Suplemento Cienciario 6 oct

SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 6 DE OCTUBRE 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 6 DE OCTUBRE DE 2015 NÚMERO 598 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx

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«Entre más complejo un animal tenga su cerebro, más padecimientos neuronales sufre al estar en cautiverio. Dos aclaraciones, la talla del animal no es proporcional a la complejidad de su sistema nervioso central...»

La falsa sonrisa de los animales David Tafolla Venegas Las personas suelen, en algún momento de su vida o toda su vida, decantarse por adoptar algún animal de compañía. Típicamente algún perro, gato o ave son los preferidos por diferentes motivos; uno muy importante es que sabemos cómo mantenerlos en buenas condiciones debido al largo tiempo, miles de años, que hemos pasado juntos (la humanidad y esas especies), tan así que hay ciencias especializadas en cuestiones diversas que les atañen; incluso los animales que no son de compañía, sino de producción, también se les puede tener en buenas condiciones y brindarles una vida lo más dignamente posible. Sin embargo, la inmensa mayoría de animales restantes, denominados silvestres, prácticamente no sabemos mucho sobre ellos, los estudios formales en torno a sus vidas no van más allá de los 200 años atrás.

Lo comento porque es corriente saber noticias sobre maltrato animal en diversos zoológicos, zoocriaderos, refugios y otros centros similares. En variados casos el maltrato no es deliberado, sino emanado del vacío de conocimientos y poco sentido común de los «cuidadores»; por otro lado, hay numerosos ejemplos de centros de animales que han devenido verdaderos institutos de investigaciones sobre fauna y aportan de manera sustancial al conocimiento entorno a la conservación de vida silvestre, a la vez son apoyos para otros centros que se encuentran en estados emergentes cuando su compromiso al trabajo es real.

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AGUA EN MARTE, ¿QUÉ SIGUE? PÁGINA 2

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Que en un delfín, un avestruz o una tortuga no podamos ver gestos de tristeza no significa que estén felices. El pasado 4 de octubre se celebró el Día Mundial de los Animales como un evidente llamado a que sepamos diferenciar entre los centros de animales que verdaderamente aportan a la ciencia de la zoología .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

OLFATEAR AL MALIGNO PÁGINA 5

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LA LUZ EN LA MEDICINA PÁGINA 5

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REVIST A REVISTA Las marcas oscuras que se forman en las laderas que se interpretan como flujo de agua, a las que hace referencia la NASA, no son algo nuevo, ya se habían descubierto en las laderas de cráteres y montañas, sostiene investigador

Agua en Marte, ¿qué sigue?

Elizabeth Ruiz Jaimes | Academia Mexicana de Ciencias

Las nuevas evidencias que ha dado a conocer la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés), que indican la presencia de un componente del agua en la superficie de Marte, no son concluyentes y habría que tomar la información con reserva, sobre todo si se toma en cuenta que las temperaturas en ese planeta son sumamente bajas, sostuvo Héctor Durand Manterola, investigador del Departamento de Ciencias Espaciales del Instituto de Geofísica de la UNAM. El pasado lunes 28 de septiembre, la NASA dio a conocer que nuevos hallazgos realizados por la sonda espacial Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) proporcionan la evidencia más fuerte hasta ahora de que el agua líquida fluye intermitentemente en Marte.

Según el comunicado oficial de la NASA, usando un espectrómetro de imágenes de MRO, los investigadores detectaron firmas de minerales hidratados (sales hidratadas) en las laderas donde rayas misteriosas conocidas como surcos son vistos en el Planeta Rojo.

Estas vetas oscuras parecen ir y venir con el tiem-

po, se oscurecen y parecen fluir de laderas empinadas durante las estaciones cálidas y luego se desvanecen en las estaciones más frías. Aparecen en varios lugares en Marte cuando las temperaturas están por encima de menos 23 grados centígrados y desaparecen en épocas más frías.

Sobre esto, Durand Manterola sostuvo: «Hay unas marcas oscuras que se forman en las laderas que se interpretan como flujo de agua, estas marcas no son algo nuevo, desde hace diez años o más se habían descubierto en las laderas de cráteres, montañas, etcétera».

Lo que es nuevo, precisó en entrevista para la Academia Mexicana de Ciencias, es que han detectado en la parte baja de esas manchas la presencia de sales hidratadas, que requieren la presencia de agua para su formación.

«Aparentemente el que sean hidratadas indica que puede ser que agua líquida está fluyendo».

Sin embargo, explicó el investigador, esas manchas o esa evidencia de que algo fluye tal vez obedece a otra situación: «Lo he explicado de manera diferente y otros colegas también lo han hecho, y lo que hemos dicho es que suponemos que son flujos secos de arena y partículas de hielo de agua que fluyen debido a la sublima-

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Según el comunicado oficial de la NASA, usando un espectrómetro de imágenes de MRO, los investigadores detectaron firmas de minerales hidratados (sales hidratadas) en las laderas donde rayas misteriosas conocidas como surcos son vistos en el Planeta Rojo. Estas vetas oscuras parecen ir y venir con el tiempo, se oscurecen y parecen fluir de laderas empinadas durante las estaciones cálidas y luego se desvanecen en las estaciones más frías. En la imagen superior, un aspecto de Marte captado por Oportunity.

ción del dióxido de carbono (CO2). Este es un modelo que no ha sido tomado por toda la comunidad científica, pero hay personas que afirman que pueden ser flujos por sublimación de dióxido de carbono y no precisamente agua líquida».

Añadió que en la superficie marciana hay arena, donde también se condensa el CO2 de la misma atmósfera en forma de nieve, entonces se hace una mezcla de arena de silicatos, pequeños granitos de CO2 y granos de hielo de agua, y en el momento en que se incrementa la temperatura a los granitos de hielo de agua no les ocurre nada, pero los de CO2 sí: pasan a estado gaseoso. «Ese gas levanta los granos de arena, la mueve; es decir, la arena fluye como si fuera líquida pero es un flujo seco debido a la gasificación del

CO2 y no necesariamente debido a agua».

Agregó que las evidencias geológicas que existen en Marte como son conglomerados, barrancos, líneas de costa, canales de flujo y esferas de hematita (óxido de hierro), confirman que hubo agua pero en su etapa temprana, poco después de la formación del planeta, «pero no se sabe cuándo terminó esa fase en la que había agua líquida en superficie, pero seguro fue hace muchos millones de años atrás».

En la actualidad, sostuvo Héctor Durand Manterola, es probable que haya agua líquida varios kilómetros debajo de la superficie y es difícil que fluya a la superficie directamente. Añadió que hay evidencia de que existen momentos, al mediodía, cuando el Sol está

iluminando fuertemente la superficie en las regiones cercanas al ecuador, que el planeta puede alcanzar temperaturas suficientemente altas como para tener agua líquida.

Por lo tanto, habría que ver dónde se hallan estas sales hidratadas y las manchas que se observan porque si están cerca del ecuador, «podría ser que el mismo hielo que está en superficie se funde y fluye y no necesariamente que el agua está saliendo del interior del planeta».

Para el investigador del Departamento de Ciencias Espaciales del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), lo que anunció la NASA es un descubrimiento importante pero no concluyente como para asegurar que está

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REVIST A REVISTA fluyendo agua líquida en la superficie de Marte: «Nadie ha visto esos flujos, son fotos donde no hay nada y meses después en el mismo sitio hay manchas oscuras, entonces lo que se ve es el antes y el después, pero no el momento en el que sucede».

Destacó que la noticia es un descubrimiento interesante pero no da los datos suficientes como para hablar de vida. Recalcó que las sales hidratadas son evidencia a favor de que podría estar fluyendo agua en superficie pero no es concluyente, por eso creo que estos resultados hay que tomarlos con las reservas adecuadas».

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La selfie del Curiosity, ya en suelo marciano.

Las novelas y películas de ciencia ficción han manejado más de una vez el ataque que podría sufrir la Tierra por los «marcianos», desde seres con figuras -casi- humanas hasta microorganismos mortíferos para nuestra especie.

Un ataque o una epidemia por parte de los supuestos habitantes del Planeta Rojo nunca se ha sufrido en nuestro planeta, sobre todo por el hecho de que -hasta el momento- no se ha encontrado vida en nuestro planeta vecino, aunque si la hubiera, existiría la posibilidad, aunque remota, de que ésta llegará a través de meteoritos marcianos. Improbable -en ese caso- pero posible.

La semana pasada sorprendió a muchos la noticia de que se había comprobado que eventualmente había flujos de agua (salada) líquida en Marte. Algunas imágenes de la orografía en distintos puntos de la superficie marciana ya lo presuponían.

De hecho, cuando la nave Fénix de la NASA se posó en la superficie en busca de agua en el permafrost (agua congelada en una capa apenas por debajo del suelo), y en su primer día de trabajo, después de las primeras paletadas, la encontró, ya se intuía que había suficiente

Posibles contaminaciones Cony González agua tanto para futuras misiones humanas como para sustentar vida marciana actual -aunque fuera microbiana- o en la superficie o en nichos subterráneos.

Asociado con aquella noticia se publicó un video que provocaba emoción: una videocámara capturó una gota de agua resbalando sobre la pata de la nave Fénix, y en esa ocasión, Cuauhtémoc Sarabia nos explicaba en un artículo de Cienciario que sí era posible mantener en estado líquido al agua en la superficie marciana siempre y cuando fuera agua salada, pues si no tuviera sales, la baja presión de la superficie del planeta la pasaría inmediatamente a estado gaseoso. Así que lo del agua fluyendo en Marte en distintas épocas de su año es una grata noticia esperada.

Lo que es inesperado es el hecho que surge a raíz de un hallazgo de agua en la atmósfera y subsuelo de Marte. ¿Cómo es posible que en

este momento se hable en los sitios de la NASA que la nave que lleva rodando en la superficie marciana desde 2012 y cuyos objetivos principales son analizar y determinar la naturaleza de compuestos relacionados con la vida, pudiera ser una fuente de contaminación terrestre?

Se dice que «debido a que la nave Curiosity» no fue «suficientemente esterilizada» y está presumiblemente «no limpia», no puede ser encaminada hacia sitios en donde las condiciones pudieran sustentar vida, pues podría contaminar dichas zonas, según dice Michael Meyer, científico del Programa de Exploración de Marte.

A los ojos de los que hemos seguido todas las misiones de exploración planetaria en las últimas décadas, y que confiábamos en que la limpieza era un estándar, parece lamentable que la NASA haya relajado un cuidado que ya se sabía que debía

tenerse y que decidió ahorrarse, en una hecho que el propio Meyer menciona como «desafortunada», aunque argumenta como justificación que cuando la misión se envió, aún no se confirmaba la presencia y abundancia del agua en Marte.

La pregunta lógica a la NASA sería que si sabiendo que la posibilidad de encontrar vida (o condiciones para sostenerla) en Marte, se tendría el suficiente cuidado para llevar a esterilización total la próxima misión a Marte en que irá a tomar muestras y posteriormente regresarlas a la Tierra en 2020. El propio Meyer da la respuesta: no. No se tendrá una ultra limpieza debido a que el plan de la misión ya tiene los tiempos agendados y tomar máximos cuidados retrasaría el tiempo de lanzamiento y aumentaría los costos.

Cuando la nave Galileo, que estudió Júpiter por casi once años, perdió la energía

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que la mantenía en torno al sistema joviano, se decidió estrellarla en el planeta en forma controlada, ya que si se esperaba sólo que se precipitará, ésta podría impactarse con Europa (satélite natural) y una eventual contaminación biológica terrestre podría ser perjudicial.

Lo mismo ocurrirá cuando en dos o tres años más la nave Cassini deba ser estrellada en Saturno para evitar la eventual contaminación del satélite natural Titán.

Se entiende que naves «no totalmente estériles» circunvolando los sistemas planetarios no son fuentes potenciales de contaminación pero en Marte suena inconcebible. Esperemos que el gasto económico no sea mas importante que la prevención. ¡No podemos ir «por ahí» contaminando al resto de los cuerpos del Sistema Solar!

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DE PORTADA

Dispositivo portátil para detectar VPH Elizabeth Ruiz Jaimes | Academia Mexicana de Ciencias

La falsa sonrisa de los animales PÁGINA 1

Se debe diferenciar dos situaciones, los centros de espectáculos que poseen animales para exhibición donde el compromiso científico con los animales es nulo y los centros de animales que fingen ser entidades de investigación pero al final son, también, centros de espectáculos bajo el epíteto falso de Zoológico Fulanito. ¿Qué es lo grave? Tres cosas: la primera es el maltrato físico deliberado, los golpes en sí, comunes en los centros de espectáculos al tratar de «adiestrar» a los animales para el show y por omisión, comunes en los disque zoológicos y acuarios, pretendiendo brindarles una calidad de vida aceptable pero no son adecuados los alimentos, espacios, tratamientos, confinamientos, etcétera. La segunda es el estrés fisiológico que la lista anterior les causa, derivando en malestares crónicos y la eventual muerte y la tercera es que se sigue trayendo más animales al encarcelamiento.

El lapso del confinamiento de los animales, que suelen ser de tallas grandes y mamíferos en su mayoría, hago énfasis en mamíferos no por despreciar a los otros grupos, sino que al ser mamíferos el sistema nervioso central es más semejante al humano, sus cualidades cognitivas también son complejas; por lo tanto, también son susceptibles a la depresión, tristeza, demencia a causa del encarcelamiento, no estrictamente iguales a los padecimientos humanos pues, dados sus propios procesos de integración neuronal, tienen sus particularidades pero nos damos una idea. Entre más complejo un animal tenga su cerebro, más padecimientos neuronales sufre al estar en cautiverio. Dos aclaraciones, la talla del animal no es proporcional a la complejidad de su sistema nervioso central; los roedores, por ejemplo, tienen un cerebro complejo y una anaconda, que es inmensamente más grande, no tanto en términos morfoanatómicos y, por su lado, un reptil no quiere decir que no sufra trastornos neuronales al estar en malas condiciones de cautiverio, los padece pero de forma diferente.

Que en un delfín, un avestruz o una tortuga no podamos ver gestos de tristeza no signifique que estén felices. El pasado 4 de octubre se celebró el Día Mundial de los Animales como un evidente llamado a que sepamos diferenciar entre los centros de animales que verdaderamente aportan a la ciencia de la zoología, que gracias a ellos se ha logrado el mantenimiento de especies en peligro de extinción, incluso la reintroducción exitosa a sus medios naturales, de aquellos que laceran la vida silvestre y denigran a la humanidad como especie. Los animales no sonríen pero sí se alegran.

En un proyecto de carácter multidisciplinario, una de las cinco mujeres ganadoras de Becas L’Oreal-UNESCOConacyt-AMC 2015, Marlene Hernández Ortiz, buscará contribuir al desarrollo de un dispositivo portátil que permita detectar el virus del papiloma humano (VPH).

La especialista en materiales obtuvo la beca con el proyecto titulado «Nanotubos de carbón de pared sencilla como sustrato de inmovilización de ADN para biosensores electroquímicos del VPH», a través del cual utilizará tubos en tamaño nano que cuenten con sólo una capa, los cuales serán parte de un dispositivo que detectará el virus mencionado.

«Este dispositivo llamado biosensor de ADN es para detectar el VPH, no entra en la etapa de tratamiento, entraría en la de diagnóstico, la idea es que una mujer se realice el Papanicolaou en su casa con este dispositivo y en ese momento pueda tener los resultados», sostuvo Hernández Ortiz.

El VPH es el agente causal de infección por transmisión sexual, de origen viral, más frecuentes a nivel mundial.

El virus induce la formación de papilomas, que en su mayoría son crecimientos benignos, fácilmente controlables. Sin embargo, el VPH de alto riesgo que infecta el tracto genital está asociado con el desarrollo del cáncer cervical, que es el tipo de cáncer que con mayor frecuencia afecta a la población femenina.

Se calcula que entre el 60 y 75 por ciento de la población sexualmente activa en el mundo está infectada por algún tipo de VPH genital.

Los VPH de alto riesgo han sido encontrados en el 99.7 por ciento de los tumores

cervicales analizados.

Anualmente se detectan alrededor de 500 mil nuevos casos de cáncer cervical, el 80 por ciento de dichos casos se encuentra en países en vías de desarrollo.

En México, el cáncer cervical es el de mayor incidencia en la población femenina. Se ha calculado que 16 mujeres mueren diariamen-

te por este cáncer. Al tratarse de un virus latente, que se mantiene asintomático por periodos largos de tiempo, y que en la mayoría de personas infectadas se presenta como una infección subclínica, su detección y tratamiento no se dan de forma oportuna y, por lo tanto, el contagio aumenta día con día.

El biosensor y su funcionamiento La joven científica del Departamento de Posgrado en Ciencia de la Ingeniería de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ) explicó que el biosensor «es un dispositivo que detecta el ADN del VPH mediante un método electroquímico, una reacción química que se produce cuando entra en contacto con el material del cual está hecho el dispositivo (nanotubo de carbón con un electrodo que cuenta con una mitad de la cadena de ADN del VPH), el cual se activa al

estar en contacto con otras cadenas de ADN del VPH».

El proceso se logra con la separación de dos oligonucleótidos (polímeros cortos del ácido nucleico) del ADN del VPH, entonces se utiliza una de las cadenas separadas para «pegarla» en el electrodo del nanotubo de carbón, con lo cual se forma una pieza de rompecabezas.

Cuando a este dispositivo se le pone en contacto con el VPH, las cadenas de ADN encajan como la pieza faltante, con lo cual se detecta la presencia de este virus.

Al haber presencia del virus existe una reacción química llamada Redox – reducción y oxidación–; «cuando se produce esta reacción hay una generación de electrones, una transferencia o flujo de electrones, los cuales producen una señal eléctrica que determina la presencia del VPH», añadió.

Pero para medir la cantidad de este virus y realmente tener un dispositivo portátil es necesaria una herramienta que reciba la información y la interprete. Sobre este paso Hernández Ortiz indicó que ahora trabajan varios investigadores de diferentes áreas alrededor de este proceso.

«En mi caso lo que proporciono son los materiales que podrían ayudarnos a generar esta conducción eléctrica, en un principio haría la parte experimental y posteriormente los investigadores de electrónica lo matizarían como prototipo electrónico y pasaría como un dispositivo, pero eso sería una segunda fase, mi proyecto abarca, insisto, lo experimental ver que esa teoría de la que estamos hablando se pueda plasmar en el laboratorio».

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«Se espera que a mediano plazo se cuente con más técnicas no invasivas, como las descritas, para diagnóstico del cáncer. Aunque la detección oportuna sea una esperanza de curación de la enfermedad, la prevención seguirá siendo la acción más efectiva...»

Olfatear al maligno Cuauhtémoc Sarabia No, no nos vayamos con «la finta», no vamos a hablar de demonios que huelen a azufre ni de otros cuentos absurdos, sino de una enfermedad que nos atemoriza y nos parece cada vez más frecuente.

Si gracias a la ciencia médica no hemos muerto de desnutrición, enfermedades gastrointestinales u otros padecimientos típicos de la pobreza, somos cada vez más propensos a las enfermedades degenerativas, entre ellas a las que se agrupan bajo la denominación de cáncer. Se caracterizan por la división descontrolada de las células, que produce tumores u otras alteraciones orgánicas muchas veces fatales. Destaca por su rápida evolución y alta tasa de mortalidad el cáncer en las vías respiratorias, una de cuyas causas es el tabaquismo.

Según la Organización Mundial de la Salud, el tabaquismo es la principal causa prevenible de muerte en el mundo, que causa 5.4 millones de decesos cada año.

Probablemente los lectores han experimentado lo difícil que es dejar el hábito de fumar, o convencer a alguna otra persona para que lo haga. Muchas veces, por la ausencia de dolor, el cáncer se detecta cuando ya es muy tarde. ¿Qué hace o puede hacer la ciencia para combatir este mal? Un trabajo muy importante es el diagnóstico temprano.

Adicionalmente a las técnicas comúnmente usadas, como el muestreo y observación microscópica de tejidos (biopsia) y las de imagen (radiografías), se están desarrollando otras muy promisorias. A fines de 2011 fue publicada una investigación desarrollada en la universidades de Colorado, en Estados Unidos, y de Haifa, de Israel, la cual se basa en que el metabolismo de los

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Adicionalmente a las técnicas comúnmente usadas, como el muestreo y observación microscópica de tejidos (biopsia) y las de imagen (radiografías), se están desarrollando otras muy promisorias

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En octubre de 2013 se publicó otra técnica basada en biomarcadores, desarrollada en el Instituto Respiratorio, en Cleveland. El aire exhalado normalmente por los pacientes es procesado en un arreglo de sensores colorimétricos. En caso de existir cáncer, cambia el patrón de colores. pacientes con cáncer en los pulmones es diferente que el de las personas sanas. Los compuestos que los pacientes exhalan también son diferentes. En un dispositivo que contiene sensores con nanopartículas de oro, se atrapan y analizan las sustancias volátiles exhaladas.

Los resultados se comparan con las detectadas en grupos de control y se determina la probabilidad de que el paciente padezca cáncer de pulmón y también su

tipo: de pequeñas células, células no-pequeñas, adenocarcinoma o carcinoma de células escamosas. En octubre de 2013 se publicó otra técnica basada en biomarcadores, desarrollada en el Instituto Respiratorio, en Cleveland. El aire exhalado normalmente por los pacientes es procesado en un arreglo de sensores colorimétricos. En caso de existir cáncer, cambia el patrón de colores.

En el mes de septiembre pasado se publicó otro avance: se desarrolló una «nariz electrónica» con la técnica de nanopartículas de oro; en una prueba con 43 voluntarias, 17 de las cuales tienen diagnóstico de cáncer de ovario, el dispositivo mostró una exactitud de 82 por ciento en el diagnóstico.

Dicen los investigadores que la técnica también se puede utilizar para el diagnóstico de otras enfermedades.

Estas «narices electrónicas» contienen un sensor llamado «quimio resistencia», que como su nombre lo indica, cambia el valor de su resistencia eléctrica como respuesta a cambios químicos en el medio ambiente.

Específicamente al que hacen referencia en las notas, contiene una película fina de partículas de oro, cubiertas por «monocapas autoensambladas» de compuestos orgánicos que mantienen a esas partículas con una separación fija y definida, la que a su vez determina su resistividad eléctrica. Cuando ese sistema se expone a una corriente de gases que contienen compuestos orgánicos volátiles, estos se difunden entre las partículas de oro y su recubrimiento, variando la separación de las partículas y su resistencia; el mayor o menor grado de variación en ésta determina el tipo de compuesto presente en el gas.

Se espera que a mediano plazo se cuente con más técnicas no invasivas, como las descritas, para diagnóstico del cáncer. Aunque la detección oportuna sea una esperanza de curación de la enfermedad, la prevención seguirá siendo la acción más efectiva. Si usted ha presenciado alguna vez la dolorosa agonía de un enfermo de cáncer de pulmón, comprenderá lo importante que es dejar ese hábito mortal.

FRONTERAS Radiofármacos para detección oportuna de enfermedades Entre las técnicas diagnósticas de imagen molecular se encuentran las nanopartículas metálicas, cuya superficie puede ser modificada por diferentes biomoléculas como los péptidos que, al ser marcados con un radionúclido, se encargan de localizar tumores malignos primarios y la invasión de células cancerosas a otros órganos.

En enfermedades como el cáncer, el estudio de los cambios moleculares y celulares que anteceden a su progresión puede conducir a mejores tratamientos. En este sentido, las imágenes moleculares diagnósticas o la visualización de procesos biológicos in vivo a nivel molecular o celular, es una de las formas en las que se puede estudiar el desarrollo de diferentes padecimientos.

En la actualidad, las imágenes moleculares se obtienen por resonancia magnética nuclear, ultrasonido y medicina nuclear molecular; esta última se basa en el uso de radiofármacos, en la que un elemento radiactivo se incorpora a una biomolécula (que puede ser un péptido) para dirigirse de forma selectiva a un tejido o incorporarse a un proceso metabólico o fisiológico del organismo.

Los radiofármacos son sustancias que contienen un átomo radiactivo dentro de su estructura y pueden ser administrados en pacientes con fines de diagnóstico y/o terapéutico, al utilizarlos se pueden obtener estudios dinámicos, lo que no puede lograrse con otras técnicas como el ultrasonido o la tomografía convencional. Por lo tanto, con las imágenes obtenidas a través de procedimientos de medicina nuclear molecular, los investigadores identifican anormalidades en etapas iniPÁGINA 7

6 | 6 DE OCTUBRE DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

El rayo láser, uno de los avances tecnológicos más sobresalientes relacionados con la luz, es el sueño cumplido de los cirujanos

La luz en la medicina Elizabeth Ruiz Jaimes | Academia Mexicana de Ciencias Con el objetivo de reconocer la importancia de la luz en la medicina y exponer los avances que hay en el tema, se llevó a cabo el simposio «Luz: Una luz en la medicina», encuentro multidisciplinario organizado por la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y la Academia Nacional de Medicina (ANMM), que se realizó con motivo de 2015, Año Internacional de la Luz. En su participación, Graue Wiechers señaló que la luz es parte de su actividad profesional al dedicarse al área de la oftalmología, aunque dijo que para todos los seres humanos es muy importante en muchas acciones de su vida cotidiana y resulta difícil «imaginar la vida sin luz, por ello este simposio ha abarcado temas que explican cómo la luz funciona para tratar padecimientos, por ejemplo».

En el evento se recordó que México será sede en febrero próximo de la clausura del 2015, Año Internacional de la Luz y las tecnologías basadas en la luz, en Mérida, Yucatán.

Luz y medicina, una relación de éxito La medicina es una de las disciplinas que más se ha beneficiado con los avances tecnológicos relacionados con la luz. Un ejemplo claro de ello es el rayo láser, «el sueño cumplido de los cirujanos», sostuvo el doctor Sotelo Morales, de la Unidad de Neuroinmunología del Instituto Nacional de Neurología y Neu-

rocirugía, en entrevista para la AMC. Es por este impacto y otros beneficios que en el encuentro se habló del tema de la luz desde la biología, la patología y sus usos en la medicina; por ejemplo, se dijo que todos los organismos vivos, fundamentalmente el ser humano, viven bajo el ciclo circadiano, el reloj biológico que nos indica cuándo hay que dormir y cuándo hay que despertar en el transcurso de 24 horas.

«Pero no sólo es eso, el equilibrio endócrino del organismo es totalmente diferente por la noche y por el día y tiene que ver con los ciclos de luz y oscuridad; hay varias hormonas que se vierten abundantemente en el organismo durante la noche y durante el día desaparecen; o a la inversa, la luz hace su efecto y tiene que ver con el metabolismo endócrino», explicó.

Comentó que en la actualidad se estudian los efectos cuando las personas alteran este ciclo, porque dicho cambio impacta todo el organismo. La creatividad, por ejemplo, dijo, es mucho mejor en la oscuridad o en la luz tenue; en contraste, la eficiencia o la memoria son mejores con la luz. En el cerebro estos ritmos van condicionados con el día.

Expuso que los sujetos que pierden la vista sufren varios cambios y sus organismos resienten efectos dramáticos. «Un descubrimiento muy reciente que está generando un boom en la investigación muestra que hay receptores en el

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«Un descubrimiento muy reciente que está generando un boom en la investigación muestra que hay receptores en el cuerpo humano que detectan la luz y que no responden para configurar una imagen. Se sabía que los receptores que se encuentran en la retina eran sólo para percibir imágenes, pero ahora se establece que hay receptores que detectan la luz y la ausencia de ésta en otras partes».

cuerpo humano que detectan la luz y que no responden para configurar una imagen. Se sabía que los receptores que se encuentran en la retina eran sólo para percibir imágenes, pero ahora se establece que hay receptores que detectan la luz y la ausencia de ésta en otras partes».

En lo que se refiere al tema de la patología, el investigador en neuroinmunología aseguró que la intervención costo-beneficio más efectiva que hay en toda la medicina tiene que ver

con la luz, como lo es la operación de catarata para recuperar la visión.

«Una operación de cataratas tiene una duración de apenas 20 minutos, casi no tiene complicaciones, casi todos son buenos resultados, da el mayor beneficio emocional, intelectual, logístico, familiar, etcétera, y es una intervención que no se tiene que volver a hacer».

El simposio fue una reunión multidisciplinaria donde se trataron, entre otras conferencias, «La luz y la dermatología, daños

solares y métodos diagnósticos», «Nanopartículas multifuncionales para terapia de blancos moleculares» y «Luz y rayos X: estructura y función».

Julio Sotelo, integrante de la AMC, resaltó la revolución tecnológica y los beneficios que trajo a la medicina el haber aprendido a manipular los rayos X —un espectro electromagnético derivado de la luz— a través de instrumentos como la resonancia magnética, la tomografía, la tomografía por emisión de positrones para hacer mejores diagnósticos.

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FRONTERAS

Las funciones visuales, como la percepción de la dirección del movimiento, se empiezan a desarrollar poco después de nacer y continúan su progreso mientras los bebés crecen. Ahora, un nuevo estudio publicado en PLoS Biology revela que las áreas cerebrales responsables de la visión comienzan su expansión a una edad muy temprana.

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Mapa cerebral revela el desarrollo de la visión Debido a la escasez de imágenes de niños pequeños que se encontrasen despiertos y atentos a estímulos, hasta ahora no había pruebas directas sobre el proceso de maduración de las funciones visuales del cerebro infantil. Por primera vez, un grupo de científicas encabezadas por Maria Concetta Morrone, investigadora de la Universidad de Pisa (Italia), ha logrado aportar datos fiables para demostrar cómo se desarrollan dichas funciones.

Las expertas han utilizado imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) para analizar la actividad cerebral de bebés de siete semanas de vida mientras se encontraban tanto despiertos como dormidos.

Atraer y mantener la atención de niños tan pequeños en una pantalla durante el escáner era la parte más complicada de la prueba.

Por ello se crearon estímulos que visualmente fueran muy llamativos para esa edad. Se utilizaron puntos

que poseían unas características óptimas para la visión infantil (gran tamaño, alto contraste y una frecuencia temporal baja) y se presentaron en ciclos de trayectorias radiales, espirales y de contracción.

«Para lograr la atención de los bebés y conseguir que estuvieran tranquilos, los investigadores los sostenían en brazos mientras duraba el escáner. Así conseguimos que los niños mirasen donde queríamos durante un tiempo suficiente como para recopilar los datos necesarios», explica Morrone.

Sin embargo, la investigadora señala que un escáner vertical en el que se pudiera colocar a la madre sosteniendo al bebé podría facilitar en gran medida la adquisición de estos datos, «pero este tipo de pruebas aún no se pueden realizar».

Similitudes entre cerebro infantil y adulto

En un primer escáner, las científicas testearon la actividad cerebral de doce bebés mientras se proyectaban los puntos de manera aleatoria o lógica. Esto sirvió para comprobar que, como los adultos, los bebés mostraban una mejor respuesta en una extensa red de conexiones cerebrales con las secuencias lógicas que con las aleatorias.

«La similitud que muestran bebés y adultos en estas regiones del cerebro sugiere que los bebés pueden percatarse de la posición de su propio cuerpo», afirman las investigadoras.

En una segunda prueba, el equipo analizó la actividad cerebral de nueve de los mismos bebés cuando estaban durmiendo. Cuando estudiaron las áreas cerebrales sensibles al movimiento que identificaron en el primer escáner, encontraron otras similitudes entre el cerebro infantil y el adulto, aunque con notables dife-

rencias: los patrones de correlación entre algunas zonas del cerebro infantil eran diferentes en comparación con los de los adultos. Concretamente el córtex visual primario mostraba patrones de conexión poco desarrollados.

Los resultados revelaron que las regiones del córtex encargadas de procesar el movimiento en los adultos empiezan a funcionar a partir de las siete semanas de vida de una persona. Según las científicas, lo que se desarrolla con mayor retraso a una edad temprana son las conexiones funcionales entre las áreas asociativas y el córtex visual primario (el mayor receptor de información visual en los adultos).

Este descubrimiento sugiere que el córtex visual y el asociativo reciben señales independientes en esta fase de desarrollo, lo cual explicaría por qué los bebés no perciben el movimiento con la misma sensibilidad que los adultos. | Agencia SINC

Semana Mundial del Espacio

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La imagen oficial de la Semana Mundial del Espacio..

Como parte de la Semana Mundial del Espacio 2015: «Descubriendo a México desde el Espacio», en la que se festejan las aportaciones y descubrimientos de la ciencia y la tecnología espaciales a la humanidad, se llevará a cabo el Ciclo de Pláticas de Divulgación Científica y Observaciones con Telescopio del 5 al 9 de octubre en la UNAM Campus Morelia y el Planetario de Lic. Felipe Rivera. El evento es una celebración mundial, auspiciada por la ONU, conmemorando el lanzamiento del Sputnik el 1o de octubre de 1957.

Los eventos comienzan en la ENES-UNAM de las 13:00 a las 14 horas de lunes a viernes en el Aula Magna 2. Por las tardes, los eventos serán en el auditorio del Planetario de Morelia de 18:00 a 19:00 horas. Al término de las sesiones se realizarán observaciones con telescopios si el clima lo permite.

ciales de la progresión de una enfermedad, lo que conlleva al tratamiento temprano y con ello a reducir el costo del mismo.

Las imágenes in vivo de diferentes procesos de enfermedad se pueden obtener gracias a que el elemento radioactivo – que forma parte del radiofármaco– es un emisor de positrones o de radiación gamma (electromagnética), la cual es detectada por la tomografía computarizada de emisión de fotón único (SPECT) o la tomografía de emisión de positrones (PET); esta información se procesa con equipo de cómputo y se obtienen imágenes llamadas gammagrafías que pueden ser analizadas y correlacionadas con experiencias clínicas. “En medicina nuclear molecular lo que se detecta en el paciente es la radiación que en el detector de centelleo es convertida en fotones de luz”, dijo la doctora Guillermina Ferro Flores, del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ).

Sistemas multifuncionales Para que un elemento radiactivo o radionúclido se concentre en la zona de interés, por ejemplo un tumor, se une a una molécula que tenga afinidad con esa área.

En diversos tipos de células de cáncer los receptores de péptidos reguladores están sobreexpresados, por lo que son utilizados como “blancos moleculares”; es decir, los péptidos marcados con un radionúclido se encargan de localizar tumores malignos primarios y la invasión de células de cáncer a otros órganos, lo anterior con las técnicas diagnósticas de imagen molecular, entre ellas las que incluyen a las nanopartículas metálicas, que pueden ser, entre otros materiales, de óxido de hierro, de oro o en forma de nanotubos de carbono.

8 | 6 DE OCTUBRE DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

Salsa si, por prescripción médica Laura E. Robles B. Cualquiera que haya mordido un chile sabe que su sabor picante ardiente, aunque irresistible para algunos, es intolerable a otros.

Sin embargo quizá ahora lo puedan observar desde un punto de vista diferente pues actualmente se explora el efecto del chile y se utiliza para desarrollar un nuevo fármaco candidato para paliar muchos tipos de dolor agudo, que pueden ser causados por la inflamación u otros problemas, y actualmente se utiliza en cremas que se venden para aliviar algunas neuralgias, neuropatía diabética y algunos cuadros dolorosos referidos a zonas específicas de la piel, aunque también en los picores de los dializados por insuficiencia renal y la investigación reciente muestra que en altas dosis mata a las células del cáncer de próstata, de colon, además de revertir y prevenir la obsesidad.

La capsaicina, molécula hidrófoba (debido a eso no se nos alivia el ardor al tomar agua) es el centro de alabanza de cualquier buena salsa, pues es el compuesto responsable de lo picoso de los chiles.

Hace unos diez años, investigadores afirmaron que la capsaicina puede matar las células de cáncer de próstata en ratones, dejando las células sanas ilesas.

Pero la traducción de esa dosis para los seres humanos les obligaría a comer una gran cantidad de chiles por día. La capsaicina es la responsable de darle el color llamativo y brillante a los chiles, no sólo hace que la lengua se queme, sino que también impulsa las células del cáncer de próstata que se suicidan, tal cual, según estudios publicados por el Hospital Cedar Sanai y la Escuela de Medicina de la UCLA, donde sugieren que ese componente, presente

también en la pimienta, causó que células de cáncer de próstata humano se sometieron a la muerte celular programada o apoptosis, este es un acontecimiento celular normal en muchos tejidos que mantienen un equilibrio entre nuevas células de recambio y células envejecidas o desgastadas.

En contraste, las células cancerosas buscan ser inmortales y, a menudo, esquivar la apoptosis mediante la mutación o la desregulación de los genes que participan en la muerte celular programada.

La capsaicina indujo aproximadamente 80 por ciento de las células de cáncer de próstata a la apoptosis. La capsaicina tuvo un efecto antiproliferativo profundo en las células de cáncer de próstata humano y también se ralentizó drásticamente el desarrollo de ellos.

Si tomamos en cuenta que existen 221 mil muertes entre los hombres con cáncer de próstata por año, no es cualquier cosa de la que hablamos. Se estimó que la dosis 400 miligramos de capsaicina tres veces a la semana a un hombre de aproximadamente 90 kilos, equivalente a entre tres y ocho pimientos habaneros frescos. Estos chiles nativos de la Península de Yucatán son los de mayor contenido de capsaicina, por lo general contienen hasta 300 mil unidades en la escala Scoville (SHU, medida estandarizada de lo picoso de un chile). El más popular en México es el jalapeño, que varía entre dos mil 500 a cinco mil SHU. Por otra parte, investigadores de la Universidad de California, de la Escuela de Medicina de San Diego, informan que la capsaicina en la dieta produce la activación crónica de un receptor en las células que recubren

el intestino, lo que provocó una reacción que reduce, en última instancia, el riesgo de tumores de cáncer colorrectal. El canal receptor o ion, llamado TRPV1, fue descubierto originalmente en neuronas sensoriales, donde actúa como un centinela para lo caliente, ácido y el picante. Estos son todos los estímulos potencialmente nocivos para las células cancerígenas.

Ahora que la tentación de comer alimentos grasos es tanta que para muchos puede anular su deseo de permanecer en un régimen alimentario sano, como una solución a ello, un grupo de la Universidad de Wyoming desarrolló un enfoque novedoso para estimular el metabolismo de la energía sin la necesidad de restringir la ingesta de calorías, y la describen cómo la dieta capsaicina, que puede estimular la termogénesis (capacidad de generar calor mediante procesos metabólicos) y el uso de la energía. Esto puede ayudar a prevenir y controlar la obesidad y otras complicaciones como la diabetes tipo 2, la hipertensión arterial y las enfermedades cardiovasculares. Si bien la búsqueda de una estrategia para el manejo de la obesidad lleva años, los datos de laboratorio arrojan que la picosa sustancia suprime el alto contenido de grasa en la dieta evitando así la obesidad.

Además, este tipo de dieta no modificó los nutrientes del alimento o de absorción de agua, a pesar de que aumentó significativamente la actividad metabólica y el gasto energético. Cómo se podría incrementar considerablemente el consumo de esta sustancia en culturas donde no está arraigada sería simple, dicen que sería mediante la ingesta de complementos de liberación sostenida basada en nanopartículas de la capsaicina.

La capsaicina, es el centro de alabanza de cualquier buena salsa, pues es el compuesto responsable de lo picoso de los chiles.

El transcurrir de la ciencia Una prótesis para el cerebro ha sido desarrollada por científicos de la Escuela de Medicina de Keck (California) para ayudar a individuos que padecen pérdida de memoria. La prótesis que incluye un arreglo de electrodos implantados en el cerebro se ha desempeñado bien en pruebas de laboratorio con animales y comienza a ser evaluado en pacientes humanos. Cuando el cerebro recibe una entrada sensorial, crea una memoria en forma de una señal eléctrica compleja que viaja a diversas regiones del hipocampo (centro de la memoria). En cada región la señal es recodificada (traducida) hasta que llega a la región final donde se almacena a largo plazo. Si hay un daño en alguna región que impide la traducción, hay la posibilidad que la memoria a largo plazo no se forme.

Los investigadores han encontrado la forma en que se traduce la memoria del corto al largo plazo. La prótesis se usa para rodear (by pass) la región del hipocampo dañada y suministrar a la región siguiente la memoria correctamente traducida, a pesar del hecho que no hay actualmente una forma para «leer» la memoria viendo las señales eléctricas. Es como traducir del español al francés sin entender ninguno de esos idiomas. En cientos de pruebas con nueve pacientes la traducción se realizó con el 90 por ciento de precisión.

Los geólogos de la Universidad de Berkeley han descubierto evidencia que un asteroide que impactó a la Tierra hace 66 millones de años, aceleró las erupciones volcánicas en la India durante cientos de miles de años y esas dos catástrofes causaron la extinción de muchos animales terrestres y marinos, incluyendo a los dinosaurios. Durante 35 años, los paleontólogos han debatido el papel de esos dos eventos en la extinción masiva, de un lado se afirma que las erupciones fueron irrelevantes y del otro que el impacto fue solo una pequeña irregularidad en la muerte en un plazo largo.

La nueva evidencia incluye la mejor datación a la fecha de los flujos de lava en la meseta del Decán en la India, que al tiempo que estaban haciendo erupción a baja frecuencia, se duplicaron durante 50 mil años después del impacto del asteroide, lo que se piensa que originó la última extinción en la Tierra. Ambos, el impacto y las erupciones debieron haber cubierto al planeta con polvo y humos tóxicos, cambiando drásticamente el clima. Después de ese cambio la recuperación de la vida se retrasó durante 500 mil años, lo que significó el fin del período Cretácico y el principio del Terciario. | Por el seguimiento y redacción, Cuauhtémoc Sarabia.

«...un asteroide que impactó a la Tierra hace 66 millones de años, aceleró las erupciones volcánicas en la India...»