Suplemento Cienciario 7 julio

SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 7 DE JULIO 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 7 DE JULIO DE 2015 NÚMERO 587 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx

..................................................................................................................................................................................

«El corazón es el músculo más activo del organismo, en un adulto bombea normalmente entre cinco y seis litros de sangre por minuto, mayor volumen que el de una alberca olímpica en un año, late anualmente entre 30 y 50 millones de veces y aunque tiene una notable capacidad para autorregenerarse, con frecuencia termina agotado y enfermo».

Cordialmente Cuauhtémoc Sarabia «... y la sangre al galope por mis venas y una nube de arena dentro del corazón...» Canción de Joaquín Sabina Los sabios antiguos, incluyendo a Aristóteles, consideraban al corazón como el órgano más importante en el cuerpo humano porque se creía que en ese órgano residían la inteligencia, los sentimientos y algo así como la esencia vital. Aunque el médico romano Galeno reconoció correctamente que es el cerebro el verdadero protagonista de nuestras funciones superiores, los artistas y los enamorados siguen dándole mucha importancia al corazón, más allá de su función primordial: bombear sangre.

El corazón es el músculo más activo del organismo, en un adulto bombea normalmente entre cinco y seis litros de sangre por minuto, mayor volumen que el de una alberca olímpica en un año, late anualmente entre 30 y 50 millones de veces y aunque tiene una notable capacidad para autorregenerarse, con frecuencia termina agotado y enfermo. La cardiopatía isquémica (irrigación sanguínea insuficiente) origina en México 140 mil muertes al año. La prevención es el mejor remedio, pero los humanos nos resistimos a las medidas efectivas para evitar el problema: alimentación saludable, dejar de fumar y hacer ejercicio. En nuestro país hay muy poca cultura de donación de órganos, 46 personas están en lista de espera para un trasplante de corazón (en Estados Unidos son tres mil), pero el problema es muy serio pues aparte de la escasa oferta, muchas veces el órgano termina dañado por los intentos de resucitación.

Como siempre, la ciencia y la tecnología están ofreciendo soluciones (aún parciales) a este problema. En 1984, el eminente cardiólogo doctor Michael DeBakey luchaba para desarrollar PÁGINA 4

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

UNA FOTOGRAFÍA IMPACTANTE PÁGINA 5

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

ROMEO Y JULIETA EN EL REINO ANIMAL

TAN CORTA LA NOCHE, TAN LARGO INSOMNIO

PÁGINA 7

PÁGINA 8

2 | 7 DE JULIO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

DE PORTADA El origen de la anestesia moderna tuvo lugar hace más de 150 años en un circo de Boston. Hoy, a pesar de emplearse millones de veces cada día, su mecanismo de acción permanece desconocido y las teorías generales que pretendían explicarla han caído recientemente. Los expertos reclaman mayor investigación para mejorar el cuidado de los pacientes.

La anestesia y su misterio La historia de la anestesia comienza con un desastre personal y un gran triunfo colectivo. Un día de 1844, Horace Wells, un joven dentista estadounidense, decidió acudir a un circo ambulante que pasaba por Boston. Una parte del espectáculo se basaba en el óxido nitroso, el gas de la risa, y en todo lo que era capaz de provocar en los inocentes voluntarios.

Algo inusual sucedió el preciso día en que Wells acudió: uno de los participantes tropezó mientras corría alocado y feliz por el escenario, y se hizo un profundo corte en la pierna. Fue entonces cuando ocurrió un hecho fundamental: lejos de detenerse o gritar, continuó corriendo y riendo poseído por el momento, como si nada hubiese pasado, como si el corte hubiese sido un sueño pasajero y de inmediato olvidado.

Claro que, si fundamental fue la caída, no lo fue menos la atención selectiva del dentista Wells. Ese gas podía ser la solución al sufrimiento de sus pacientes. Habló con Gardiner Colton, el responsable del espectáculo y químico de formación, y, tras inhalar una dosis de óxido, se dejó extraer a sí mismo un diente. Y no sintió dolor, aseguró.

Es probable que ahí mismo naciera la anestesia moderna, aunque Wells apenas llegaría a verla.

Tras probar con éxito el óxido nitroso en otras personas, fue llamado para una demostración pública en el Hospital General de Massachusetts (MGH, por sus siglas en inglés). Pero algo fue mal. Justo cuando empezaba a extraer

una muela al elegido, éste comenzó a agitarse, dando gritos desesperados. No se sabe si fue un error en la dosis o quizás en la administración. Tres años después, humillado, retirado y alcoholizado, Wells se suicidó.

Así que apenas pudo ver cómo su colega y amigo William Morton continuaba la investigación, aunque con éter, en vez de con óxido nitroso. Morton también fue invitado al MGH y, a diferencia de Wells, sí triunfó. No pudo ver que, años más tarde, el propio Gardiner Colton, el químico del circo ambulante, se asoció con otro dentista y demostraron también la eficacia del óxido nitroso; que luego vendrían el cloroformo, el halotano y el más reciente y más inocuo isofluorano; que paralelamente se desarrollarían los anestésicos intravenosos: los opiáceos, los barbitúricos, el propofol y los relajantes musculares. Hoy todavía, el mecanismo de acción exacto de todos ellos permanece aún desconocido.

Una combinación compleja y misteriosa Hay quien, con pragmatismo, todavía define a la anestesia como «el procedimiento por el cual se produce un estado en el que la cirugía puede ser tolerada». Pero en general se exige que debe incluir al menos estos requisitos: producir amnesia (incapacidad de recordar lo sucedido), analgesia (suspender la sensibilidad ante el dolor), hipnosis (inconsciencia) e inmovilidad.

Como afirma la médica Luzdivina Rellán, anestesista en el Hospital de A Coruña, «actualmente se usa una combinación de fármacos, que pueden variar ligera-

ESPECIAL | TOMADAS DE INTERNET

En los últimos años las pruebas en contra de la teoría lipídica se fueron acumulando, pero sin llegar a refutarla, hasta que un nuevo y reciente estudio puede haberle dado la estocada final.

mente, pero que suelen utilizarse en un orden ya preestablecido».

Primero, anestésicos intravenosos: el propofol (un sustituto moderno de los barbitúricos) para sedar al paciente; un analgésico como el fentanilo (sustituto moderno de la morfina) y un relajante muscular. Sólo entonces comienzan a utilizarse los anestésicos inhalados, versiones actualizadas del éter y el óxido nitroso, que «se mantienen durante prácticamente toda la intervención, ya que permiten sostener la anestesia de una forma muy eficaz, y producen un despertar más rápido que los intravenosos».

La combinación de fármacos permite reducir las dosis de cada uno de ellos y así limitar los efectos secundarios.

Sin embargo, la mayoría -por diferentes que sean- llegan por sí solos a producir todos los efectos necesarios en una anestesia. Por eso, ya poco tiempo después de Wells y Morton, se empezó a pensar que había un mecanismo único, un efecto difuso y central que explicaba todas sus acciones. Un pensamiento que ha llegado casi hasta hoy. ¿Pero por qué funciona?

Ese mecanismo único, que se persiguió con ahínco, tomó el nombre de ‘teoría lipídica’. Parecía haber una gran correlación entre la potencia de los anéstesicos y su solubilidad en aceite. Por ello se admitió que los fármacos se disolvían en la membrana de las células nerviosas -formada por una doble capa de grasas–, y una vez allí alteraban su funcionamiento global y daban lugar a toda la plétora de efectos de la anestesia general.

La teoría se convirtió en un paradigma. Como afirma Misha Peouansky, profesor de anestesiología en la Universidad de Wisconsin, «los paradigmas deben probar que tienen cierta utilidad en algún momento para llegar a aceptarse, pero con el paso del tiempo y sin que se produzca una evolución, también pueden obstaculizar el pensamiento creativo». Por eso, él mismo se pregunta: «¿La búsqueda de un mecanismo único para la anestesia ha sido fruto de un acúmulo progresivo de conocimiento, o ha sido simplemente el resultado de un implícito, subconsciente e inflexible paradigma?».

Más bien esto último.

Pasó más de un siglo hasta que se demostró que hay cambios en la temperatura que también alteran las

membranas celulares, pero no producen anestesia. O que los anestésicos podían actuar sobre proteínas específicas inmersas en la propia membrana de las células nerviosas; un hallazgo que supuso una revolución.

La patada final a la única teoría aceptada En los últimos años las pruebas en contra de la teoría lipídica se fueron acumulando, pero sin llegar a refutarla, hasta que un nuevo y reciente estudio puede haberle dado la estocada final.

Investigadores del Departamento de Anestesia del Weill Cornell Medical College, en Nueva York, se propusieron determinar con precisión si los anestésicos alteraban la membrana celular. Para ello aprovecharon las propiedades de la gramicidina, un antibiótico muy peculiar que se inserta en la membrana y permite el paso a su través de iones como el sodio. Al alterar el equilibrio celular, provoca el efecto antibiótico, pero su molécula es muy pequeña, por lo que no llega de extremo a extremo de la membrana.

CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 7 DE JULIO DE 2 0 15 | 3

REVIST A REVISTA Descifrar sus mecanismos serviría para mejorar la calidad de la anestesia en los hospitales, investigación que en «este campo no parece ser especialmente activa». Por ejemplo, «se acaba de ver que el remifentanilo a dosis altas, a pesar de ser un analgésico, provoca mayor dolor posoperatorio, y no sabemos por qué».

Para actuar necesita que se unan dos proteínas entre sí, formando un canal para el paso de los iones. Y esa unión se produce más fácilmente si algo actúa sobre la membrana, distorsionando su estructura original. Algo como lo que, en teoría, un anestésico haría.

Pero no. Cuando los investigadores analizaron el comportamiento de los canales en presencia de uno de los anestésicos más utilizados, el isofluorano, los canales de gramicidina se mostraban del todo indiferentes a su llegada. Y eso confirma que la teoría lipídica, la que se había propuesto como única, ni siquiera es real. Así lo piensa el doctor Uwe Rudolph, jefe del laboratorio de Neurofarmacología en la Universidad de Harvard: «La idea de que los anestésicos funcionan uniéndose específicamente a determinadas proteínas en lugar de hacerlo de forma más difusa con los lípidos ha venido consolidándose en los últimos años». Este último estudio «es una buena gran evidencia de esta idea», aclara a Sinc.

Sin embargo, el hecho de que la teoría se descarte no significa que se haya identificado el mecanismo exacto. Se ha visto que los anestésicos inhalados actúan como una llave maestra sobre más de 30 receptores diferentes, y que presentan sensibilidad dispar en distintas regiones cerebrales, aunque no se conoce cuáles median para cada uno de sus efectos.

Piropos a la anestesista

ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET

Otros que parecen más específicos, como el propofol y los opiáceos, tampoco han sido descritos con exactitud. El primero, por ejemplo, se une en gran medida a los receptores GABA –sobre los que actúan gran cantidad de ansiolíticos– y permite el paso de cloro, lo cual inhibe la señal. De hecho, el propofol funciona como ‘suero de la verdad’, provocando un efecto transitorio de desinhibición. Un efecto que, como cuenta la doctora Rellán, hace que los jóvenes que se despiertan de la anestesia a veces le pidan un beso y le hablen de sus ojos.

Pero las regiones cerebrales implicadas no se conocen a ciencia cierta, y otros receptores también parecen sensibles. Más aún, aunque la mayoría de los anestésicos disminuyen la actividad neuronal, hay otros, como la ketamina, que llegan a producir inconsciencia sin disminuirla.

Preguntado por las posibles razones de estas incertidumbres, Rudolph, humilde,

reconoce que no tiene «una buena respuesta». Y añade: «El problema puede ser que aún no entendemos suficientemente la conciencia. Eso nos impide comprender la anestesia».

Mejorar la calidad de la anestesia en los hospitales Descifrar sus mecanismos serviría para mejorar la calidad de la anestesia en los hospitales. La doctora Rellán lamenta que la investigación en «este campo no parece ser especialmente activa». Por ejemplo, «se acaba de ver que el remifentanilo a dosis altas, a pesar de ser un analgésico, provoca mayor dolor posoperatorio, y no sabemos por qué».

De hecho, «la única novedad en los últimos años ha sido la aparición de un ‘antídoto’ de los relajantes musculares, que permite disminuir su acción cuando su efecto es mayor que el requerido, pero serían deseables nuevas mejoras».

Entre ellas estarían el desarrollo de fármacos que «produjeran menos náuseas y vómitos posoperatorios, algo que sigue sucediendo con frecuencia y que perjudica y alarga la estancia hospitalaria» -agrega Rellán-. Y, en general, de anestésicos con una ventana terapéutica mayor, esto es, con una distancia más grande entre las dosis adecuadas y las tóxicas, que ahora mismo es bastante estrecha.

Buscando soluciones como zahoríes Un intento reciente de encontrar nuevas soluciones lo han llevado a cabo en los Departamentos de Anestesia y Farmacología de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos.

Para ello no les ha quedado más remedio que hacer de la necesidad, virtud.

Como ellos mismos afirman, «la gran dificultad estriba en que no se conocen con exactitud las dianas sobre las que actúan los anestésicos», y

por ello decidieron actuar como rastreadores zahoríes. Aprovecharon que una gran parte de los anestésicos parece unirse con facilidad a la apoferritina, una proteína captadora de hierro. Así, analizaron más de 350 mil compuestos para ver cuáles eran los que más apetencia tenían por la proteína. Después, probaron los dos en teoría más potentes en ratones de laboratorio. Y parecen funcionar.

Es un trabajo empírico, quizás no el más elegante, y aún pasará tiempo hasta saber si alguno de estos compuestos puede utilizarse en los quirófanos.

Pero es una puerta que se abre.

Entre las mejoras deseadas no sólo está el desarrollo de nuevos fármacos.

Otro de los avances que propone la doctora Rellán es poder monitorizar el efecto para ajustar las dosis con mayor precisión.

De ese modo se podrían reducir los efectos secundarios. Sería algo parecido a las herramientas que ya existen para determinar el grado de relajación e incluso el de hipnosis, que han hecho prácticamente anecdóticos los angustiosos despertares intraoperatorios, en los que el paciente oye lo que sucede a su alrededor pero es incapaz de moverse o de hablar.

Porque es indudable que muchas cosas han cambiado desde la visita al circo de Wells. Pero la historia de la anestesia, en especial en los últimos años, no ha dejado de ser una suerte de Aquiles corriendo contra la tortuga. Algo más cerca cada vez, pero con la sensación de estar aún irremediablemente lejos. | SINC

La teoría se convirtió en un paradigma. Como afirma Misha Peouansky, profesor de anestesiología en la Universidad de Wisconsin, «los paradigmas deben probar que tienen cierta utilidad en algún momento para llegar a aceptarse, pero con el paso del tiempo y sin que se produzca una evolución, también pueden obstaculizar el pensamiento creativo»

4 | 7 DE JULIO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

Los hombres mayores de 45 años tienen mayor probabilidad de morir por un ataque al corazón que las mujeres con menopausia, pese a considerarse que esta etapa femenina es un periodo de riesgo para estas afecciones. Esta es una de las conclusiones de un estudio liderado por la Asociación Americana del Corazón que acaba de hacerse público.

DE PORTADA

Menopausia, con menor riesgo cardiovascular que los hombres

Cordialmente PÁGINA 1

un corazón artificial para ayudar a sobrevivir a sus pacientes. Como buen médico, sus diseños en plástico imitaban el corazón humano, con dos aurículas y dos ventrículos. Cuando se entrevistó con Dave Saucier, un ingeniero de la NASA, éste le preguntó ¿son indispensables esas válvulas? ¿Podría bombearse la sangre de otra manera? El doctor DeBakey le informó que el bombeo tendría que ser con bajo rozamiento y turbulencia, para evitar dañar las partículas de la sangre (glóbulos, plaquetas).

Aplicando las técnicas de diseño de las bombas de combustibles para cohetes, la NASA desarrolló una minúscula bomba axial de turbina (como un tornillo dentro de un tubo) y el doctor DeBakey la implantó, sin retirar el corazón, en un paciente en Alemania (por las excesivas restricciones en Estados Unindos). La bombita alimentada por baterías tomaba sangre a la entrada del ventrículo izquierdo y la descargaba a la arteria aorta.

Después de mucho tiempo se operó de nuevo al paciente y para sorpresa de los cirujanos, al parar la bombita, el corazón comenzó a bombear normalmente. Necesitaba un descanso y una ayudadita. La bomba DeBakey se denomina actualmente «Dispositivo de asistencia ventricular», está aprobada y varias compañías la comercializan como ayuda mientras se obtiene un trasplante.

Una alternativa fascinante está siendo desarrollada y se basa en el cultivo de tejidos. Desde hace años los investigadores han cultivado en el laboratorio células cardiacas, que curiosamente laten espontáneamente.

Para tratar de formar un órgano, usan un corazón muerto (que puede ser de cerdo por su gran disponibilidad); mediante detergentes se eliminan las células muertas, quedando una estructura (como esponja) de tejido fibroso de colágeno (andamiaje o matriz); después se cubre ese tejido con células madre precursoras epiteliales (de vasos sanguíneos) y luego con células precursoras cardiacas obtenidas ambas de cultivos. Con eso la matriz cardiaca comienza a poblarse de células iguales a las del paciente. A futuro se espera obtener un órgano trasplantable, sin que presente el problema de rechazo.

Las alternativas son promisorias, pero pueden demorar y son muy costosas. Todos nosotros conocemos una mejor solución: la generosidad y la donación altruista de órganos. Si usted está sano y no muy viejo, inscríbase al sistema de donación altruista. Hable también con sus hijos y parientes, para que no se opongan a la donación una vez que usted ya no pueda controlarlos. Podrá tener la fortuna de que una parte de su cuerpo viva un poco más. La vida es hermosa.

La menopausia es el momento en la vida de una mujer en que los periodos (menstruación) cesan. Además, es conocida como un factor de riesgo para enfermedades del corazón.

Sin embargo, un nuevo estudio publicado en el Journal of the American Heart Association afirma que las mujeres menopáusicas poseen un menor riesgo de morir de un ataque al corazón que los hombres.

Esta diferencia fue menos pronunciada entre la población negra.

Para los autores, se trata del «primer estudio que compara hombres y mujeres y cómo la menopausia impacta en el riesgo de impacto de un ataque al corazón». Así, los investigadores estudiaron a 23 mil 86 adultos de raza blanca y negra de más de 45 años de edad.

Sus conclusiones apuntan que las mujeres blancas que tuvieron una menopausia inducida por intervención quirúrgica tenían un 35 por ciento menos de riesgo de ataques cardiacos no fatales u otros eventos cardia-

cos en comparación con los hombres blancos. La reducción del riesgo fue del 55 por ciento para la menopausia natural.

Sin embargo, el riesgo de sufrir un evento cardiaco no fatal fue menos pronunciado y no estadísticamente significativo en mujeres y hombres negros. Las mujeres negras que tuvieron la menopausia inducida qui-

rúrgica tenían un 19 por ciento menos de riesgo de eventos no fatales en comparación con los hombres negros. La reducción del riesgo fue del 31 por ciento para la menopausia natural.

Las diferencias observadas para la menopausia natural y quirúrgica no fueron significativas, lo que indica que la menopausia quirúrgica no puede aumentar en gran medida el riesgo de las mujeres.

«Nuestros resultados revelan que la ventaja de sufrir una menopausia natural no es mucho mayor que una menopausia quirúrgica», explica Catherine Kim, autora principal del estudio y profesora en los departamentos de Medicina y Epidemiología de la Universidad de Michigan (EE UU).

La paradoja de la población negra Además, según los autores las mujeres negras deberían ser conscientes de que la creencia de que las mujeres tienen un menor riesgo de enfermedades del corazón que los hombres no necesariamente se aplica a la raza negra.

«Es particularmente importante que las mujeres negras se involucren en conductas preventivas saludables, como hacer ejercicio con regularidad y mantener un saludable peso. Aunque todas las mujeres deberían adoptar comportamientos saludables, ya que la enfermedad cardiaca sigue siendo la causa número 1 de muerte en mujeres», concluye Kim. | Agencia SINC

«Nuestros resultados revelan que la ventaja de sufrir una menopausia natural no es mucho mayor que una menopausia quirúrgica», explica Catherine Kim, autora principal del estudio y profesora en los departamentos de Medicina y Epidemiología de la Universidad de Michigan (EE UU)

CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 7 DE JULIO DE 2 0 15 | 5

«Si alguien la ve dirá que no tiene absolutamente nada maravilloso y que simplemente se trata de la imagen de un sustrato rocoso sin tanto chiste...»

FRONTERAS

Una fotografía Hacía tiempo que no me detenía tanto tiempo viendo una imagen, de hecho, la observé una primera vez y la guardé en la carpeta titulada «2015» y parecía que la olvidaría, pero seguía en mi mente así que volví a abrirla una segunda y una tercera vez para pasar muchos minutos en cada ocasión observándola.

Con esos recursos maravillosos que tienen ahora las computadoras, en que podemos ampliar las imágenes para ver detalles, disfruté mucho tiempo buscando en cada parte de ella, buscando algo, no sabía qué, o simplemente disfrutando con cada parte.

Si alguien la ve (espero que el editor del suplemento decida publicarla) dirá que no tiene absolutamente nada maravilloso y que simplemente se trata de la imagen de un sustrato rocoso sin tanto chiste. Comencemos por lo que hay detrás de una imagen de este tipo.

La etapa lluviosa que pasamos sirve para entender el inicio. Durante las tormentas la lluvia arrastra muchos fragmentos rocosos que bajan de las partes altas y quedan depositadas a media carretera o a media calle, donde tenemos que pasar a «vuelta de rueda» sobre ellas... por lo menos en la ciudad de Morelia es una escena común en estos tiempos. Pero si no hubiera caminos o construcciones y se tratara de un ambiente más natural, entonces esos fragmentos rocosos podrían seguir su camino hasta las partes más bajas, y eventualmente llegaría a un río.

No sólo las lluvias ayudan a llevar a los fragmentos rocosos (a los que llamaremos «clastos») hacia la parte baja de una zona, a veces sólo la gravedad ayuda a ello o un poco de viento o cualquier otro agente de la intemperie, pero el chiste es que esos fragmentos alcanzarán un camino que seguramente terminará en una

impactante Cony González

«Esa es la historia de los fragmentos que aparecen en esta imagen que muestra una pequeña área de una pulgada cuadrada, y parecerá que no tiene nada de sorprendente, excepto que la fotografía no es terrestre, sino que es marciana. Fue tomada hace unos días por el robot Curiosity, que recorre su superficie fotografiando y analizando los materiales que encuentra a su paso...» cuenca (en el mar o en algún lago).

A lo largo de ese camino todavía sufrirán cambios: dependiendo de la fuerza de la corriente, se seguirán moviendo y ello provocará que se golpeen unas con otras, provocando que se fragmenten y disminuyan su tamaño; ese golpeteo también ocasionará que sus bordes afilados se pierdan y entonces adquirirán poco a poco una redondez. Cuando cruzamos un río en una excursión, es común que las rocas que ahí vemos tengan esa forma suave que muchas

veces nos hacen tomarla en la mano y sentirla. Bueno, pues una roca con esas características indica que seguramente se formó en alguna de las montañas que rodean la zona y que inició su camino hace mucho, mucho tiempo.

Cuando ya estén al borde de su cuenca, donde encontrarán por fin reposo, cuando se depositen en ese cuerpo de agua, pasarán por una selección de tamaño que tiene que ver mucho con la energía de las olas que continuamente estarán moviendo a los clastos. Aún en

ESPECIAL | TOMADAS DE INTERNET

los lagos podemos apreciar en las orillas el efecto del viento sobre el cuerpo de agua. Esa selección de tamaño viene acompañada del ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET tiempo que les tomará acomodarse, de tal forma que las de menor tamaño las encontraremos a mayor profundidad. En más de alguna película o documental habremos visto en suave aspecto que tiene el fondo marino (por ejemplo), así que si no hay algún factor sorpresivo (como un derrumbe en el propio cuerpo de agua) los clastos estarán en tamaños más o menos homogéneos.

Esa es la historia de los fragmentos que aparecen en esta imagen que muestra una pequeña área de una pulgada cuadrada, y parecerá que no tiene nada de sorprendente, excepto que la fotografía no es terrestre, sino que es marciana. Fue tomada hace unos días por el robot Curiosity, que recorre su superficie fotografiando y analizando los materiales que encuentra a su paso y que a criterio de los encargados de la misión les parecen interesantes, y eso solamente observando el conjunto de clastos. Ya con ello sabemos el ambiente acuoso que con un indicador y con otro nos han dicho que tuvo Marte.

Veremos que dicen los ojos de los expertos de la NASA que deben estar estudiando esta y otras imágenes. Tal vez ellos puedan desentrañar más historias de lo que ahí se aprecia. Una buena noticia: hasta donde sé, ya está aprobada la misión que irá a este o a sitios similares y que tomará las muestras y regresará a la Tierra, donde podrán analizarse todos los detalles. ¿Cuántos años faltarán para que esa misión se lleve a cabo?, diez o doce años. No importa, tenemos paciencia, y si no nos toca verlo, algunos otros lo disfrutarán y aprenderán de ello, así se construye la ciencia aunque, claro, esperamos verlo.

La cola cuadrada de los caballitos de mar inspira aplicaciones robóticas Uno de los animales más extraños y antiguos que habita los mares, el caballito de mar, está inspirando algunas de las más novedosas aplicaciones robóticas. Un equipo internacional de investigadores ha creado dos modelos de colas con tecnología 3D, una cilíndrica y otra cuadrada como la de los hipocampos. Al compararlas, los científicos demuestran que, al ser la estructura cuadrada más flexible y resistente, su mecanismo podría aplicarse a diversos usos en la medicina y la industria.

Los caballitos de mar utilizan su cola para pasar inadvertidos para sus depredadores, capturar a sus presas o aferrarse a objetos en los suelos marinos. A pesar de poseer una estructura ósea que rodea todo su cuerpo, la cola del hipocampo es flexible.

En un estudio, publicado en la revista Science, un equipo formado por científicos de diferentes instituciones busca aplicar en diversos campos la estructura de la cola de estos animales marinos.

«Un brazo robótico con características similares a la cola de esta especie se podría utilizar en la industria, en la medicina o incluso para fines militares», indica a Sinc Michael M. Porter, investigador de la Universidad de Clemson, en Carolina del Sur, (EE UU) y líder del estudio.

A pesar de que, como armadura, esta aplicación ya se usa en robots, el diseño inspirado en la cola de los caballitos de mar puede ser más ligePÁGINA 6

6 | 7 DE JULIO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

FRONTERAS PÁGINA 5

La cámara Osiris de la sonda Rosetta ha detectado varios «pozos» en el cometa 67P. Las observaciones han permitido determinar cuál es el origen de estas depresiones circulares halladas también en otros cometas. Al parecer se forman cuando se derrumba el techo de cavidades subterráneas, se sublima el material helado que queda expuesto y surgen chorros de polvo y gas.

Rosetta y el misterio de los pozos cometarios ro y flexible que la de los robots tradicionales y, a su vez, «más robusta y resistente», apuntan los autores.

«Esta estructura cuadrada podría recubrir las vainas de perforación para la exploración de gas y petróleo, y formar exoesqueletos humanos con fines militares o para personas con alguna discapacidad», explica el autor principal.

La cola cuadrada frente a la cilíndrica Los científicos han explorado la mecánica y resistencia de dos modelos tridimensionales.

Uno que imita la estructura natural (de prismas cuadrados) y otro hipotético (cilíndrico) de la cola de los caballitos de mar.

«La estructura cuadrada es tres veces más rígida, cuatro veces más fuerte y 1.5 veces más elástica que la circular cuando se somete a un aplastamiento», subraya Porter.

Para llegar a estas conclusiones, los autores retorcieron y doblaron ambos modelos e incluso los golpearon con un mazo, y descubrieron que la versión cuadrada era más resistente a la torsión y volvía de forma más eficaz a su forma natural.

Según el estudio, la cola de los caballitos de mar, dispuesta en varios segmentos de anillos compuestos por cuatro placas en forma de ‘L’, rodean la vértebra central y protegen la espina dorsal de este animal frente a los ataques de depredadores.

PÁGINA 7

En 1988 se hallaron en el núcleo del cometa Halley unas cavidades circulares y profundas similares a pozos naturales. El origen de estas estructuras, que luego se han visto también en otros cometas, se ha discutido durante décadas.

Ahora, las observaciones del cometa 67P ChuryumovGerasimenko por la cámara Osiris de la misión Rosetta han permitido detectar actividad en estos pozos cometarios por primera vez y establecer el mecanismo que los produce.

La investigación, en la que participan investigadores del CSIC en el Centro de Astrobiología (CAB, CSICINTA) y en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAACSIC), se publica esta semana en la revista Nature.

«Desde julio a diciembre del pasado año observamos el cometa 67P desde apenas ocho kilómetros de la superficie, lo que nos ha permitido resolver estructuras con un detalle inigualable», señala Pedro J. Gutiérrez, investigador del IAA que participa en la misión y que alertó al resto del equipo de la existencia de chorros de gas y polvo emergiendo de las paredes de estos pozos.

Estos chorros se producen cuando los hielos del núcleo del cometa subliman y son uno de los rasgos de lo que se conoce globalmente como actividad cometaria, que genera la coma y las colas de los cometas y que también abarca fenómenos explosivos que liberan gran cantidad de material de forma repentina. De hecho, se creía que estos estallidos se hallaban en el origen de los pozos cometarios.

Un nuevo mecanismo El equipo de la cámara Osiris ha hallado 18 pozos sólo en el hemisferio norte del

ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET

cometa 67P, que miden entre decenas y cientos de metros de diámetro y que pueden alcanzar varios cientos de metros de profundidad. Su análisis ha permitido descartar tanto procesos de sublimación normales como eventos explosivos.

«Hemos comprobado que el material que se libera en los estallidos de actividad es muy inferior al que vemos excavado en los pozos, de modo que teníamos que hallar un mecanismo alternativo para explicarlos», apunta Luisa M. Lara, del IAA, integrante del equipo Osiris que observó por primera vez el derrumbamiento de paredes en varias zonas de la superficie del cometa.

Este nuevo mecanismo, denominado «colapso de sumidero» (sinkhole collapse), plantea la existencia de cavidades situadas entre 100 y 200 metros bajo la superficie del cometa, cuyo techo termina por derrumbarse. Así se crea un pozo profundo y circular, en cuyas paredes queda expuesto material no procesado que comienza a sublimar y produce los chorros observados.

ESPECIAL | AGENCIA SINC | ESA/OSIRIS TEAM MPS

Ejemplo de uno de los grandes pozos circulares (señalado con la flecha) del cometa 67P,donde también aparecen cuencas más planas (flechas blancas).

Este nuevo mecanismo, denominado «colapso de sumidero» (sinkhole collapse), plantea la existencia de cavidades situadas entre 100 y 200 metros bajo la superficie del cometa Aunque el colapso es repentino, la cavidad puede datar de la formación del núcleo cometario o deberse a la sublimación de hielos más volátiles que el de agua, como el de monóxido o dióxido de carbono, o a la existencia de una fuente de

energía interna que desencadene la sublimación.

«Independientemente del proceso que crea las cavidades, la existencia de pozos con actividad pone de relieve el carácter heterogéneo de los primeros cientos de metros bajo la actual superficie del cometa 67P», indica José Juan López Moreno, investigador del IAA que participa en Rosetta.

Tras su formación, las paredes del pozo comienzan a retroceder debido a que la sublimación del hielo prosigue, de modo que el pozo va ganando en diámetro. Así, estas estructuras permiten determinar el estado de la superficie del núcleo cometario: si está poco procesada se mostrará irregular y con abundantes pozos, mientras que una superficie evolucionada será más suave.

«Se confirma así que la actividad en los cometas puede proceder de diferentes fuentes siendo las que provienen de las fracturas y de los pozos las más importantes, y siendo estos últimos más relevantes en superficies jóvenes no muy evolucionadas», indica Rafael Rodrigo, investigador del CAB y miembro del equipo Osiris. | Agencia SINC

CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 7 DE JULIO DE 2 0 15 | 7

«En el reino animal ocurren situaciones que podríamos etiquetar como guerras, secuestros, altruismos, revanchas, venganzas, sacrificios y, por supuesto, historias de amor entre familias enemigas, tal como sucede entre las poblaciones de mangostas rayadas».

FRONTERAS PÁGINA 6

Romeo y Julieta en el reino animal David Tafolla Venegas «...la cola de los caballitos de mar, rodean la vértebra central y protegen la espina dorsal de este animal frente a los ataques de depredadores...»

Te cojo la palabra, Julieta. Dime sólo: «¡Amado mío!», dame ese nuevo bautismo y nunca, ¡oh!, nunca volveré a ser Romeo.

W. Shakespeare, en Romeo y Julieta ¿Cuántos dramas vivimos los humanos en nuestras vidas y cuánto sentimentalismo imprimimos en ellos?

La gama de situaciones cotidianas es sin duda vastísima, pues de ello ha derivado un gran número de obras clásicas de la literatura universal que relatan los vaivenes de los sentimientos depositados en la impresión propia de la vida.

No obstante, estos detalles que podrían parecernos tan humanos no son únicos de nuestra especie. En el reino animal ocurren situaciones que podríamos etiquetar como guerras, secuestros, altruismos, revanchas, venganzas, sacrificios y, por supuesto, historias de amor entre familias enemigas, tal como sucede entre las poblaciones de mangostas rayadas.

La mangosta rayada, de nombre científico Mungos mungo, es una especie de mamífero carnívoro que habita en la zona central y oriental de África, un tanto parecido a un perro robusto de talla mediana. Las mangostas, de entre tantas características propias que poseen, llaman la atención por vivir en grupos familiares que llegan a ser muy grandes y herméticos, incluso se reproducen entre los miembros del propio grupo. Cuando una familia se encuentra con otra, no es raro que haya rivalidad y pelea por el territorio, con un elevado número de mortandad y heridos en algunas ocasiones. En las riñas familiares suelen participar tanto machos como hembras;

«Este diseño cuadrado es más efectivo como armadura y para sus funciones prensiles», apunta Porter, quien añade que esta estructura proporciona una mayor superficie para agarrar objetos. «Esto ayudaría a los caballitos de mar a gastar menos energía al mover la cola», indica el experto.

ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET

La mangosta rayada, de nombre científico Mungos mungo, es una especie de mamífero carnívoro que habita en la zona central y oriental de África, un tanto parecido a un perro robusto de talla mediana.

sin embargo, lo que llama la atención, en el caso de las mangostas rayadas, es que las hembras de esta especie en particular aprovechan las peleas para aparearse con los machos miembros de la familia rival.

Entonces, las hembras de la mangosta rayada han aprendido a diferenciar, entre el tumulto de la pelea, los machos parientes de los machos que no son parientes, de tal forma que cuando está la pelea hay parejas de mangostas rayadas apareándose. Esta modalidad de comportamiento sexual, muy similar al romance famoso de Romeo y Julieta (a excepción de que los enamorados no terminan muertos), tiene enormes ventajas sobre las otras clases de mangostas donde no existe algo similar. Dado que cuando se aparean miembros de la misma familia se corre el riego de tener problemas de

consanguinidad, estos problemas pueden derivar en miembros con insuficiencia inmunitaria, autoinmunes, débiles en general, síndromes de diferentes tipos, defectos físicos y demás. Así, la especie Mungos mungo, al no aparearse con sus parientes, evitan en buena manera los problemas citados.

El científico Hazel Nichols, de la Universidad de Liverpool, y su equipo de colaboradores de otras instituciones, es quien lleva el proyecto de caracterizar completamente este comportamiento, raro ante nuestros ojos pues las hembras corren un riesgo muy alto de ser heridas e incluso muertas al tener doble cometido en las peleas: pelear y, de ser posible, aparearse. Por lo anterior, aún falta un gran tramo en el camino de la investigación zoológica para comprender cabalmen-

te los mecanismos que median estos comportamientos en extremo dramáticos de las mangostas rayadas.

Cabe destacar que comportamientos más o menos iguales se han detectado en otras especies de animales que suelen vivir, también, en clanes familiares.

La importancia de todo lo anterior abona en el aporte de una pieza más dentro del conocimiento científico sobre el comportamiento animal, donde estudiando otras especies con comportamientos un tanto similares a los propios de los humanos ayude a comprendernos de una mejor manera como especie animal interactuando con otras en un mismo escenario que es el mundo natural.

Finalmente, si usted, apreciable lector o lectora, no es bienvenido en la familia de su pareja y le hacen incluso la vida de cuadritos, no se preocupe, es natural.

La naturaleza como fuente de inspiración Aunque la naturaleza proporciona a los investigadores innumerables ejemplos para encontrar soluciones a los desafíos modernos en cuanto al diseño, «la solución natural no siempre es la mejor», advierte Porter.

Por ello, compatibilizar las formas naturales con las tecnologías, con la impresión 3D en este caso, permite realizar «hipotéticos diseños que superan a la propia naturaleza», apunta el autor.

Además, esta combinación retroalimenta continuamente los dos campos. «Mi grupo de investigación utiliza la biología como fuente de inspiración para la ingeniería, y a la ingeniería como una herramienta para explorar la biología», concluye el científico. | Agencia SINC

8 | 7 DE JULIO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN

Tan corta la noche, tan largo el insomnio Laura E. Robles B.

El sueño es quizá la más misteriosa de todas las actividades humanas. Nadie puede realmente definir su función biológica, qué es o por qué es reparador y tan necesario o incluso llegar a una receta infalible para un descanso perfecto.

El insomnio es la incapacidad para conciliar el sueño o permanecer dormido y es de las quejas más comunes en las consultas médicas.

De acuerdo con el Centro Nacional de Trastornos del Sueño en California, alrededor de 30 a 40 por ciento de los adultos dicen que tienen algunos síntomas de insomnio eventual y alrededor de diez a quince por ciento de los adultos dicen que tienen insomnio crónico.

Residentes médicos, asistentes de vuelo, pilotos y la mayoría de los padres de niños pequeños sufren de falta de sueño, incluso los padres de los adolescentes que conducen automóviles por la noche o simplemente por desvelarse frecuentemente, por la razón que sea, voluntaria o involuntariamente, también se puede encontrar uno sin poder dormir. Si usted es mayor, es probable que dormir menos profundamente sea un hábito. También es posible que tenga problemas para conciliar el sueño o permanecer dormido.

En la Universidad de Berkeley han estado ocupados, ya que la falta de sueño es una epidemia propia de la vida moderna, así como un riesgo grave para la salud.

Todo el mundo necesita un lugar cómodo para dormir, pero una cama cara no necesariamente resolverá los problemas de millones de personas, pues hay quienes duermen bien en colchonetas en el suelo y los anuncios seductores de las pastillas para dormir no son la respuesta. Determinaron que actualmente va en conside-

ESPECIAL | TOMADA DE INTERNET

rable aumento y como una plaga la cantidad de personas adultas con periodos de vigilia en el medio de la noche, que conciliar el sueño, pero a las 3:00 am están despiertos.

Las personas con problemas de insomnio también aumentan la sensibilidad al dolor, informa un estudio publicado en PAIN®, la publicación oficial de la Asociación Internacional para el Estudio del Dolor. El dolor aumentó tanto la frecuencia y la gravedad del insomnio. Por ejemplo, en comparación con los individuos que informaron no ser insomnes, las tasas de reducción de la tolerancia al dolor eran 52 por ciento más alto para los sujetos que no podían dormir más de una vez por semana en comparación con el 24 por ciento para aquellos con insomnio una vez al mes. El efecto sobre la intolerancia al dolor es más fuerte en las personas que sufren de insomnio del Instituto Noruego de Salud Pública.

Las personas con insomnio pueden tener ahora otra razón para mantenerse alertas, una mayor probabilidad de desarrollar hipertensión, según un estudio del Hospital Henry Ford, en Detroit.

La causa de la hipertensión en pacientes con insomnio se debe a la cantidad de veces que el individuo se despierta durante la noche, así como su latencia del sueño -la cantidad de tiempo que se necesita para llevar a cabo la transición de la vigilia al sueño completo-. Se

encontró que cuanto más tiempo le tomó a los sujetos caer dormidos, más veces despertaron durante la noche y más severa es su hipertensión.

Irritabilidad, pérdidas de memoria, alucinaciones, deterioro en el sistema inmune, aumento del riesgo de diabetes 2, aumento de enfermedades cardiacas y obesidad, tantas y tan diferentes manifestaciones y por si no fuera suficiente las personas que sufren de osteoartritis, el tipo más común de inflamación de las articulaciones, son más propensos a tener dolor en la rodilla cuando también tienen dificultad para dormir lo suficiente, informan en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins Los investigadores encontraron que las personas con osteoartritis de la rodilla e insomnio también eran más propensos a sufrir de un trastorno del sistema nervioso llamado «sensibilización central» que los hace más sensibles al dolor y disminuye su umbral por tolerar el malestar.

Alrededor de un tercio de los adultos tienen insomnio o dificultad para conciliar o mantener el sueño, al menos brevemente. Alrededor de una de cada diez personas tienen insomnio crónico esto es, al menos tres veces a la semana durante tres meses o más, según la Academia Americana de Medicina del Sueño.

Pero el estudio no puede demostrar que el insomnio por sí mismo causa dolor, porque es difícil determinar qué inició primero.

«Las personas con una gran cantidad de dolor en las articulaciones tienen dificultad para dormir y también quienes no duermen adecuadamente se sabe que tendrán mucha más percepción de dolor». Vaya, un círculo vicioso.

El transcurrir de la ciencia Como consecuencia del cambio climático, los lagartos dragón macho de Australia se están convirtiendo en hembras. Los investigadores de la Universidad de Camberra han estudiado desde hace años el proceso de determinación del sexo es estos reptiles, encontrando que los machos determinados genéticamente cambian rápidamente a hembras por el aumento de temperatura. Han encontrado que esos animales transexuales son de hecho fértiles y ponen más huevos que las hembras genéticamente determinadas. Los mecanismos que determinan el sexo tienen profundo impacto en la evolución animal y en la biodiversidad global.

Los océanos necesitan una reducción inmediata y sustancial de las emisiones antropogénicas de efecto invernadero. De no hacerlo veremos un gran impacto irreversible en los ecosistemas marinos. Esa es la conclusión del estudio de los investigadores de la «Iniciativa oceánica 2015». Desde la era pre-industrial la concentración de bióxido de carbono se ha incrementado de 278 a 400 partes por millón, lo que ha provocado profundos cambios en los océanos. De los años 70 a la fecha, han absorbido el 93 porciento del calor adicional producido por el efecto invernadero, pero han pagado un alto precio: hasta una profundidad de 700 metros, ha aumentado la temperatura del agua obligando a algunas especies a migrar 400 kilómetros hacia regiones más cercanas a los polos.

También, por la creciente acidificación de las aguas, se ha hecho cada vez más difícil para los corales y bivalvos, formar su esqueleto de calcio.

«...hasta una profundidad de 700 metros, ha aumentado la temperatura del agua obligando a algunas especies a migrar 400 kilómetros hacia regiones más cercanas a los polos...»

Los astrónomos están a la espera de un show de luces en 2018, cuando el púlsar J2032+4127 tenga un encuentro cercano con su estrella gemela MT91~213. Ambos forman parte del luminoso «cunero de estrellas» Cyg OB2 en la Constelación del Cisne.

Los púlsares son lo que queda después de la muerte de estrellas masivas que explotan como supernovas, tienen el tamaño de una ciudad pero muchas veces la masa de nuestro Sol. Emiten radiación electromagnética pulsante, desde ondas de radio hasta rayos gamma. El púlsar en cuestión y su estrella compañera, se mueven en una órbita muy elongada y se prevé que en 2018 tendrán una interacción intensa que originará toda una gama de emisiones que podrán ser estudiadas en detalle. | Por el seguimiento y redacción, Cuauhtémoc Sarabia.