ExpresionEs UVM Vol. 09 No. 22 by ExpresionEs UVM

Vol. 09 No. 22 Abril - Junio 2021

Revista trimestral de Divulgación de Ciencia y Tecnología

Razonar con evidencia:

Estrés oxidativo: Lo bueno, lo malo y lo peor

Función accesoria del músculo

Des-armar la ciencia:

Leche de colores

¡HOLA, CRISP!

¡Adiós enfermedades!

Legal

REVISTA SEMESTRAL PUBLICADA POR La Universidad del Valle de México Rector Institucional UVM Dr. Bernardo González-Aréchiga Ramírez-Wiella Vicerrectoría de Innovación, Investigación e Incubadoras Dr. Gerardo Arturo Dubcovsky Rabinovich Director Dr. Emmanuel López Neri Editor en Jefe Mtra. Kathia Rebeca Arreola Rodríguez Coordinadora Editorial Mtra. Laura Rojano García Coordinadora de Cuidado Editorial Lic. Laura Eslava Calderón Colaboradoras de Cuidado Editorial Lic. Diana Laura Orozco Salgado Lic. Ariadna Celene Ramírez Granados Diseño Gráfico Mtro. Juan Carlos Orozco Sierra Ilustración Lic. Nathalie Ximena Muñoz Vilcapoma

ExpresionEsUVM, Volumen 08 Número 22, Abril-Junio 2021, es una publicación trimestral editada por la Universidad del Valle de México S.C. Campus Guadalajara Sur, Periférico Sur No. 8100 colonia Santa María Tequepexpan, Tlaquepaque, Jalisco, C.P. 45601, Tel: (33) 3669 - 8400 www.uvmnet.edu expresionesuvm@cidetec-uvm.com Editor responsable: Mtra. Kathia Rebeca Arreola Rodríguez. Reserva de Derechos al uso exclusivo No. 04 – 2015 – 041110224900 – 102, ISSN: 2448-7309, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de autor. Responsable de la última actualización de este Número: Mtra. Kathia Rebeca Arreola Rodríguez, Periférico Sur, No. 8100 Col. Santa María Tequepexpan, Tlaquepaque, Jalisco, C.P. 45601, fecha de última modificación, 01 de Octubre de 2015. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización de la Universidad del Valle de México, S.C.

Carta del Editor

CARTA DEL EDITOR Mtra. Kathia Rebeca Arreola Rodríguez Este número entreteje un recorrido entre la Biología,

Ahora, estamos listos/as para salir del laboratorio y aproximarnos a la realidad in situ, ver el mundo en su naturaleza. Podemos contemplar que hay gente que sale a caminar y otra que realiza un picnic con sus amistades, cada uno disfruta y pasa el tiempo como desea, pero ¿qué pasa con los cuerpos de los individuos que comen frituras y comida grasosa? ¿y con los que comen frutas? ¿qué pasa con los que no hacen ejercicio y los que sí? ¿nos pasa lo mismo

la Química, la Ingeniería y la Psicología Cognitiva, el cual se desarrolla desde el lugar de

quien aprende y enseña Ciencia, es decir, este número es esencialmente para desentrañar la Ciencia y sus formas de enseñarla y aprenderla. Nos ubica como actores principales y activos para hacer Ciencia, y reconoce que a pesar de que los libros y los «recetarios metodológicos» tengan su fuerza para la elaboración de un proyecto de investigación es necesario incluir a la curiosidad, y la pasión las cuales indudablemente operan como coordenadas en este proceso.

que a los objetos, nos oxidamos como los clavos? y si pagamos cuotas por uso del cuerpo, ¿podemos hacer algo al respecto? ¿podemos rehabilitarnos? En este número lo descubrirás.

Comenzamos con el recorrido de este número, inicialmente dejamos la pantalla, para adentrarnos al laboratorio, en donde reflexionaremos sobre las enfermedades que atacan a nuestro cuerpo (el COVID – 19, cáncer, y diabetes), y la lucha constante de los/ as científicos/as de buscar soluciones, apostando a la salud del individuo, aquí encontrarás al CRISPR

Pero no solo disfrutamos de la naturaleza cuando salimos a correr al parque o a andar en bicicleta, también nos encontramos con cierta contaminación que nos genera incomodidad, hablamos de contaminación visual, auditiva y ambiental, ¿podemos hacer algo al respecto? ¿qué están haciendo los/as científicos para atender a esto?

como una propuesta posible que incluye la manipulación de nuestra genética y con ello ciertos dilemas éticos.

Para finalizar este recorrido llevamos todas nuestras preguntas, observaciones y anotaciones al aula, las presentamos con nuestros compañeros/as y el/la profesor, no sin antes pensar en: ¿cómo tenemos

En ese mismo laboratorio, pero en otro cubículo nos preguntamos qué es la química, donde la encontramos, y nos atrevemos a pensar que podemos ser compatibles con ciertas sustancias, y un sinfín de preguntas de este tipo, aquí podrás encontrar una plataforma para atender a tus preguntas.

ordenado en nuestra mente al mundo que nos rodea? ¿qué es lo que sabemos de él? ¿cómo sabemos que sabemos? ¿quiénes nos van a ayudar a conocer de este mundo? Y por supuesto, ¿cómo pensamos que nos aproximaremos a conocerlo?

Agregamos a la ecuación algo de romance y nos cuestionamos sobre la química que existe entre

el jabón y las moléculas de la grasa de leche, ¿será realmente amor o se trata de algo pasajero?

Mtra. Kathia Rebeca Arreola Rodríguez Editor en Jefe de la Revista ExpresionEsUVM

CONTENIDO

Des-armar la cienc

6 ¿Por qué los alumnos no aprenden ciencia? “Del saber repetir al saber hacer”

Razonar con evidencia

¡Hola CRISPR, adiós enfermedades!

Imagen: blog.aecc.es

cia

Blogs de química

Leche de colores

25 ¿Cómo encarar un proyecto de investigación? Las capas para llegar al conocimiento científico

Razonar con evidencia

16 Estrés oxidativo: lo bueno, lo malo y lo peor

19 Función accesoria del músculo

22 Contaminación lumínica, ¿qué es?

Imagen: Ivan Samkov en Pexels.com

¿POR QUÉ LOS ALUMNOS Y LAS ALUMNAS NO APRENDEN CIENCIA?

“DEL SABER REPETIR AL SABER HACER”

Des-armar la ciencia

por Kathia Rebeca Arreola Rodríguez Debemos cuestionarnos sobre cómo, desde el lugar de docentes, estamos presentando a la ciencia “Tú pensarías que es tan sencillo con leer el artículo, comprar las herramientas o instrumentos que utilizaron, y seguir la receta, porque se supone que un artículo es una receta, y con eso haces ciencia” Esta es la frase que resalté de la charla que tuve con un amigo, quien, ante el desafío de estar realizando su tesis doctoral en Física Médica, se encontró con múltiples obstáculos. Lo angustiante de escuchar esta frase y el motivo de traerla a este artículo de divulgación es que no me resulto sorprendente, ya que, sin duda, la ciencia, sea desde las asignaturas experimentales (biología, física y química), y las

ciencias sociales, han sido presentadas a los estudiantes como un conjunto de datos o hechos o como un sistema de conceptos, ubicando a la ciencia como un resultado, y no como un proceso.

Imagen: Cottonbro en Pexels.com

Dicho en otras palabras, se les enseña a los estudiantes a hacer ciencia como si se tratara de algo “acartonado” (Gellon et al., 2018), algo que responde únicamente a una secuencia de pasos y procesos que deben cumplir la lógica del método científico, reduciéndola a una “aplicación ciega” de dichos procedimientos (Pozo & Gómez, 2013), y es precisamente por esto por lo que los aprendedores suelen sentirse desmotivados ante la cursada de estas materias o pierden interés en dedicarse a la investigación, además de sumar cada vez más prejuicios hacia la práctica científica y a la ciencia en sí misma, tales como “es un trabajo de pocos”, “solo los verdaderamente

inteligentes se dedican a ello”, “estudiar y hacer ciencia no tiene sentido para la vida”, y “la ciencia es aburrida”, tan solo por mencionar algunos. Por tanto, debemos cuestionarnos sobre cómo, desde el lugar de docentes, estamos presentando a la ciencia, ¿le damos un lugar a la creatividad de los estudiantes? ¿sus pasiones? ¿intereses? ¿dudas? ¿curiosidades? O ¿acaso le damos una forma estática y sin sentido? Sin duda, los obstáculos que afrontó mi amigo poco o nada tenían que ver con el método científico en sí mismo, es decir, no se trataba tanto de la formulación y comprobación de hipótesis, medir y contrastar modelos teóricos, sino, más bien, se trataba de poner en marcha la decodificación de la información científica, analizar críticamente el artículo, que, aunque al inicio haya identificado como «recetario», hizo una

valoración analítica y critica sobre éste respecto de sus intereses investigativos y la experiencia directa con el fenómeno a estudiar, lo que habilito una reflexión tanto sobre el proceso de construcción científica como de la ciencia, en el que dejaba de ser una simple repetición de pasos, es decir, un «saber repetir», para convertirse en una lógica del «saber hacer», donde se cuestionaba sobre lo que estaba haciendo para lograr sus objetivos y responder a sus preguntas de investigación. Es por esto por lo que, invito a los docentes a considerar los siguientes aspectos al momento de modelar la ciencia ante los estudiantes: 1. Invite al sentido común de los aprendedores, permita que compartan sus intereses y curiosidades del entorno en el que viven, qué evalúan y valoran ellos/as como un pro-

blema. Esto permitirá entender la lógica que está detrás de sus preguntas, así como el posicionamiento ante éste. 2. No recurra a la repetición literal, anime y promueva preguntas orientadas a lo que los estudiantes entendieron, valore más que evaluar, es decir, considere el esfuerzo que hace cada uno. 3. No se concentre en el seguir únicamente el programa curricular, más bien, priorice las competencias y habilidades que surgen en y del método científico, como, por ejemplo, la creatividad, el pensamiento crítico y analítico, y la resolución de problemas. 4. Propicie un espacio cálido y seguro, donde el error sea una guía y no una condena, donde podamos entender que, para aprender hacerlo bien, necesitamos al menos una vez haberlo hecho mal.

Referencias Epistemocentrismo, construcción del conocimiento científico. (Buenos Aires, Argentina). [Fundación Universitaria.] Obtenido el 12 de febrero de 2020 de https://www.youtube.com/watch?v=ZBwMcdd7Y4M&feature=emb_title Gellon, G; Rosenvasser, F; Furman, M., & Golombek, D. (2018). La ciencia en el aula. Siglo XXI editors. Pozo, J. & Gómez, M. (2013). Aprender y enseñar ciencia. Morata. Rodríguez - Moneo, M. (2009) Motivar para aprender en situaciones académicas. En G. Romero y A. Caballero (eds.), La crisis de la escuela educadora. Barcelona: Laertes. Samaja, J. (2007). La ciencia como proceso de investigación y dimensión de la cultura. Políticas científicas de la investigación en comunicación. Estrategias, sensaciones y diálogos sobre los estudios comunicacionales. 1 – 14. Tapia, J. (2005). Motivar en la escuela, motivar en la familia. Ediciones Morata.

Kathia Rebeca Arreola Rodríguez

Psicóloga educativa con maestría centrada en los procesos cognitivos, afectivos y de aprendizaje que envuelven a los estudiantes universitarios, por lo que diseña y traza propuestas pedagógicas orientadas a enseñar y aprender a hacer ciencia en Psicología. Su desempeño se concentra en áreas de docencia e investigación tanto en México como en Argentina. Su enfoque metodológico para el desarrollo de investigaciones en educación es cualitativo, lo que la llevó a generar un espacio de aprendizaje con los estudiantes a través del proyecto educativo @objetosconmente

Imagen: epidermolysisbullosanews.com

¡HOLA CRISPR, ADIÓS ENFERMEDADES!

Razonar con evidencia

por Jean Marco Matus Gallardo y Hugo Arana Vidal El CRISP representa la posibilidad de eliminar el sufrimiento humano Cáncer, Alzheimer, diabetes, infertilidad, VIH, Covid-19; esta oscura lista incluye a varias de las principales causas del sufrimiento humano, y hemos tenido que aprender a convivir con estas devastadoras enfermedades sin posibilidad de hacerles frente de forma efectiva. Durante muchos años nos han dicho que algunas de estas enfermedades se asocian a los genes, información grabada en nuestras células que creíamos nunca poder modificar. Ahora tenemos a CRISPR, una herramienta de edición de genética que iluminará el camino de la medicina del siglo XXI.

El origen de CRISPR

Francisco Mojica (microbiólogo español) recolectaba muestras

en las salinas de Santa Pola, hábitat de Haloferax mediterraini, un exótico microrganismo que vive en condiciones en donde la salinidad es 10 veces mayor que la del agua de mar. Mojica trataba de averiguar los mecanismos que emplean estos organismos para sobrevivir en tan extremas condiciones. Como resultado del estudio de sus genes, en el 2005 publicó un gran hallazgo. Esta bacteria, al igual que nosotros, cuenta con un sistema inmune (o algo así). El descubrimiento de Mojica fue bautizado como “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”. Por su complejidad, es nombrado comúnmente como CRISPR y así lo mencio-

naremos de ahora en adelante (por obvias razones). Ahora, regresemos al descubrimiento de Mojica, ¿cómo que las bacterias cuentan con algo parecido a un sistema inmune? Cuando un virus ataca a una bacteria, inyecta su ADN dentro de esta (recordemos que el ADN contiene toda la información genética de un organismo); la bacteria responde guardando un trozo del ADN del virus que la infectó, como si fuera una especie de “foto del recuerdo” llamado RNA guía. Posteriormente, si el mismo tipo de virus intenta hacer de las suyas, la bacteria utiliza la información de ese RNA guía para reconocer al atacante. Pero ¿Cómo puede alguien defender-

se con tan solo una foto del recuerdo? Realmente la célula utiliza a una proteína llamada Cas9, para que con la foto (RNA guía), reconozca al virus y se encargue de hacerlo trizas.

a su naturaleza exterminadora del CASrecompensas y a una extraordinaria precisión, en escasos segundos Virupert Mclane dejó de ser un problema. Con un solo disparo lo partió a la mitad, “como si lo hubiera cortado con tijeras” contó asombrado un testigo. Así trabaja CAS9; usando el RNA guía como “retrato” del virus, lo logra identificar y lo corta en muchos pedazos. Francisco Mojica fue quien descubrió este sistema CRISPR en bacterias, aunque la idea que comenzaría la revolución de la biología vendría algunos años más tarde.

Eureka

Imagen: microbescope.files.wordpress.com La proteína CRISPR-Cas9 actúa como unas tijeras moleculares al cortar su objetivo: el ADN

Imaginemos un viaje al lejano Oeste, a un pequeño y calmado territorio que fue sorprendido por el bandido “Virupert Mclane”. La primera vez que Virupert llegó al pueblo, lo tomó por sorpresa y cometió varios actos criminales. En esa ocasión logró escapar de los furiosos pobladores, pero el sheriff “ADNorberto” logró obtener un retrato del bandido. Enseguida, le hizo llegar el retrato (RNA Guía) al mejor “CASrecompensas” del condado. Días más tarde, el Virupert Mclane regresó para causar más estragos. Esta vez, el CASrecompensas lo esperaba en la entrada del pueblo, con el retrato en mano y listo para enfrentarlo a un duelo que, sin dudas, el Mclane estaba destinado a perder. Gracias

La idea que revolucionaría la medicina nació en 2012 como resultado de un esfuerzo internacional entre dos laboratorios de clase mundial encabezados por las científicas Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier. Con ayuda del conocimiento generado por el equipo de Charpentier y aprovechando la habilidad que tiene CRISPR-Cas9 para cortar ADN de una manera muy precisa, el laboratorio de Doudna tuvo su gran momento “Eureka”. Sabiendo que el ARN Guía se programa en las bacterias para reconocer distintos tipos de virus que las infectan, tuvieron la idea de diseñar un ARN que reconociera cualquier secuencia de ADN en nuestras células, CRISPR la encontrará y hará un corte. Este corte activa mecanismos de reparación de nuestro ADN y si encuentra errores (mutaciones) los corregirá. Lograron demostrar que este sistema es compatible con cualquier otro tipo de célula y tendrían el

poder de reparar o modificar las características genéticas de cualquier ser vivo. A partir de ese momento muchos laboratorios en el mundo comenzaron a adoptar el uso de esta tecnología, comenzando a modificar todo lo modificable, de unos pocos artículos publicados en esa época, actualmente son miles las publicaciones generadas cada año. Con el paso del tiempo, aumenta de forma exponencial el abordaje de CRISPR en los medios de comunicación. Aquí es, mis estimados lectores, cuando comienza la revolución biomédica de este siglo.

El poder de editar lenguaje de la vida

Todos los seres vivos compartimos el mismo lenguaje de la vida, el ADN. Durante muchos años lo que estaba escrito en nuestros genes dictaba nuestro destino. Ahora, teniendo el poder de editar nuestro ADN ya sea para corregir los errores o para mejorar ciertas características en cualquier ser vivo, nuestro destino ya no está a la merced de la madre naturaleza. Estos cambios no son exclusivos de los seres humanos. Nos encontramos ante la posibilidad de alterar la genética de cualquier otro organismo con una mayor precisión respecto a las técnicas utilizadas en las últimas décadas, lo cual podría traernos grandes beneficios: plantas resistentes a plagas, cosechas con un contenido más alto de nutrientes, plantas que resistan condiciones muy extremas, plantas que ayuden a combatir el cambio climático, mosquitos que no transmitan la malaria, animales que sirvan como donadores de órganos,

modelos animales que nos ayuden a entender enfermedades complejas como el cáncer o la depresión y curar desordenes hereditarios los cuales no teníamos forma de tratar. La lista es larga, pero esta vez esperanzadora. Algunas de estas posibilidades ya están a la vuelta de la esquina o están siendo desarrolladas mientras lees este artículo. Actualmente, cientos de laboratorios emplean CRISPR para elaborar experimentos que eran inimaginables hace 10 años. Fue en 2016 cuando se llevó a cabo el primer ensayo clínico en pacientes con cáncer de pulmón, obteniéndose resultados prometedores en la aplicación de esta técnica. Otros ensayos clínicos se han dirigido al tratamiento de un tipo de ceguera o la anemia de células falciformes. De forma reciente, CRISPR se ha aplicado en facilitar el diagnostico de Covid-19, siendo más rápido que con cualquier otra prueba.

El dilema ético

Tomando en cuenta que CRISPR puede ser la llave al mejoramiento genético, nos vemos obligados a plantearnos algunas preguntas difíciles: ¿podría haber consecuencias negativas? ¿aunque tengamos el poder debemos utilizarlo? ¿habrá mayor desigualdad social? ¿estamos jugando a ser dioses? Estas preguntas parten del temor a que esta herramienta nos devuelva a los tiempos de la eugenesia nazi, una práctica de selección discriminatoria de la población basados en características consideradas superiores. En diversas ocasiones, investigadores y especialistas de todo el mundo se han reunido para discutir los principios bioéticos que deberían regir el uso de CRISPR, desafortunadamente un

Imagen: choice.npr.org Gray fue diagnosticada con la enfermedad de anemia falciforme cuando era pequeña. Estaba considerando un trasplante de médula ósea cuando oyó acerca de CRISPR e inmediatamente se aventuró a ser voluntaria.

grupo de investigación tomo la decisión de ignorar algunas bases bioéticas del quehacer científico y se aventuró a un proceso duramente criticado. He Jiankui, un investigador (actualmente condenado a 3 años de prisión) modificó mediante CRISPR los embriones de gemelas aun cuando había un consenso en la comunidad científica de no editar líneas germinales, en otras palabras, espermatozoides y óvulos. El objetivo de este experimento era hacer a las gemelas resistentes al VIH, pero fue considerado como un acto reprobable, ya que estamos en los primeros años del desarrollo de esta técnica y aun no es considerada segura en su totalidad. Los resultados de este proceso aún están en estudio incluidos los efectos adversos que puede generar. La comunidad científica concuerda en que este acto fue algo precipitado, incluso una locura, pero este caso no representa de ninguna manera al grupo de

científicos que dedican todo su esfuerzo para ayudar a la humanidad. Como evidencia, tenemos el caso de Victoria Gray, una mujer afroamericana que nació con anemia falciforme y durante muchos años soportó el dolor y todo lo que conlleva el padecer esta enfermedad.

“Porque, como la historia lo deja en claro, sólo porque no estemos listos para el progreso científico no significa que no sucederá...”

Jennifer Doudna

septiembre 2016

Gray decidió formar parte de un ensayo clínico en 2019 en el que se utilizó CRISPR con la esperanza de terminar con el padecimiento. A diferencia del otro caso, este fue un estudio perfectamente controlado y cuenta con la aprobación de las instituciones pertinentes.

Un año después, Gray no ha sufrido ningún síntoma, no ha tenido que ir al hospital y ha dejado de necesitar una gran cantidad de medicamentos: “Es maravilloso, es el cambio que he estado esperando durante toda mi vida”. “Es algo muy importante para mí, porque siento que ahora puedo simplemente… vivir”.

Definitivamente, no podemos ignorar el potencial que nos brinda CRISPR y sus aplicaciones, representan la franca posibilidad de disminuir o eliminar totalmente el sufrimiento humano asociado a una gran cantidad de enfermedades.

Imagen: blog.aecc.es

Referencias Barrangou, R., & Doudna, J. A. (2016). Applications of CRISPR technologies in research and beyond. Nature Biotechnology, 34(9), 933–941. https://doi.org/10.1038/nbt.3659 Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213). https://doi.org/10.1126/science.1258096 Ishino, Y., Krupovic, M., & Forterre, P. (2018). History of CRISPR-Cas from Encounter with a Mysterious Repeated Sequence to Genome Editing Technology. Journal of Bacteriology, 200(7), e00580-17. Hsu, P. D., Lander, E. S., & Zhang, F. (2014). Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering. In Cell (Vol. 157, Issue 6, pp. 1262–1278). Cell Press. https://doi.org/10.1016/j Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012). A Programmable Dual-RNA – Guided. 337(August), 816–822. Nishimasu, H., Ran, F. A., Hsu, P. D., Konermann, S., Shehata, S. I., Dohmae, N., Ishitani, R., Zhang, F., & Nureki, O. (2014). Crystal structure of Cas9 in complex with guide RNA and target DNA. Cell, 156(5), 935–949. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.001 Ran, F. A., Hsu, P. D., Wright, J., Agarwala, V., Scott, D. A., & Zhang, F. (2013). Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nature Protocols, 8(11), 2281–2308. https://doi.org/10.1038/nprot.2013.143 Wright, A. V., Nuñez, J. K., & Doudna, J. A. (2016). Biology and Applications of CRISPR Systems: Harnessing Nature’s Toolbox for Genome Engineering. In Cell (Vol. 164, Issues 1–2, pp. 29–44). Cell Press. https://doi. org/10.1016/j.cell.2015.12.035

Hugo Arana Vidal

Químico Clínico y Maestro en Ciencias Forenses por la Universidad Veracruzana. Con experiencia en la operación y admistracion de laboratorios clínicos en el sector privado. Tengo 10 años de experiencia docente y he participado como conferencista en simposios y congresos nacionales. Actualmente me desempeño como Profesor de Tiempo Completo en la Escuela de Ciencias de la Salud de UVM campus Veracruz, integrando la academia de Bioquímica y Biología Molecular de la Licenciatura en Médico Cirujano. UVM Campus Veracruz hugo.arana@uvmnet.edu

Jean Marco Matus Gallardo

Es un destacado estudiante de bachillerato del Colegio Villa Rica-UVM en Boca del Río, Veracruz. En el año 2019, fue ganador de la Olimpiada Estatal de Biología, lo cual le permitió tener una participación sobresaliente en la etapa pre-nacional del certamen. Ha impartido simposios a estudiantes de licenciatura en temas de Biología Molecular. Además de esto, muestra un franco interés por la oratoria y se encuentra en preparación para ingresar a la Licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM UVM Campus Veracruz

RESEÑA DEL BLOG

LA CHIMICA E LA SOCIETÀ (LA QUÍMICA Y LA SOCIEDAD)

Des-armar la ciencia

por Ernesto Flores Rojas

Desde hace al menos un par de años que vengo utilizando este blog como una herramienta para mis clases de química. Este blog, como muy pocos, funge como espacio de conocimiento científico y ecléctico en el campo de la química y tiene un plus, está escrito en italiano, cosa que suele agradar a mis alumnos cuando les encargo “echarse un clavado a este”, ya que representa un reto para aquellos que están iniciando con el estudio de alguna lengua romance.

Este blog fue creado por el profesor italiano Claudio Della Volpe, profesor asociado del departamento de ingeniería civil, ambiental y mecánica de la universidad de Trento.

así como una serie interesantísima sobre los elementos de la tabla periódica que yo considero la joya de la corona. Por favor revisen este blog, vale muchísimo la pena.

Este blog además de versátil tiene muchas virtudes, ya que contiene desde traducciones de artículos que podríamos calificar de curiosos tales como “why does your urine smell after eating asparagus” hasta reseña de libros con tinte feminista en la química,

https://ilblogdellasci.wordpress.com/

RESEÑA DEL BLOG

IL MONDO DELLE COSE

Des-armar la ciencia

(EL MUNDO DE LAS COSAS)

por Ernesto Flores Rojas

Este interesante blog puede parecerse a muchos otros, para los menos observadores, porque es una especie de archivero digital de las notas que según Giorgio Nebbia, su creador, son relevantes e importantes. Sin embargo, para los más acuciosos buscadores del internet interesados en la química y sus repercusiones en la sociedad no puede pasar desapercibido. Este blog está dividido en 16 áreas que van desde temas como el agua, la ecología, el ambiente y la energía hasta los desechos, el reciclaje y la historia “curiosa” de la química.

La mayoría de los textos cargados en esta especie de repositorio son textos escritos por Giorgio Nebbia a lo largo de su vida, la mayoría de ellos en periódicos italianos como la “Gazzeta del mezogiorno” donde el colaboraba. La verdad es que lo importante del blog es su sentido versátil y ecléctico pues finalmente son textos con contenido de química pero de postura política también, de alguien comprometido con el ambiente como lo era Giorgio Nebbia, pues fue un ambientalista graduado en química y economista por elección, un fuera

de serie, un ambientalista, político pero sobre un activista como pocos y en este blog se pueden recorrer paginas y páginas de historia química y política contemporánea. No dejen de leerlo.

https://ilblogdellasci.wordpress.com/ Ernesto Flores Rojas

Ingeniero en metalurgia y materiales, con una maestría en ingeniería metalúrigica y doctorado en nanociencias y nanotecnología. Es profesor e investigador en el campo de las energías limpias.

ernesto_floresr@my.uvm.edu.mx UVM Campus San Rafael

¿Cómo implementas el conocimiento científico para entender al ser humano y otras especies? ¿Cómo aplicas la ciencia para comprender, explicar y predecir los fenómenos físicos y químicos que ocurren en nuestra cotidianidad?

PREGUNTAS ESENCIALES

¿Cómo aplicas la ciencia a favor del individuo, la sociedad y del entorno en el que vives?

PREGUNTAS ESENCIALES

Razonar con evidencia

¿Cómo aprendemos a hacer ciencia? ¿Qué metodologías y estrategias pedagógicas te han funcionado para explicar un tema? ¿Qué recursos te han sido útiles para explicar un contenido y qué resultados obtuviste?

¿Cuáles son los efectos consecuentes a la innovación/creación de diferentes tecnologías? ¿Cómo aplicas el conocimiento científico para el desarrollo tecnológico? ¿Qué se ha inventado/creado para responder a las necesidades del individuo y la sociedad?

Inventos, innovación y transformación tecnológica

CONOCE NUESTRAS SECCIONES

¿Cómo proteges tu voz y la de otros científicos/as? ¿Cómo construyes un proyecto de investigación basado en el trato respetuoso hacia quienes participan/ colaboran en el estudio? ¿Cómo cuidas y proteges tus proyectos, inventos, y/o creaciones para evitar el robo y el plagio?

Integridad académica: Pensar con ética y bioética

PREGUNTAS ESENCIALES

Des-armar la ciencia

¿Conoces a algún/a investigador/a, científico/a que te inspire y te gustaría compartir su trabajo o trayectoria? ¿Qué te motiva a dedicarte a la práctica científica? ¿Qué recursos de divulgación científica recomiendas y por qué?

Imagen: stevespanglerscience.com

EXPERIMENTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA

LA LECHE DE COLORES

Des-armar la ciencia

por Salvador González Palomares El jabón busca las grasas, y esto genera el efecto de explosión de colores. Se trata de usar materiales sencillos y de fácil acceso para realizar un experimento divertido de ciencia y tecnología con el objetivo de explicar la tensión superficial de una manera atractiva para el público en general, principalmente para niños y jóvenes. El aprendizaje que obtendrás en este experimento es acerca de la tensión superficial, que nos ayuda a explicar, el comportamiento del jabón sobre las moléculas de grasa de la leche. Es importante fomentar el gusto por la ciencia y tecnología en los niños y jóvenes mediante actividades académicas, como son las clases en las aulas, visitas a museos de ciencia y tecnología, prácticas de investigación, congresos de investigación, sema-

na de la ciencia y tecnología, y también; desarrollando experimentos divertidos, como el que se presenta en este artículo, para atraer al público a estas actividades científicas y tecnológicas (González, 2017). Los materiales requeridos son: un plato hondo, leche entera, colorante artificial de los colores de tu preferencia (3 colores), jabón líquido, un hisopo o palillo. En caso de realizar el experimento, se recomienda que sea bajo la supervisión de un adulto.

Imagen: schoolastic.com

El procedimiento es el siguiente: 1. Se deposita leche en el plato hondo hasta cubrirlo. 2. Se añaden algunas gotas de colorante de diversos colores. 3. Se moja el hisopo con jabón líquido lavaplatos. 4. Se inserta la punta del hisopo con jabón en la leche, y observa lo que sucede. Los colores saltan sobre la leche, incluso se mezclan (COECYTJAL, 2020). Se genera una explosión de colores que observamos al momento de desarrollar este experimento. Eso se debe a una reacción entre la grasa de la leche y el jabón. Las moléculas de la grasa de la leche se alejan del jabón, y la reacción generada parece que pretendiera atrapar estas moléculas.

Por su parte, los colorantes flotan porque son menos densos que la leche, este fenómeno es conocido como tensión superficial. La leche está compuesta por vitaminas, minerales, proteínas y grasas. Por tanto, cuando se agrega el jabón a la leche, se lleva a cabo una separación de las proteínas de las grasas. El jabón busca las grasas, y esto genera el efecto de explosión de colores. Cuando todas las moléculas de grasa fueron alcanzadas, no hay más movimiento, y termina nuestro experimento.

Imagen: Fotografía del autor

Referencias González, P.S. (2017). Aspectos importantes en la formación de investigadores científicos mexicanos. Revista MiPatente. León, Guanajuato, México. Pp. 5. COECYTJAL. (2020). Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco. Guadalajara, Jalisco, México. http://www.coecytjal.org.mx/Plataforma/app/index.html#/inicio

Salvador González Palomares Maestro en Ciencias en Agrobiotecnología. Diplomado en “Innovación Regional y Apropiación de la Ciencia” por la Secretaría de Innovación, Ciencia, y Tecnología de Jalisco (SICYT). Diplomado en Formación de Investigadores Científicos y Tecnológicos por la Universidad Tecnológica de Jalisco (UTJ). Profesor Online de Ciencias de la Salud en la Universidad del Valle de México (UVM). Sus principales distinciones públicas son: Premio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Jalisco, Presea Zapopan al Mérito Científico, y Reconocimiento Tomatlense Distinguido. Además, es miembro de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería (SMBB).

salvador_gonzalezp@my.uvm.edu.

UVM Online

Imagen: allaboutfeed.net

ESTRÉS OXIDATIVO: LO BUENO, LO MALO, LO PEOR

Razonar con evidencia

por Diana Lorena Alvarado Hernández, Rebeca Rosas Hernández y Daniela de Jesús Cruz González

La Especies Reactivas al Oxígeno pueden ser nuestras aliadas y ayudarnos a responder a las infecciones. Introducción

¿Alguna vez pensaste que tú, al igual que un clavo, el casco de un barco e incluso una manzana, también te oxidas? Si bien el proceso no es exactamente el mismo, si es cierto que al igual que el clavo, el barco y la manzana, nuestro cuerpo se oxida por un complicado proceso llamado Estrés Oxidativo, definido como una condición anormal que sufren nuestras células cuando el equilibrio que existe entre las sustancias tóxicas (pro-oxidantes) y las antioxidantes se rompe.

parables (Gaschler & Stockwell, 2017). El proceso tiene origen en uno de los organelos más activos: la mitocondria, centro metabólico y productor de energía, gracias al cual nuestras células pueden respirar. Durante sus actividades cotidianas puede, involuntariamente producir moléculas a partir del oxígeno, a lo que conocemos como Especies Reactivas de Oxígeno o ROS (Frijhoff et al., 2015) caracterizadas por ser altamente “adhesivas” y tóxicas para las biomoléculas formadoras de la célula.

Cuando esto ocurre, los daños en la estructura, actividad y propiedades físicas de componentes esenciales de la célula son incontables y en ocasiones irre-

Sin embargo, no solo son aspectos negativos los que predominan en el tema de las especies reactivas (Datta, Sinha, & Chattopadhyay, 2000). A continua-

ción se revisan a grandes rasgos los aspectos buenos, malos y los peores acerca de las ROS, causantes de estrés oxidativo.

Lo bueno

Muchos reportes en la literatura han relacionado la producción de especies reactivas de oxígeno con efectos benéficos en algunas funciones de nuestro organismo, muy especialmente en lo que respecta a inmunidad. Es conocido el efecto antibacteriano que posee el peróxido de hidrógeno producido sobretodo en neutrófilos (células de nuestro sistema inmune) ante una amenaza bacteriana. Cuando por alguna razón estos neutrófilos no lo producen, las

personas podrían hacerse más susceptibles a contraer infecciones (Fang, Actions, Species, Feeds, & Journal, 2011). Cuando haces mucho ejercicio, paradójicamente tus músculos se quedan por momentos sin oxígeno, en estos momentos de hipoxia (bajas concentraciones de oxígeno), las ROS hacen su aparición y activan procesos muy complejos que permiten que el músculo “resista” lo suficiente sin oxígeno. En su proceso evolutivo a lo largo de miles de años, la célula ha logrado desarrollar mecanismos de defensa en contra de todas las agresiones a las que el cambiante entorno la enfrenta como son los antioxidantes. Asi que si quieres mantenerte lejos de los efectos dañinos de las ROS, tu mejor aliada será una alimentación rica en antioxidantes como la vitamina C y E. Recuerda el dicho “An Apple a day keeps the doctor away”.

Lo malo

Como mencionábamos anteriormente, la producción de estas moléculas es algo normal, sin embargo, algunas de las actividades que realizamos cotidianamente puede incrementar su producción. ¿Te gusta la pizza? ¿las pastas? Lo que estos alimentos contienen son carbohidratos en cantidades industriales, los cuales forzan a la mitocondria, haciéndola trabajar en exceso, lo

Imagen: wildhappyhealthy.com

que a su vez hace que se “equivoque” produciendo ROS en exceso. De hecho, incluso hacer ejercicio es una actividad que puede incrementar los niveles de ROS, lo que llevaría a una condición eventual de estrés oxidativo. Se sabe que esto ocurre durante la contracción muscular repetitiva, y que las principales especies que se producen son el anión superóxido (O•−2), radical hidroxilo (•OH), y el peróxido de hidrógeno (H2O2) (He et al., 2016).

Lo peor

Este desbalance entre oxidantes y antioxidantes, causante de la oxidación de biomoléculas esenciales en el correcto funcionamiento de las células, puede eventualmente causar daños irreversibles que podrían llegar a traducirse en enfermedades graves. Destacan entre estas las neurológicas, metabólicas, inmunológicas y cáncer. Dentro de las metabólicas se encuentra la diabetes mellitus. Durante el curso de la patología se presenta un gran número de alteraciones a todos los niveles, celulares, tisulares y orgánicos. Las altas concentraciones de glucosa y lípidos característicos inducen la oxidación de otras moléculas, lo que a la larga podrá llevar a alteraciones mucho mayores en tejidos vitales (Datta et al., 2000). Por otro lado, sin dejar de ser importante, se encuentran las en-

Imagen: leapfrog.com

fermedades neurológicas como Enfermedad de Parkinson, Alzheimer y otros tipos de demencias. Estudios han demostrado la presencia de moléculas involucradas en estrés oxidativo en el cerebro post-mortem de pacientes que sufrieron de Alzheimer. (Gaschler & Stockwell, 2017)

Como hemos podido observar, específicamente las ROS pueden ser nuestras aliadas y permitirnos responder a estímulos a los que nos enfrentamos día a día como las infecciones. Por otro lado, si ese balance se rompe, los efectos pueden llegar a ser devastadores. Una buena alimentación,

ejercicio moderado, mantener nuestra mente activa, son pequeñas acciones que nos ayudarán a tener solo el lado bueno de las ROS y mantener una vida saludable.

Referencias Datta, K., Sinha, S., & Chattopadhyay, P. (2000). Reactive oxygen species in health and disease. National Medical Journal of India, 13(6), 304–310. https://doi.org/10.1155/2012/936486 Fang, F. C., Actions, A., Species, R. O., Feeds, R. S. S., & Journal, a S. M. (2011). Antimicrobial Actions of Reactive Oxygen Species Antimicrobial Actions of Reactive Oxygen Species. mBio, 2(5), 1–6. https://doi. org/10.1128/mBio.00141-11.Updated Frijhoff, J., Winyard, P. G., Zarkovic, N., Davies, S. S., Stocker, R., Cheng, D., … Ghezzi, P. (2015). Clinical Relevance of Biomarkers of Oxidative Stress. Antioxidants & Redox Signaling, 23(14), 1144–1170. https:// doi.org/10.1089/ars.2015.6317 Gaschler, M. M., & Stockwell, B. R. (2017). Lipid peroxidation in cell death. Biochemical and Biophysical Research Communications, 482(3), 419–425. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2016.10.086 He, F., Li, J., Liu, Z., Chuang, C. C., Yang, W., & Zuo, L. (2016). Redox mechanism of reactive oxygen species in exercise. Frontiers in Physiology, 7(NOV), 1–10. https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00486

Diana Lorena Alvarado Hernández Doctora en Ciencias Biomédicas Básicas, y Maestra en Ciencias Biomédicas Básicas por la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Química Fármaco Bióloga, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Técnico Académico en la Unidad de Enfermedades Infecciosas del Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí colaborando en el diagnóstico de la infección por SARS CoV-2, así como un proyecto de inmunogenética relacionado con el mismo virus.

ah_dianalorena@yahoo.com.mx

Rebeca Rosas Hernández Candidata a Doctor en Ciencias e Ingeniería de los Materiales por el Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Maestra en Ciencias Biomédicas Básicas, Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Médica Estomatóloga, Facultad de Estomatología de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Actualmente me desempeño como Profesor de Tiempo Completo en la Escuela de Ciencias de la Salud de la Universidad del Valle de México Campus San Luis Potosí.

Daniela de Jesús Cruz González Doctora en Ciencias Biomédicas Básicas, y Maestra en Ciencias Biomédicas Básicas por la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Química Fármaco Bióloga, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Técnico Académico en la Unidad de Enfermedades Infecciosas del Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí colaborando en el diagnóstico de la infección por SARS CoV-2, así como un proyecto de inmunogenética relacionado con el mismo virus.

Imagen: hormone.org

FUNCIÓN ENDÓCRINA ACCESORIA

DEL MÚSCULO

Razonar con evidencia

por Boris Marcel Sánchez Cuadra Al disminuir la práctica del ejercicio físico nos privamos de las benéficas mioquinas y de favorecer la resistencia a la insulina. “¿Cómo pretendes rehabilitar un órgano o tejido si no lo conoces a profundidad?”, es una de las preguntas de reflexión que suelo hacerles a mis alumnos para estimular en ellos el interés y la pasión por el conocimiento que llega a través de la investigación. Esa misma pregunta me la hago yo cada día, es por eso por lo que quise profundizar en el estudio del tejido más abundante del organismo ya que representa del 36% al 42% del peso corporal y casi con toda seguridad el más interesante para los fisioterapeutas; me refiero al músculo y al investigar en este tema encontré un aspecto novedoso del que poco se habla y se sabe. No por eso deja de ser importante y lo pudiéramos catalogar un co-

(locomoción) de alguna parte del sistema musculoesquelético o bien funcionar como bomba Quienes estudiamos los múscu- para la movilización de fluidos los, sabemos y entendemos que corporales. Aunado a esta fununa de las principales funciones ción también podríamos menciodel tejido muscular es la acción nar que intervienen en la termode contracción de sus fibras (cé- rregulación corporal, protección lulas) y esto puede llevar a mo- de órganos, producción de la vilización parcial o completa voz, estabilización de la amplitud de las ondas sonoras en la audición y los procesos de ventilación Endocrino Autocrino pulmonar. Por si esto no fuera suficiente existe un aumento en Paracrino el número de publicaciones que ponen de manifiesto la importancia de las moléculas secretadas por el músculo en estado Fig.1 Se muestran los diferentes sitios de acción de las hormonas, en la misma contráctil, estas moléculas puecélula es autocrino, en las células de al den funcionar como hormonas lado paracrino y las que esta alejadas autocrinas, paracrinas y endocriendocrino. La línea amarilla representa la membrana basal nas (ver Fig.1), y son conocidas nocimiento clave de la fisiología muscular.

Cortisol

ACTH D.

Los niveles de glucosa

Ácidos grasos libres E.

IL-6 Contracción muscular

1L-10 y 1L-1r

Fig.2 Mecanismos de los posibles efectos sistémicos de la IL-6. A En el hígado favorece la liberación de glucosa. B Actúa en la hipófisis favoreciendo la liberación de ACTH. C En la glándula suprarrenal facilita la liberación de cortisol. D En el tejido adiposo favorece la lipolisis. E Favorece la inmunidad al aumentar la secreción de IL-10 e IL-1r por parte de los linfocitos y macrófagos. F En el mismo musculo junto con otras mioquinas juegan un papel importante en la regularización de miogenesis, oxidación de los sustratos energéticos, angiogénesis, regulación de la matriz extracelular, la maduración de las fibras musculares, reparación de las lesiones e hipertrofia.

globalmente como mioquinas, estas tienen diversos efectos metabólicos y fisiológicos que son beneficiosos para la salud como se demuestra que un simple episodio de ejercicio físico puede aumentar la captura de glucosa muscular y aumentar la acción metabólica de la insulina. La primera y probablemente la más estudiada mioquina en ser identificada fue un péptido conocido como la inteleucina 6 (IL6) en el año 1991, encontraron que esta elevada en plasma en respuesta al ejercicio. La IL-6 es conocida como una citoquina pro-inflamatoria, pero la información que se tiene a la fecha es que su función cuando es secretada por el musculo activo se comporta de manera antiinflamatoria y sus efectos se ven en el propio musculo con aumentos de AMPK y efectos en órganos como el cerebro, hígado y tejido

adiposo. La producción de IL-6 depende más de la duración e intensidad del ejercicio que del tipo de ejercico. Algunos de sus ejemplos los podemos ver en la Fig.2 y los mediadores moleculares en por medios de los que actúa en la Fig.3. Otra de las mioquinas estudias es el BDNF (factor neurotrófico derivado del encéfalo), esta pertenece a la familia de las neurotróficas (moléculas que estimulan la supervivencia neuronal, diferenciación, crecimiento y neuroplasticidad) con semejanza estructural a los factores de crecimiento. Esta proteína actúa vía el receptor TrkB y se ha demostrado que puede ser producido por tejido extra-neuronal como el musculo en contracción6 (ver Fig.4). Existe un número creciente de nuevas mioquinas descubiertas que podrían explicar mejor

los variados y saludables efectos del ejercicio físico como por ejemplo el VEGF (factor de crecimiento vascular endotelial) que promueve las angiogénesis aunado al HIF-1 (factor inducible de hipoxia), además de la sobre regulación (aumento) de la trascripción del PGCα-1 que induce la biogénesis mitocondrial un factor clave en la regulación del metabolismo energético, teniendo en cuenta que el ejercicio regular mejora el tono y favorece la hipertrofia muscular que a su vez mejora el metabolismo de carbohidratos y de los lípidos vía m-TOR (mammalian Target of Rapamycin) y una serie de citoquinas como IL-5, IL-107. El papel central que juega la actividad muscular dentro de la homeostasis tiene una relevancia innegable al darnos cuenta de que las enfermedades crónico-degenerativas (síndrome metabólico, enfermedades cardiovasculares) más prevalentes tanto en México como en los países desarrollados tiene entre otros, un común denominador: sedentarismo. Al

IL6

IP3-Kp

-STAT3

p-Akt

p-AMPk

Captura de glucosa

Oxidación de la grasa

Fig.3 IL-6 actúa como hormona autocrina o paracrina (sobre el tejido muscular) mediante la señalización del homodimero IL-6Rα/gp130Rβ que resulta en la activación AMP-kinasa y el fosfoinositol 3-Kinasa que incrementa la captura muscular de glucosa y el aumento de la β-oxidación de los ácidos grasos

disminuir la práctica del ejercicio físico no solo nos privamos de las benéficas mioquinas, sino que existe otro mecanismo que es el de supresión de la liberación del TNFα (factor de necrosis tumoral α), el cual tiene efectos como el de favorecer la resistencia a la insulina. Los efectos del ejercicio son pleiotropicos y esta frontera del conocimiento apenas empieza, mientras llega nueva información podemos “movernos”.

Neuroplasticidad BDNF Contracción Muscular

Oxidación de la grasa

Fig.4 BDNF es secretado por el músculo en estado contráctil y actúa sobre las neuronas del encéfalo mediante el receptor TrkB ejerciendo efectos benéficos como la neuroplasticidad. Como efecto autocrino/paracrino actúa sobre el mismo musculo aumentando la fosforilacion de AMPK que da lugar a un aumento de la β-oxidación de los ácidos grasos

Imagen: physiology.arizona.edu

Referencias Northoff, H., & Berg, A. (1991). Immunologic mediators as parameters of the reaction to strenuous exercise. International journal of sports medicine, 12 Suppl 1, S9–S15. https://doi.org/10.1055/s-2007-1024743 Steensberg, A., Febbraio, MA., Osada, T., Schjerling, P., Van Hall G., Saltin, B., & Pedersen, BK. (2001). Interleukin-6 production in contracting human skeletal muscle is influenced by pre-exercise muscle glycogen content. The Journal of physiology, 537(Pt 2), 633–639. https://doi.org/10.1111/j.1469-7793.2001.00633.x Febbraio, M. A., & Pedersen, B. K. (2002). Muscle-derived interleukin-6: mechanisms for activation and possible biological roles. FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 16(11), 1335–1347. https://doi.org/10.1096/fj.01-0876rev Fischer C. P. (2006). Interleukin-6 in acute exercise and training: what is the biological relevance?. Exercise immunology review, 12, 6–33. Matthews, V. B., Aström, M. B., Chan, M. H., Bruce, et al., C. R., Krabbe, K. S., Prelovsek, O., Akerström, T., Yfanti, C., Broholm, C., Mortensen, O. H., Penkowa, M., Hojman, P., Zankari, A., Watt, M. J., Bruunsgaard, H., Pedersen, B. K., & Febbraio, M. A. (2009). Brain-derived neurotrophic factor is produced by skeletal muscle cells in response to contraction and enhances fat oxidation via activation of AMP-activated protein kinase. Diabetologia, 52(7), 1409–1418. https://doi.org/10.1007/s00125-009-1364-1 Pedersen, B. K., & Febbraio, M. A. (2008). Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6. Physiological reviews, 88(4), 1379–1406. https://doi.org/10.1152/physrev.90100.2007

Boris Marcel Sánchez Cuadra • • • •

Médico Cirujano por la Universidad de Montemorelos Posgrado en biotecnología por el Centro de Biotecnología Genómica del IPN Máster en Fisiología del Ejercicio por la Universidad de Barcelona Maestría en Genética Humana por la Universidad de Monterrey

Imagen: ???

CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

¿QUÉ ES?

Razonar con evidencia

por Mónica Lozada Muñoz y Miriam Carlos Mancilla La contaminación lumínica no sólo afecta el comportamiento humano, sino a otras formas de vida como la flora y la fauna. Sin una fuente de energía, como con las que contamos en la actualidad, las ciudades carecían de iluminación tanto en los hogares como en la vía pública. La creación de las velas y lámparas de petróleo, son algunos de los inventos que fueron usados como fuentes de luz, hasta 1989 que la primera calle en Nueva York fue iluminada con las lámparas incandescentes de Tomás Alva Edison [3]. A partir de estos inventos, la iluminación eléctrica ha tenido un gran desarrollo, alcanzando una cobertura amplia en zonas rurales y urbanas principalmente, como son las grandes ciudades a nivel mundial, donde se observa una ágil dinámica de actividades

diurnas y nocturnas. Sin embargo, este auge ha dado lugar a un fenómeno conocido como “Contaminación lumínica”; que se define como la alteración de los niveles de luz natural debido a fuentes de luz generadas por el hombre [4]. Éstas generalmente tienen un diseño inadecuado donde la luz que emiten interactúa con aerosoles y partículas atmosféricas que generan un intenso resplandor, el cual se refleja hacia el cielo y ocasiona impactos adversos en el brillo natural del cielo nocturno [3].

la alteración de las condiciones naturales ejerce afectaciones en los procesos biológicos, psicológicos y sociales. Debido a que cada vez más evidente el crecimiento de las ciudades y la iluminación de las calles, es importante conocer las consecuencias de este fenómeno, por lo que se requiere obtener datos que nos permitan conocer los niveles de contaminación lumínica para conocer las afectaciones que se generan alrededor del ambiente natural y de la pérdida de visibilidad de objetos estelares.

Tanto los cielos obscuros como todo el panorama que constituye el universo han tenido siempre una fuerte influencia en el comportamiento humano y por ello,

La contaminación lumínica no sólo afecta el comportamiento humano, sino también algunas formas de vida localizadas en el contexto inmediato como la flora

y fauna, ya que la radiación actúa como el reflejo luminoso que genera impactos negativos que manifiestan un desequilibrio en las comunidades biológicas. Una de las formas de contaminación lumínica más común en las grandes urbes es el alumbrado público. Actualmente, en México el gobierno de Baja California es el pionero en regular la protección del cielo oscuro y la prevención de la contaminación lumínica [5]. Sin embargo, en los demás estados del país con mayor densidad de población no existe una regulación en el uso de lámparas que generan un alto consumo energético debido al desperdicio de la energía eléctrica. CIIDETEC-UVM EN ACCIÓN

En la Universidad del Valle de México se desarrolla el proyecto “Contaminación lumínica en las ciudades, el cuál es parte de la línea de investigación de SmartCities desarrollado dentro del Observatorio Nacional Digital de Smart Cities (OBNiSE) en el campus UVM Guadalajara Sur, del que es líder la Dra. Miriam Alejandra Carlos Mancilla. Este

proyecto tiene como objetivo contribuir a reducir los niveles de contaminación lumínica. “Contaminación lumínica en las ciudades” surge como un proyecto de colaboración entre los campus UVM Guadalajara Sur y UVM Coyoacán, por la Dra. Miriam Carlos encargada de la gestión metodológica, la Dra. Mónica Lozada encargada del análisis de datos y el Dr. Héctor Antonio Solano-Lamphar de Cátedras CONACyT a cargo de las simulaciones. El trabajo de investigación tiene como objetivo hacer conciencia de la contaminación lumínica, proponer y crear acciones para el desarrollo de un Smart campus hacia una ciudad sustentable. Actualmente, el proyecto se encuentra coordinado en una amplia red donde se integran más de 300 ciudades a nivel mundial [2], mediante el fotómetro instalado en campus Guadalajara Sur (Fig. 2 y Fig. 3) del proyecto sky4all [2]. A partir de mayo del 2019 el equipo de investigación se ocupa de la recolección de datos

Fotómetro UVM en Guadalajara Sur Imagen: Fotografía de los autores

generados por el TESS Photometer (The Telescope Encoder and Sky Sensor). Los datos que se recolectan principalmente son la magnitud de brillo de cielo en horarios nocturnos que van de 9 pm a 5 am. Los resultados obtenidos aportarán información sobre los niveles de contaminación lumínica que se presenta en la zona Sur de Guadalajara y con base en ello generar propuestas sustentables que causen un impacto positivo en la sociedad para lograr la reducción de contaminación. Este proyecto ha permitido extender el acceso al conocimiento universal permitiendo que tanto alumnos de la UVM como de la Universidad de Guadalajara Campus de los Valles (CUValles) se integren a este proyecto participando en el desarrollo de un sistema web, el cuál además de los datos que brinda el sensor TESS contribuya con mayor información de variables que participan en la contaminación lumínica algunas de ellas son

Mapa de la distribución de la red TESS Photometer Imagen: ???

condiciones viales, condiciones pluviales, temperatura, estación del año, fase lunar, entre otros. Esta plataforma será abierta al público de manera que nos permitan entender mejor este fenómeno, fomentar el conocimiento del tema, compartirlo con el público estudiantil y profesional.

observa en la colaboración entre el gobierno de Ensenada, Baja California y el Instituto de Astronomía de la UNAM, a través del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, uno de los más importantes del mundo en el campo de la Astronomía.

Adicional, este trabajo pretende involucrar a la sociedad, gobierno e industria para crear conciencia de las consecuencias de la contaminación lumínica y promover cambios pertinentes. Un ejemplo de esta iniciativa se

La finalidad de esta colaboración entre gobierno e instituciones académicas es proponer acciones para regularizar la iluminación y modificar el reglamento para la prevención de la contaminación lumínica que proteja los

cielos obscuros y la biodiversidad que rodea al Estado; además de no afectar las observaciones y resultados de las investigaciones que obtienen, tanto del medio ambiente como del cielo.

Vista aérea de Paris por la noche Imagen: wikipedia.com

Referencias Carolina Ruiz Vega. (2015). Tecnología LED: un freno a la contaminación lumínica. Abril 2020, de Viatec Sitio web: https://viatec.do/tecnologia-led-un-freno-a-la-contaminacion-luminica/ European Union H2020 Programme. (2019). TESS Stars4all. Abril 2020, de Universidad Complutense Madrid Sitio web: https://tess.stars4all.eu/map/ Erin E. Dooley. (2009). Extrañando la oscuridad. Los efectos de la contaminación lumínica sobre la salud. Abril 2020, de Salud Pública Sitio web: http://saludpublica.mx/index.php/spm/article/view/7000/8979 Hollan J. (2009). What is light pollution and how do we quantify it?.,N. Copernicus Observatory and Planetarium, Brno. Sitio web disponible: http://amper.ped.muni.cz/light/lp_what_is.pdf Lorena Sierra Bautista. (2017). Ocultando la oscuridad: contaminación lumínica. Abril 2020, de Ciencias de la Comunicación en la Universidad Autónoma Sitio web: https://www.conacyt.gob.mx/index.php/comunicacion/ ciencia-para-la-sociedad/notas-informativas/1040-ocultando-la-oscuridad-contaminacion-luminica Mario De Leo Winkler y Brenda C. Arias. (2012). Contaminación Lumínica. Abril 2020, de Instituto de Astronomía. Universidad Nacional Autónoma de México Sitio web: https://www.astroscu.unam.mx/IA/index. php?option=com_content&view=article&id=673&Itemid=273&lang=es

Miriam A. Carlos Mancilla Recibió el grado de estudio de Licenciatura en Informática en la Universidad de Guadalajara, México 2010. Se recibió de Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica con especialidad en Ciencias Computacionales del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, en el 2012 y 2016 respectivamente. Actualmente es Profesora investigadora en el Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico

en la Universidad del Valle de México. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel candidato. Sus áreas de interés incluyen IoT, sistemas distribuidos, sistema multi-agentes, técnicas de clustering y árboles en redes, auto-organización, Recuperación de fallas en Redes de sensores

miriam.carlos@uvmnet.edu

Mónica Lozada Muñoz. Recibió el grado de Licenciatura en Ingeniería en Telecomunicaciones en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México en 2001. Obtuvo el grado de Maestría en Ciencias (Astronomía) en 2011 y el grado de Doctora en Ciencias (Astrofísica) en 2017 ambos otorgados por el Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional

Autónoma de México. Actualmente es Profesora de Tiempo Completo modalidad Online en la Universidad del Valle de México. Sus áreas de interés incluyen cielo oscuro, contaminación lumínica, sustentable, energía, lámparas LED; visibilidad estelar; medio ambiente.

Imagen: Cottonbro en Pexels.com

¿CÓMO ENCARAR UN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN?

LAS CAPAS PARA LLEGAR AL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

Des-armar la ciencia

por Kathia Rebeca Arreola Rodríguez y Nathalie Ximena Muñoz Vilcapoma La respuesta se encuentra en las capas para llegar al conocimiento científico. Es común que pensemos que el hacer ciencia o lo que está relacionada con ella empiece con plantearse una pregunta de investigación que gire en torno a un hecho o fenómeno, el cual, debe despertarnos un interés que nos desborde, y una curiosidad que nos acose, hambrienta de conocimiento y respuestas. Sin embargo, la práctica investigativa que hace al conocimiento científico comienza mucho antes, desde el posicionamiento de quien conoce, es decir, desde dónde pregunta, sobre qué pregunta, qué le interesa, y cómo está ordenando el mundo que ve.

cultura e ideologías, y, por ende, estas nos llevan a cuestionarnos distintas cosas sobre un mismo fenómeno, pero ¿cómo hacemos ese recorte sobre lo que pretendemos estudiar? ¿cómo encaramos nuestras preguntas e intereses de investigación?, pues verás, todo esto, se encuentra delineado, por lo que yo denomino: las capas para llegar al conocimiento científico. Estas nos van guiando en el proceso de construcción, pero al elegir un camino, dejamos, innegablemente, otros sin transitar, y a su vez, el camino elegido nos va ubicando en ciertos paradigmas, escuelas y tradiciones de la investigación.

Cada uno de nosotros/as tenemos distintos lugares de procedencia, así como formación,

Cuando comenzamos a preguntarnos sobre un aspecto del mundo en el que vivimos, nos encon-

tramos ante la primera capa, que se localiza en el centro: 1) Capa Ontológica, esta se relaciona con el cómo percibimos la naturaleza de la realidad, pensamos que solo existe una realidad, y por tanto puede ser medible y cuantificable, o existen múltiples, hablando, quizás, de algo más bien subjetivo. Esta capa es el centro porque sostiene a las demás, las nutre y les da fuerza, y su pregunta es: ¿cómo tenemos ordenado el mundo que nos rodea? Después se encuentra la: 2) Capa Epistemológica, la cual, implica pensar en el proceso y validez del conocimiento, o sea, se trata de un conocimiento delimitado o de un conocimiento co-construido entre varios, respondiendo a

la pregunta ¿cómo sabemos que sabemos? Y ¿qué es lo que sabemos del mundo? La 3) Capa Axiológica, responde a cómo valoramos y nos relacionamos con los otros, los y las que buscamos conocer y comprender, o con lo que queremos conocer, ¿les damos un valor de colaboradores, de sujetos u objetos de estudio? ¿cuidamos su identidad y la información que nos brindan?, dicho en otras palabras, les damos un lugar activo o pasivo en la construcción del conocimiento científico. Además, qué lugar tenemos nosotros mismos dentro del proyecto, cuál es nuestro posicionamiento y esquema de cono-

cimientos en torno a ellos y ellas y al mundo. Y, por último, la 4) Capa Metodológica, refiere a cómo pensamos aproximarnos a esas realidades, qué pensamos trazar o diseñar para conocerla, examinarla y analizarla. Aquí, es donde surgen las estrategias de recolección y análisis de datos provenientes del método científico, y propuestos por distintos enfoques metodológicos: cuantitativo, cualitativo y mixto o multimétodo. Donde, las estrategias de reco -

Imagen: Elaboración de las autoras

Referencias

Pozo, J. & Gómez, M. (2013). Aprender y enseñar ciencia. Morata. Ravitch, S., & Mittenfelner, N. (2020). Qualitative Research. Bridging the Conceptual, Theoretical, and Methodological. SAGE Publications.

De manera que, estas cuatro capas moldean no solo cómo vamos a encarar el proyecto de investigación, sino que, a su vez, toda toma decisión, nos toma a nosotros/ as, ya que estamos hablando de cómo ordenamos y esquematizamos esa realidad, o sea, que no estamos haciendo otra cosa más que definir(nos). Así que seamos cuidadosos/ as con esto, porque cada capa, corresponde también a una tradición o escuela de la investigación, por ejemplo, si pienso que existen múltiples realidades (1 capa), que el conocimiento es co – construido (2 capa), el valor de mis participantes es activo para la construcción del proyecto científico (3 capa) y mi forma de aproximarme a ese fenómeno es a través de una entrevista en profundidad (4 capa) estoy hablando de un estudio con enfoque metodológico cualitativo.

Kathia Rebeca Arreola Rodríguez

Creswell, J. (2014). Research Design. Qualitative, Quantitative and Mixed Methods Approache. SAGE Publications. Epistemocentrismo, construcción del conocimiento científico. (Buenos Aires, Argentina). [Fundación Universitaria.] Obtenido el 12 de febrero de 2020 de h t t p s : / / w w w. y o u t u b e . c o m / watch?v=ZBwMcdd7Y4M&feature=emb_title

lección de datos pueden ser una entrevista en profundidad, una encuesta o un dispositivo de medida (instrumentos estandarizados), y en cuanto al análisis de datos, análisis de contenido, análisis temático, análisis descriptivo, análisis inferencial, tan solo por mencionar algunos.

Natalie Ximena Muñoz Vilcapoma

kathia_arreola@my.uvm. @objetosconmente

@ nataconlimon

Comité Editorial

COMITÉ EDITRIAL Dr. Jorge Eduardo Carrillo Velázquez Escuela de Negocios UVM Campus San Rafael, Ciudad de México, México.

Mtro. César Augusto Castro Pérez Escuela de Negocios, Especialista en Derecho e Ingeniería Financiera.

Lic. Frida Lacy Villalba Sociales y Humanidades. Bibliotecología y Estudios de la Información Corporativo UVM, Ciudad de México, México

Dra. Griselda García Alonso Ciencias de la Salud, Médico Cirujano e Investigación Clínica. UVM Campus Saltillo, Coahuila, México.

Mtro. Rafael Brito Aguilar Ciencias de la Salud. Escuela de Salud. Biólogo. UVM Campus Victoria, Ciudad Victoria, Tamaulipas, México.

Dr. Ernesto Flores Rojas División de Ingenierías. Nanociencias y Nanotecnología UVM Campus San Rafael, Ciudad de México, México.

Mtro. Aldo Esteban Aguilar Castillejos. División de Ingenierías, Mecatrónica CIIDETEC-UVM Campus Tuxtla, Chiapas, México.

Mtro. Osbaldo Ysaac García Ramos División de Ingenierías, Ingeniería y Automatización, CIIDETEC-UVM Campus Tuxtla, Chiapas, México

Dr. Pedro Jacinto Páramo Kañetas División de Ingenierías. Mecánica y Materiales. CIIDETEC-UVM Campus Coyoacán, Ciudad de México,

Dra. Sandra Flor Canales Basulto Psicología, Ciencias de la Educación y Ciencias Sociales. UVM Rectoría Online, Ciudad de México, México.

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