del Instituto Médico Howard Hughes, en Estados Unidos, madre de un hijo que siguió sus pasos y mujer del ganador de un Premio Nobel, está considerada una de las fundadoras del campo de la biología del ARN. Además es una destacada activista en la promoción de las carreras científicas de las mujeres.
«Ser minoría es parte del problema» Joan Steitz, profesora de biofísica molecular y bioquímica de la Universidad de Yale y del Instituto Médico Howard Hughes, en Estados Unidos, visitó Barcelona en enero para participar en el encuentro anual de los investigadores del Centro de Regulación Genómica, uno de los siete centros localizados en el Parque de Investigación Biomédica de esa ciudad. Steitz, además es una destacada activista en la promoción de las carreras científicas de las mujeres. –¿Es la ciencia un campo particularmente machista? «En realidad no. Yo diría que es comparable a los estudios jurídicos, de finanzas... ¡cualquier profesión competitiva y con fuerte presión parece que sufre el mismo problema! De hecho, en una edición reciente de la revista Science se mostraba que los campos más sexistas son aquellos en los que la gente cree que hay que ser un genio para trabajar, como la física, o incluso la filosofía. Dentro de las ciencias, la biología suele ser considerada como una de las más equilibradas en cuanto a género». –Cuando usted empezó no había prácticamente mujeres científicas que pudieran ser modelos a seguir, ¿cómo le afectó? «Como estudiante o incluso durante el posdoctorado, después de mi tesis ni siquiera se me ocurrió que pudiera convertirme en una jefa de grupo. Me quedé muy sorprendida cuando recibí una oferta de trabajo. La biología molecular era un campo nuevo y casi no había universidades en Estados Unidos que tuvieran biólogos moleculares, así que esto ayudó. Pero no me
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Joan Steitz, profesora de biofísica molecular y bioquímica de la Universidad de Yale.
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«De hecho, en una edición reciente de la revista Science se mostraba que los campos más sexistas son aquellos en los que la gente cree que hay que ser un genio para trabajar, como la física, o incluso la filosofía». sentía en absoluto preparada. Sin embargo, siempre me gusta responder a los desafíos y pensé que si otros podían hacerlo, también yo. Esto no quiere decir que no estuviera asustada, sólo había un par de mujeres en Yale en ese momento». –¿Alguna vez ha sufrido discriminación por ser mujer? «He visto cosas terribles que les han sucedido a otras mujeres, pero yo sólo he experimentado cosas de poca importancia. Probablemente, como muchas mujeres de mi generación, siento que he tenido mucha suerte y que me he escapado de la discriminación que han sufrido la mayoría de las mujeres».
–¿Cómo ha mejorado la situación en los últimos 20 años? «Las cosas no han cambiado lo suficiente, aunque han cambiado increíblemente. Antes se hacían abiertamente comentarios muy discriminatorios. Ahora todo el mundo está más sensibilizado y no se hacen tan abiertamente –pero no quiere decir que no se digan en privado o en cenas– y a las mujeres todavía se les paga menos que a los hombres por el mismo trabajo. Por lo tanto, todavía no hemos llegado a donde hace falta». –¿Qué se puede hacer y quién debe hacerlo? «Lo que hay que hacer es aumentar el número de mujeres en la ciencia, por-
que ser parte de la minoría definitivamente no ayuda, ¡es parte del problema!, pero no sé cómo se ha de hacer esto. Ahora bien, lo que está claro es que los cambios tienen que venir de arriba. He visto cómo las cosas mejoran con un nuevo director, sólo para volver hacia atrás de nuevo con otro. Además, los organismos de financiación y los gobiernos deberían recopilar información sobre los porcentajes de mujeres que solicitan y reciben subvenciones y hacerla pública; dar esta información a las personas que están tomando las decisiones, utilizarla para hacer comparaciones en el tiempo y ver cómo la situación va cambiando. Es necesario que nos vayamos fijando en esto». –Algunos países lo llevan mejor que otros... «Un buen ejemplo es la ‘subvención de apoyo 120 por ciento’ en Suiza. Una investigadora que tiene un niño pequeño puede optar por trabajar a tiempo parcial y tener una reducción del 20 por ciento en su salario por parte de su institución. A cambio, el gobierno le da el 40 por ciento de su salario para contratar a alguien que le ayude en su investigación o con el cuidado del hijo». –¿Algún consejo? «Existen test de ‘sesgos implícitos’ que han descubierto cosas realmente impresionantes. No te das cuenta de cómo de sesgada estás tú misma y cómo estás de sujeto o sujeta a estereotipos hasta que te pones a prueba. Así es que sugeriría a todos los investigadores que hicieran estos test ellos mismos y reflexionaran sobre sus propias actitudes. Quizá parte del cambio debe venir desde adentro». | Agencia SINC
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DE PORTADA
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planeta. Entre las alternativas destacan el incorporar otras fuentes diferentes a los árboles para producir celulosa, como el material residual de agroindustrias, pajas y rastrojos, flora invasora. Pero el proceso sigue siendo costoso, lento y no muy eficaz. Otra alternativa es sintetizar en el laboratorio celulosa, pero esto ha resultado imposible –por ahora- o preparar árboles que no produzcan lignina, principal elemento que dificulta la extracción de celulosa y genera contaminantes muy peligrosos al ambiente. Esta última alternativa se ha ensayado en los laboratorios y tiene resultados prometedores, pero aún está lejana. FuturaGene, laboratorio de investigación asociado a la compañía brasileña, produjo eucaliptos a los que se les insertó un gen de expansina proveniente de una plantita llamada Arabidopsis thaliana , muy usada en investigación en todo el mundo. La expansina es una proteína involucrada en regular la expansión y el desarrollo de las paredes celulares y que acelera su crecimiento. Este grupo demostró que los árboles transformados crecen más rápido, alcanzando la talla comercial en cuatro años y no siete como sus parientes «naturales», lo cual permite una explotación comercial más rentable, menos consumo de agua y un 20 por ciento más madera. Al menos en las pruebas controladas, estos árboles tienen muchas ventajas, sin embargo, se requieren más
estudios para evaluar su comportamiento en ambientes menos controlados, como su interacción con insectos, hongos patógenos, resistencia a factores ambientales (viento, temperaturas). FuturaGene proporcionó a Brasil varios árboles para realizar un experimento con estos fines. Unos días antes de la «cosecha» y cuando se discutía en la Comisión de Bioseguridad de Brasil (órgano que vigila el uso de transgénicos) los resultados del experimento, un grupo de ambientalistas destruyó el campo experimental, privando a todo el mundo de información muy valiosa para dirimir de una vez la controversia transgénicos si o transgénicos no. ¿A qué le temen los fundamentalistas anti-transgénicos? Si todo sale bien y se demuestra que no hay riesgo, podríamos dormir tranquilos. Si el experimento mostrara que existen riesgos o que lo observado en el laboratorio cambia negativamente en el ambiente, cesamos la discusión y buscamos otras alternativas… Pero el fundamentalismo no acepta el conocimiento ni los argumentos, porque se alimenta del miedo. Por lo pronto y como reacción al hecho, Brasil ya aprobó el uso comercial de estos árboles genéticamente modificados. Profesor Investigador del Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
ESPECIAL | AGENCIA SINC | ESA
Ilustración que acompaña al tuit de Rosetta: "¡Increible noticia. Mi ‘aterrizador’ Philae está despierto!".
«¡Increíble noticia, mi ‘aterrizador’ Philae está despierto!». Con estas palabras la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea anunciaba el domingo, en su cuenta de Twitter, que tras casi siete meses en hibernación sobre el cometa 67P, el módulo de aterrizaje de la misión había vuelto a contactar con la Tierra. La nave guarda más de ocho mil paquetes de datos en su memoria esperando para ser transmitidos.
Philae despierta sobre el cometa 67P «¡Increíble noticia, mi ‘aterrizador’ Philae está despierto!». Con estas palabras la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea anunciaba el domingo, en su cuenta de Twitter, que tras casi siete meses en hibernación sobre el cometa 67P, el módulo de aterrizaje de la misión había vuelto a contactar con la Tierra. La nave guarda más de ocho mil paquetes de datos en su memoria esperando para ser transmitidos. El Centro de Operaciones Espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA), en Darmstadt, Alemania, recibió a las 22:28 horas (hora peninsular española), el 13 de junio, las señales de la sonda Philae, el módulo de aterrizaje de la nave Rosetta que ha despertado tras estar en hibernación desde el pasado noviembre sobre la superficie del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko. La ESA dio a conocer la noticia el pasado domingo a través del diálogo que mantuvieron en Twitter las dos naves. «Hola Tierra. Hola
Rosetta. Puedes oírme? Estoy despierto. ¿Cuánto tiempo he estado dormido?», preguntaba Philae, a lo que Rosetta contestó: «Hola Philae. Has tenido un largo sueño de casi siete meses. Primero se necesita comprobar que estás en forma, saludable y con suficiente temperatura. Tómatelo con calma por ahora». «Estoy todavía un poco cansado de todas formas. Hablaré contigo más tarde», respondía el «aterrizador». Hasta ahora se han analizado más de 300 paquetes de datos por los equipos en el Centro de Control de Philae, en el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), donde ahora los responsables de la misión esperan el próximo contacto. Aún hay más de ocho mil paquetes de datos en la memoria del módulo de aterrizaje, lo que proporcionará a los científicos información sobre lo que le ocurrió a la sonda estos días pasados sobre el cometa. Durante 85 segundos Philae habló con los equipos en tierra, vía Rosetta, en su pri-
mer contacto de este año. «Ahora Philae lo está haciendo muy bien: tiene una temperatura de funcionamiento de 35 grados y 24 vatios disponibles», explica el jefe de misión del «aterrizador» desde el DLR, Stephan Ulamec. «Philae está listo para operar». Tras analizar la información recogida se ha visto, además, que Philae debe llevar cierto tiempo despierta: «También hemos recibido datos históricos. Pero hasta ahora el módulo de aterrizaje no había sido capaz de contactarnos antes». Philae entró en modo hibernación el 15 de noviembre de 2014, a las 01:15 horas tras rebotar varias veces sobre el cometa y funcionar durante unas 60 horas. Después cayó en algún lugar de la superficie donde sus paneles solares no recibían suficiente energía. Desde el 12 de marzo de 2015 la unidad de comunicación a bordo de Rosetta estaba encendida, a la escucha de la señal de la sonda, que ahora, por fin, ha llegado. | SINC
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FRONTERAS Nuevas aportaciones para mejorar el alumbrado público
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
Charles Darwin consideraba que el fuego y el lenguaje son los dos logros más significativos de la humanidad. «Centro de los hogares, / Rosal incorruptible, / Destructor de las vidas, / Celeste padre del pan y del horno, / Progenitor ilustre de ruedas y herraduras...» – Pablo Neruda «Oda al fuego» A modo de adivinanza: ¿Cuál fue el primer proceso químico controlado por el hombre? La respuesta tal vez no muy obvia: el fuego. En un número anterior de Cienciario, a propósito de la quema de libros, escribí sobre la química del fuego. Ahora nos interesa discutir sobre su control por el hombre y la influencia que tuvo en nuestra evolución. El control de este elemento, que para los antiguos griegos era uno de los cuatro fundamentales, significó no sólo la supervivencia para nuestros ancestros, sino también una ayuda para su expansión por todos los continentes, aun hacia las regiones más hostiles. El fuego fue una fuente de luz y calor, defensa contra los depredadores y medio para aumentar la conservación y digestibilidad de los alimentos. ¿Cuándo descubrió el hombre al fuego? Se estima que ya fue utilizado hace un millón de años, tal vez aprovechando los fuegos naturales (provocados por los rayos). El control propiamente dicho según las últimas evidencias, tiene cuando menos 300 mil años de antigüedad, según los nuevos
El fuego y el desarrollo humano Cuauhtémoc Sarabia
hallazgos arqueológicos de un equipo de científicos de la Universidad de Tel Aviv, en una caverna llamada Qesem, ubicada cerca de la ciudad de Rosh Ha’ayin, en la región central de Israel. Los arqueólogos encontraron una gruesa capa de cenizas de madera en el centro de la cueva. El análisis espectroscópico de las muestras, reportaron que también contenían fragmentos de hueso y suelo, que se habían calentado a temperaturas elevadas. Una inspección detallada de la capa de ceniza mostró que estaba formada de muchos estratos, lo que prueba que el sitio fue ocupado en diferentes épocas. En la misma área los investigadores encontraron gran cantidad de instrumentos de pedernal, con signos de que fueron usados para cortar carne. También en áreas adyacentes, se encontraron huesos de animal calcinados, evidencia del uso de fuego para cocinar
alimentos. Los hallazgos son signos sustanciales de un cambio en el comportamiento humano. Charles Darwin consideraba que el fuego y el lenguaje son los dos logros más significativos de la humanidad. Dicen los antropólogos que no se puede concebir una sociedad humana sin lenguaje, pero aún con el clima ideal, ¿puede haber una sociedad que sobreviva sin cocinar? De hecho nunca se ha encontrado un grupo crudívoro estricto. El biólogo Richard Wrangham sostiene la interesante teoría que el fuego es necesario para energizar el cerebro humano, que es el órgano que hace posible el lenguaje y la cultura. Todos los animales están restringidos por la energía que obtienen de los alimentos. En los humanos las calorías se queman principalmente para energizar el corazón, el sistema digestivo y especialmente el cerebro,
que consume aproximadamente la quinta parte de toda la energía consumida, independientemente de si se está pensando o no. Muchos antropólogos creen que el gran desarrollo del cerebro ocurrido hace 1.8 millones de años, se debió a la inclusión de carne en la dieta, pero Wrangham dice que esto fue únicamente una de las causas, lo importante no es cuántas calorías ponemos en la boca, sino cuántas quedan después de restar las requeridas para masticar y digerir. La diferencia real se obtuvo cocinando. Hasta antes del uso del fuego, el consumo de plantas estaba restringido a las partes ricas en azúcares y carbohidratos simples, de las flores, semillas y frutos. Debido a lo indigestible de algunas partes de las plantas como brotes, hojas maduras y raíces grandes, el aprovechamiento de éstas tuvo que esperar hasta la llegada del fuego. Algunas substancias tóxicas presentes en alimentos como la yuca (tapioca) e incluso en los frijoles, se eliminan durante la cocción. Se puede considerar a la cocción como una «pre-digestión». Si los humanos consumiéramos sólo alimentos crudos, necesitaríamos comer nueve horas al día, sólo para energizar el cerebro. Usted amable lector, si estuviera en el campo, ¿sabría cómo hacer fuego (sin cerillos o encendedor) para asar su carne?
Paulatinamente, las lámparas convencionales del alumbrado público se están reemplazando por lámparas de luz LED, pues éstas emplean mucho menos energía para generar luz, iluminan más uniformemente, son más compactas y ocupan menos espacio, y responden más rápidamente a cambios de voltaje. En los LED (siglas en inglés de diodos emisores de luz), la electricidad se convierte directamente en fotones, mientras que en otras fuentes la mayor parte de la electricidad se transforma en calor y sólo una pequeña parte en luz. En los focos incandescentes, la corriente eléctrica calienta un filamento que emite luz, mientras que en las lámparas que contienen gas, éste produce luz y calor. Además de desperdiciar energía, las lámparas de iluminación convencional tienen otros defectos como no generar un patrón uniforme de luz, el cual provoca deslumbramientos y que haya contaminación lumínica, el fenómeno que se produce cuando la luz de la lámpara no entrega toda su luz al sitio deseado sino que una parte se dirige hacia el cielo, se esparce en la atmósfera y se regresa hacia la superficie terrestre, provocando que el cielo se vea como si estuviera nublado, impidiendo así la visibilidad de las estrellas y demás objetos celestes. Mejorando los LED A pesar de que las lámparas LED eliminan en gran medida estos inconvenientes, todavía hay características que se pueden mejorar. Para ello, el doctor Iván Moreno Hernández, de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), PÁGINA 6
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junto con investigadores de la Universidad Central Nacional de Taiwán, diseñaron un nuevo tipo de lámpara LED que ilumina solo donde se requiere de manera homogénea, lo cual es indispensable para evitar los reflejos, hacerla más cómoda a la vista de manera que se facilite la capacidad de discriminación visual de los conductores. “Anteriormente, las luminarias LED se armaban con lentes monolíticas, es decir, cada LED distribuye la luz de sobre la calle, aquí en su conjunto diseñamos lentes que generan haces de rayos paralelos, o colimados, que pasan a través del arreglo de microlentes que los distribuye uniformemente. Esto hace que sean muy eficientes y que la luz no se desperdicie hacia otras direcciones”, explicó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias. El módulo de iluminación es de fácil diseño y fabricación porque únicamente necesita un grupo de LED, lentes de reflexión total interna (TIR, por sus siglas en inglés), una cavidad reflectiva y un arreglo de placas de microlentes. Los LED se colocan en la cavidad de alta reflectividad para reciclar la luz e incrementar la eficiencia óptica; cada LED se cubre con una lente TIR que tiene la función de reducción de ángulo de divergencia de los rayos de luz. La placa de microlentes tiene un papel importante en todo el módulo porque modela y homogeniza los rayos de luz. El resultado es que la lámpara distribuye la luz dentro de la superficie de la calle con un alto desempeño. “Con este trabajo se establecieron tres récords mundiales porque la uniformidad de la iluminación sobre la calle es mejor que las anteriores tecnologías, así como la eficiencia óptica y la contaminación luminosa que en el momento en que se publicó – en 2013 en PÁGINA 7
Un nuevo sistema de rehabilitación permite a los pacientes que han sufrido un ictus controlar un cuerpo virtual a través de sus propios movimientos, lo que aumenta la confianza y puede ser crucial en su recuperación. Después de la mejora del movimiento en la representación virtual, los pacientes comenzaron a utilizar su extremidad afectada con más frecuencia.
Realidad virtual apoya a pacientes de ictus La realidad virtual podría ayudar a la rehabilitación del brazo en algunos pacientes con accidente cerebrovascular, según un estudio clínico piloto publicado en acceso abierto en el Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. Los investigadores han puesto de manifiesto que utilizar dicha técnica aumenta la confianza en el uso de su brazo paralizado y que ello puede ser crucial en su recuperación. Los pacientes con ictus y hemiparesia -que reduce la fuerza muscular en un lado del cuerpo- a menudo infrautilizan sus extremidades afectadas, a pesar de que aún mantienen algo de su función motora. Con el uso de la extremidad sana el paciente puede mejorar inmediatamente en sus actividades diarias, pero un largo periodo de no utilización de la extremidad parética afectada puede conducir a una mayor pérdida de su función. Este ‘no uso aprendido’ es un efecto bien conocido en pacientes con accidente cerebrovascular y se ha asociado con una reducción de la calidad de vida. En un estudio piloto en que participaron 20 pacientes con diagnóstico de accidente cerebrovascular hemiparético se ha evaluado el efecto de un sistema de rehabilitación, Rehabilitation Gaming System (RGS), equipado con un sensor de Microsoft Kinect. El sistema RGS permite a los usuarios controlar un cuerpo virtual a través de sus propios movimientos vistos desde una perspectiva en primera persona en una pantalla de ordenador, a través de la cual se realizan las tareas en un mundo virtual. La primera autora del estudio, Belén Rubio, miembro del Grupo de Investigación en Sistemas Sintéticos Perceptivos, Emotivos y
tación virtual, los pacientes comenzaron a utilizar su extremidad parética con más frecuencia. Esto sugiere que el cambio de las creencias de los pacientes sobre sus capacidades, mejora de forma significativa el uso de su extremidad parética. Sorprendentemente, diez minutos de mejora fueron suficientes para inducir cambios significativos en la frecuencia de uso espontáneo de la extremidad afectada». Después de los sucesivos ensayos, se vio que aún sin la introducción de la mejora de la representación virtual, el paciente seleccionó su extremidad parética con mayor frecuencia para alcanzar el objeto virtual que le mostraba el monitor. El paciente no era consciente ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET de la manipulación de las sesiones anteriores. Trabajar con la extremidad afectada
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Diagnóstico de accidente cerebrovascular hemiparético se ha evaluado el efecto de un sistema de rehabilitación, Rehabilitation Gaming System (RGS), equipado con un sensor de Microsoft Kinect Cognitivos (SPECS) de la Universidad Pompeu Fabra, de Barcelona, que dirige Paul Verschure, investigador ICREA del departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF, explica que se requiere »el diseño de nuevas estrategias de rehabilitación que promuevan el uso de la extremidad afectada en el desempeño de las actividades diarias. «A menudo descuidamos la notable contribución de los estados emocionales y psicológicos del paciente en su recuperación y esto incluye su confianza», añade. En el experimento, en varios bloques de ensayos, se solicitó a los participantes con diagnóstico de accidente cerebrovascular hemiparé-
tico que alcanzaran objetos que aparecían en un entorno virtual. En algunos de estos ensayos, los investigadores introdujeron una mejora en el movimiento de la representación virtual de la extremidad parética, haciendo que el movimiento pareciera más rápido, más preciso y que el objeto en la pantalla fuera más fácil de alcanzar. Sin que los participantes lo supieran, estas manipulaciones se presentaron y se omitieron de manera gradual, con lo que se pudo registrar el rendimiento de los participantes, con y sin mejora, con especial atención al uso de la extremidad parética. Como afirma Rubio: «Después de la mejora del movimiento de la represen-
Algunas terapias de rehabilitación de este tipo de pacientes, por ejemplo la terapia de movimiento inducido por restricción del lado sano, fuerzan al paciente a utilizar la extremidad afectada y con ello restringen el movimiento de la extremidad sana. Este estudio propone un enfoque alternativo basado en la confianza del paciente en el uso del brazo parético. «Esta terapia podría crear un círculo virtuoso de recuperación en el que la retroalimentación positiva, el uso espontáneo del brazo y el rendimiento motor se reforzaran mutuamente, de manera que se lograra involucrar a los pacientes en este ciclo continuo de uso espontáneo del brazo, formación y aprendizaje para producir un impacto notable en su proceso de recuperación», comenta la investigadora. Según el trabajo, se requieren todavía más estudios con un mayor número de participantes para proporcionar más información sobre la intervención de la realidad virtual basada en el RGS como una terapia eficaz de rehabilitación de pacientes afectados de ictus. | Agencia SINC
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Hace unos años se habían encontrado tejidos blandos y proteínas en fósiles de dinosaurios de millones de años de antigüedad, pero sólo en especímenes excepcionalmente bien conservados. Ahora, un nuevo estudio parece haber descubierto glóbulos rojos y fibras similares al colágeno en restos mal preservados de dinosaurios de 75 millones de años de antigüedad, lo que podría aportar más información sobre el estilo de vida de estos animales extintos.
Glóbulos rojos y colágeno en fósiles de dinosaurios La conservación de material orgánico en los fósiles podría ser mucho más común de lo que se pensaba. Así lo revelan científicos del Imperial College, de Londres, en la revista Nature Communications, tras analizar los fósiles de ocho dinosaurios del Cretácico, y que durante más de un siglo estuvieron en las colecciones de Sternberg y Cutler, del Museo de Historia Natural en Londres, en el Reino Unido. Estudios anteriores habían permitido encontrar indicios de que proteínas y tejidos blandos podían preservarse a través del tiempo en huesos de decenas de millones de años de antigüedad, pero estos hallazgos siempre se habían asociado a fósiles de especímenes completos muy bien preservados. Además, durante mucho tiempo, la comunidad científica había asumido que las proteínas se deterioraban en periodos relativamente cortos de tiempo y que no podían preservarse más allá de cuatro millones años. Por lo tanto, se presumía que sólo las partes originales de las proteínas se conservaban y que la estructura completa se perdía. Sin embargo, el equipo investigador, liderado por Sergio Bertazzo, del Departamento de Materiales del Imperial College, de Londres, ha hallado sólidas evidencias de tejidos blandos y proteínas originales en fósiles incompletos y mal preservados, «lo que indica que este tipo de conservación podría ser mucho más común de lo que habíamos observado antes», destaca
a Sinc Bertazzo, quien añade que, de hecho, la norma podría ser encontrar estas estructuras en los fósiles. Los científicos hallaron estructuras ovaladas muy parecidas a los glóbulos rojos de las aves. Tras analizar y comparar con espectómetro de masas la sangre de emú –la segunda ave de mayor tamaño después del avestruz– con otras estructuras, encontraron importantes similitudes entre la sangre de las aves y las estructuras de fósiles de dinosaurios. «Así que interpretamos que las estructuras eran células sanguíneas de los dinosaurios», revela a Sinc Susannah C.R. Maidment, coautora y científica en el Departamento de Ciencias de la Tierra e Ingeniería del Imperial College, de Londres. El estudio también ha permitido hallar fibras dentro de la matriz mineralizada del hueso, que podría corresponder al colágeno del hueso, el tejido blando que forma el hueso junto a un mineral llamado fluorapatita. «Cuando analizamos los compuestos químicos de las fibras, encontramos fragmentos de los tres aminoácidos más comunes del colágeno, por lo que dedujimos que estas fibras eran el colágeno del dinosaurio», señala Bertazzo. Lo que estos tejidos blandos revelan Aunque la técnica empleada por los investigadores no es la primera vez que se usa en fósiles, no se habían observado estas estructuras en otros huesos. «Posiblemen-
ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET
te los científicos estaban mirando en el lugar equivocado, y seguro que ahora querrán prestar más atención a sus fósiles», indica Maidment. Pero el hallazgo de glóbulos rojos en fragmentos fosilizados de dinosaurios podría ayudar a los investigadores a entender cuándo estos animales evolucionaron para tener un metabolismo similar al de las aves, de sangre caliente. Entre los vertebrados existe una relación entre el tamaño de los glóbulos rojos y la tasa metabólica: cuanto más pequeños son los glóbulos rojos, más rápida es la tasa metabólica. «Animales con una tasa metabólica muy rápida son de sangre caliente, mientras que los que tienen una tasa metabólica lenta son de sangre fría. Se piensa generalmente que los ancestros de los dinosaurios son de sangre fría, pero sus descen-
dientes los pájaros son de sangre caliente», informan Bertazzo y Maidment. «Esto quiere decir que en algún lugar del linaje evolutivo de las aves, dentro del clado Dinosauria, la sangre caliente evolucionó, pero no sabemos exactamente dónde tuvo lugar esta transición porque no quedaron muchas marcas en los huesos», concreta el experto. De confirmarse el descubrimiento de los investigadores, el hallazgo de glóbulos rojos en diferentes dinosaurios permitirá examinar el tamaño celular y demostrar cuáles tenían sangre caliente y, por lo tanto, más similitudes con el estilo de vida de los pájaros actuales, y cuáles eran de sangre fría, y por tanto eran más reptilianos. «Estas estructuras aportan información sobre algunos aspectos del estilo de vida de los dinosaurios que los huesos no pueden proporcionar», concluyen. | Agencia SINC
«El estudio también ha permitido hallar fibras dentro de la matriz mineralizada del hueso, que podría corresponder al colágeno del hueso, el tejido blando que forma el hueso junto a un mineral llamado fluorapatita».
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la revista Optics Express- era del 10 % y nosotros la redujimos a 2%”. Más recientemente, Moreno Hernández, doctor en ciencias con especialización en óptica, participó en un estudio en el que junto con colegas de la UAZ y de la UNAM, diseñó un modelo matemático para simular cómo se distribuye la luz en las calles con luminarias LED. “No solo de la que nosotros desarrollamos sino en general y que ya se construye en Taiwán, sino también de lámparas LED de alta eficiencia en general. Hasta este trabajo, no se había documentado una teoría fotométrica del alumbrado público con iluminación de este tipo”, aseguró. El modelo utiliza parámetros clave como la altura de la lámpara, la longitud del brazo, la inclinación y el patrón de iluminación, de manera que se puede, por ejemplo, calcular cuántos lúmenes (una medida de potencia luminosa emitida por la fuente) por metro cuadrado hay en cada punto de la calle. En general, la simplicidad del modelo hace que sea fácil de entenderlo y aplicarlo para analizar y diseñar sistemas de alumbrado público; además, es susceptible de ser mejorado si se le introducen aspectos de un caso particular. Por ejemplo, este modelo puede ser útil para introducir las variaciones aleatorias de fabricación y de instalación de luminarias. El trabajo futuro puede incluir derivaciones de las condiciones de diseño para que las instalaciones del alumbrado público LED minimicen la contaminación lumínica, aumenten la comodidad y la visibilidad, y maximicen tanto la uniformidad de la iluminación como la eficacia de la utilización de la luz, concluyeron los autores en su artículo.| Alejandra Monsiváis Molina.
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El transcurrir de la ciencia
Té... cuida Laura E. Robles B.
Dolor de estómago, gripa, conjuntivitis, teñirse el cabello o estrés, cualquiera que sea la razón de la molestia seguramente durante nuestra vida hemos recurrido a ella para aliviar nuestros muchos males, la manzanilla. La idea de que los remedios herbales pueden proporcionar una variedad de beneficios para la salud ya no es sólo el folclor. La manzanilla es una de las plantas medicinales más antiguas; originalmente se le ubicaba al norte de Europa. Es una de las plantas más ampliamente utilizadas y bien documentadas en el mundo y es recomendada para una variedad de aplicaciones curativas. Este remedio es parte de la cultura en México y el resto del mundo. Recientemente se publicó el resultado de estudios patrocinados por la Universidad de Oxford en Inglaterra y han encontrado nuevas pruebas de que el té de hierbas popular del mundo puede realmente ayudar a aliviar una amplia gama de problemas de salud, incluyendo los resfriados y los dolores menstruales. La muy comercial e incluso muchas veces mal juzgada industria de la salud está poniendo más énfasis en los alimentos funcionales incluyendo los remedios naturales, sin embargo, poco se ha llevado seguimiento de los efectos a largo plazo de este tipo de productos en la biología humana. El té de manzanilla ha sido considerado como un brebaje que genera calma. Los resultados muestran que mucho más allá de la sedación genera actividad antimicrobiana moderada. En el estudio participaron voluntarios que bebieron cinco tazas de té de hierbas a dia-
rio durante dos semanas consecutivas. Se tomaron muestras de orina diariamente durante todo el estudio, tanto antes como después de beber el té. Los investigadores también describen pruebas de bioactividad del té de menta que tiene una capacidad antimicrobiana y antiviral significativa; es un buen antioxidante y antitumoral; tiene potencial como antialérgico y antiséptico. También se ha informado que el consumo de infusiones de flor de jamaica, bajó la presión arterial en un grupo de adultos pre-hipertensos y ligeramente hipertensos. Los investigadores encontraron que beber el té se asoció con un aumento significativo en los niveles urinarios de hipurato, un producto de degradación de ciertos compuestos a base de plantas conocidos como compuestos fenólicos, algunos de los cuales han sido asociados con un aumento de actividad antibacteriana. Esto podría ayudar a explicar por qué el té parece estimular el sistema inmunológico y combatir las infecciones asociadas a los resfriados, según los investigadores. Al terminar la prueba los efectos se mantuvieron dos semanas más cuando los participantes del estudio habían suspendido su ingesta de té, lo que indica que los compuestos pueden permanecer activos durante bastante tiempo. Beber el té también se asoció con un aumento en los niveles urinarios de glicina, un aminoácido que de manera reiterada se utiliza para aliviar los espasmos musculares. Esto puede explicar por qué el té parece ser útil para aliviar los dolores menstruales en las mujeres, probablemente mediante la re-
lajación del útero. La glicina también se sabe que actúa como un relajante del sistema nervioso, que también puede explicar por qué el té parece actuar como un sedante suave. También en la Universidad de Medicina de Texas se ha encontrado que el consumo de té de manzanilla se asoció con un menor riesgo de muerte en general en las mujeres estadounidenses de origen mexicano de más de 65 años. Me parece que esto no es poca cosa. Este estudio tuvo un seguimiento de siete años en mil 677 mujeres y hombres mayores de 65 años. Los datos mostraron que al consumir manzanilla se asoció 29 por ciento menos de riesgo de muerte por cualquier causa en las mujeres en comparación con las no usuarias, pero curiosamente este efecto no estuvo presente en los hombres, se cree que las mujeres fueron usuarias más frecuentes del té que los hombres, esta diferencia puede deberse a los roles de género tradicionales mediante el cual las mujeres se hacen más responsables de las actividades del día a día de la familia, incluida la salud, y también puede reflejar una mayor dependencia de remedios populares, tales como hierbas. Estudios recientes de la manzanilla han mostrado beneficios en el tratamiento de la hiperglucemia, malestar estomacal, complicaciones de la diabetes y el trastorno de ansiedad. La manzanilla también ha sido elogiada por considerarse un auxiliar en la reducción del colesterol, tiene efectos anti-inflamatorios y antitrombóticos. Así que por gusto o herencia inglesa… sea bienvenido el té en la mesa.
Los genes ligados a la creatividad pudieran incrementar el riesgo de desarrollar esquizofrenia y desorden bipolar, de acuerdo con investigadores del King’s College de Londres. Aunque la creatividad es difícil de definir científicamente, se considera creativa a una persona cuando utiliza enfoques novedosos, que requieren procesos cognitivos diferentes a los modos de pensar comunes en la población. La esquizofrenia y la bipolaridad son desórdenes de pensamiento y el procesamiento de las emociones. Se ha sugerido que la creatividad y la psicosis muestran similitudes, como en el caso del artista Vincent Van Gogh, quien sufría de enfermedades psiquiátricas. Un estudio de riesgo genético se realizó en una muestra de más de 86 mil personas en Islandia. Los individuos creativos se definieron como los pertenecientes a sociedades de actores, bailarines, músicos y escritores. Los investigadores encontraron que el riesgo genético para la esquizofrenia y el desorden bipolar fue significativamente mayor en estas personas consideradas creativas. Más del 95 por ciento de la población mundial tiene problemas de salud y más de un tercio padece más de cinco dolencias, según el Estudio Global de Enfermedades 2013. El estudio también muestra que a nivel mundial, la proporción de años de vida saludable perdidos por las enfermedades, aumentó de 21 por ciento en 1990 a 31 por ciento en 2013. En la medida que aumenta la población y se incrementa la proporción de ancianos, el número de personas viviendo en condiciones de salud por debajo de la óptima, crecerá rápidamente, advierten los autores. En los pasados 23 años las causas de mala salud no han cambiado: dolor de espalda, depresión, anemia y pérdida del oído por la edad. En 2013 los desórdenes mentales y el abuso de sustancias representaron casi la mitad de las causas de mala salud a nivel mundial. Un aspecto importante es que las tasas de discapacidad se reducen mucho más lentamente que las tasas de mortalidad, por ejemplo, el incremento de la tasa de diabetes aumentó 43 por ciento en los últimos 23 años, y las tasas de mortalidad por esa enfermedad se incrementaron únicamente en nueve por ciento. El descubrimiento de células madre que pueden regenerar tejido, cartílago y hueso, allanan el camino para el tratamiento de la osteoartritis. Científicos de la Universidad de York y del Centro Médico Erasmus de Rotterdam, han identificado esas células que están mezcladas con las células del tejido conectivo de la médula ósea humana. Los científicos han identificado células individuales y analizado sus propiedades. Esto permitió identificar las que son capaces de reparar cartílago dañado o tejido de las articulaciones. La terapia con células madre es un nuevo desarrollo para el tratamiento de la osteoartritis. Sólo en el Reino Unido hay ocho millones de personas que viven con el dolor y la discapacidad causada por esa enfermedad. | Por el seguimiento y la redacción, Cuauhtémoc Sarabia.