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Nuevo y eficiente tratamiento para el pie diabético

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Laautenticidaddealimentos:el casodelosaceitesdeaguacate

La adulteración de alimentos puede impactar negativamente nuestra salud, no es solo un tema de ingredientes más baratos.

No siempre consumimos lo que la etiqueta nutrimental de los productos dice. (Foto: Getty Images)

enero 9, 2024

PorVerónicaPatiño-González,LuisMartínMarín-Obispo,DianaObispo-Fortunato, ÁlvaroColin-Oviedo,DanielaHernández-González,HéctorPlascencia-Villanuevay CarmenHernández-Brenes

Desde tiempos ancestrales hay registros de adulteración de alimentos, entre ellos las especias aromáticas más valiosas, el café, los productos cárnicos y muchos otros.

En la historia de la regulación de alimentos hay casos muy oscuros en los cuales la adulteraciónhacausadodañosconsiderablesalasaluddelosconsumidores. Uno de los casos más graves ocurrió hace unos años en China, donde se descubrió que una fórmula láctea para bebés fue adulterada con melamina, una sustancia rica en nitrógeno utilizada en la industria cerámica. La melamina incrementa la concentración de ácido úrico y ácido cianúrico en la sangre, lo que provoca la formación de cálculos renales, resultando en fallo renal e incluso la muerte (Xiu y Klein, 2010, Zhao y Lin, 2014). Por increíble que parezca, el objetivo de este fraude económico fue simular un aumento en el contenido de proteínas de la leche y resultó en la muerte de seis infantes y la hospitalización de 52,857 por complicaciones renales (World Health Organization, 2008; Chan y otros, 2008, Xiu y Klein, 2010).

En el caso de los aceites de cocina también hay historias de adulteración, principalmente de los aceites que poseen propiedades saludables con respaldo científico.

El aceite de oliva, por ejemplo, ha sufrido graves fraudes denunciados públicamente. Su adulteración resultó en la pérdida de confianza de los consumidores en la industria y en las autoridades regulatorias. Lamentablemente, paralosconsumidoresnoesfácildistinguir unaceiteadulterado, debido a que algunas etiquetas no indican los ingredientes reales del alimento y las acciones de protección al consumidor están en manos de las agencias de gobierno.

¿Qué es un peligro alimentario relacionado con la adulteración motivada económicamente?

En años recientes, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) del gobierno estadounidense introdujo una nueva categoría de agentes que pueden dañar la salud humana, denominada «Peligrosmotivadoseconómicamente» (FDA, 2023).

Dentro de esta categoría de peligros, encontramos casos en los que se sustituyen o adicionan sustancias perjudiciales en un alimento, con el propósito de aumentar el valor aparente del producto y obtener beneficios económicos, como en el caso de las proteínas sustituidas por la melanina en los productos lácteos.

De manera similar, hayfraudeseconómicosquepuedenprivaralconsumidordela ingestademicronutrientesy componentes del alimento que son cruciales para su salud a largo plazo.

La adulteración de alimentos puede impactar

negativamente nuestra salud

Pudiéramos pensar que la adulteración en los aceites comestibles es inofensiva para el consumidor debido a que “únicamente” se hacen mezclas con otros aceites vegetales de menor precio. Sin embargo, el problema puede ser más grave. En España, un fraude motivado económicamente causó la muerte y enfermedad de cientos de personas que consumieron aceite de oliva mezclado con aceite de colza no comestible (Gelpí, 2002).

La adulteración inicia cuando la etiqueta nutrimental no posee la lista correcta de ingredientes (no cumple con las regulaciones de etiquetado), entonces los consumidores no sabemos qué estamos consumiendo. Por ejemplo, podríamosestartomandounalérgenoo unaceitedemenorvalornutrimentalconotroperfildemacroymicronutrientes. Además de exponerse a peligros potenciales, al consumir un aceite que no es auténtico el consumidor pierde beneficios para su salud.

La situación del aceite de aguacate

En años recientes, el mercadodelaceitedeaguacate ha experimentado un crecimiento significativo debido a la demanda por sus beneficios para la salud, sabor y estabilidad a altas temperaturas. Como se muestra en la Figura 1, el aceite de aguacate posee evidencia científica sólida de múltiples beneficios a la salud humana.

Figura1. Beneficios para la salud humana del aceite comestible de aguacate 100% puro.

Sin embargo, en similitud con el aceite de oliva, el costo de producción y valor de mercado del de aguacate son más altos que los de otros aceites, por lo cual es muy susceptible a ser adulterado con fines económicos. Su adulteración con otras grasas menos saludables puede mermar los esfuerzos del consumidor por ingerir nutrientes y compuestos naturales funcionales.

¿Qué están haciendo las autoridades en México y el mundo sobre la autenticidad del aceite de aguacate?

En nuestro país, se han generado regulaciones enfocadas en garantizar la autenticidad del aceite de aguacate. En 2021, se aprobó una nueva norma, la NMX F-811-SCFI-2021, para regular su composición (Secretaría de Economía, 2021).

Adicionalmente, México y Estados Unidos presiden un grupo de trabajo en un organismo internacional, el CODEX Alimentarius(CODEX), que está trabajando en un estándarde purezaglobalparaelaceitedeaguacate. Se anticipa que este esfuerzo generará un estándar de identidad mundial en un futuro cercano.

Recientemente, el grupo de trabajo del CODEX Alimentarius (2021) logró establecer un patrón de ácidos grasos característico del aceite de aguacate que puede ayudar a identificar aceites comestibles de aguacate que no cumplan con los estándares establecidos.

La investigación de autenticidad del aceite de aguacate en el Tec de Monterrey

Previo a la aprobación de las nuevas regulaciones, la Asociación Nacional de Industriales de Aceites y Mantecas Comestibles (ANIAME) y el Tecnológico de Monterrey realizaron una investigación en 2021 que incluyó el análisis de marcas de aceite de aguacate comercializadas en México. Según el análisis del perfil de ácidos grasos, se observó que la mayoría de los aceites de aguacate en el mercado mexicano estaban adulterados, evidenciado por su perfil de ácidos grasos (Marín-Obispo y otros, 2022).

Con el propósito de visualizar el impacto de la nueva regulación, durante 2023 se realizó un nuevo muestreo que incluyó varias marcas de aceite de aguacate comercializadas en el mercado mexicano. Esta nueva investigación se llevó a cabo después de las aprobaciones de la regulación mexicana (NMX F-811-SCFI-2021) y de la propuesta de composición del CODEX (2021). El estudio se enfocó en verificarelcumplimientodelosaceitesdeaguacate comerciales con los perfiles de ácidos grasos establecidos en ambos estándares de composición.

Metodología

Los aceites comestibles se muestrearon en diferentes ciudades siguiendo la metodología descrita en la Figura 2.

Figura2.Metodología experimental para la verificación de los perfiles de ácidos grasos de aceites de aguacate comercializados en México.

Resultados

Los perfiles de ácidos grasos de las 12 marcas de aceites de aguacate comerciales investigadas se muestran en la Tabla 1. Las marcas que no cumplieron son representadas con un número, debido a que el presente estudio científico no busca desprestigiar, sino generar conciencia del problema.

Sin embargo, con el objetivo de demostrar que es posible producir alimentos auténticos, la Tabla 1 muestra los nombres de lascincomarcasquedestacaronpormantenerunperfil deácidosgrasoscaracterísticodeunaceitedeaguacate100%puro, en conformidad con los rigurosos estándares de la regulación mexicana.

Estas cinco marcas que se adhieren a los lineamientos del perfil ácidos grasos no solo cumplen con la nueva legislación, sino que también satisfacen los requisitos de etiquetado nutrimental obligatorio establecidos en la NOM-051-SCFI/SSA1, especificando correctamente la declaración de sus ingredientes principales (Secretaría de Salud, 2020).

Tabla1.Perfiles de ácidos grasos de aceites de aguacate comercializados en México.

De las 12 marcas de aceite de aguacate que se analizaron, solo cinco cumplen con el perfil de ácidos grasos que se espera en el aceite de aguacate, según la regulación mexicana (Tabla 1). Estos resultados son alarmantes, debido a que algunos de los aceites comestibles analizados no parecen ser de aguacate. Por ejemplo, dos marcas presentaron un patrón de ácidos grasos similar al de otro aceite vegetal, cuyo precio de venta es hasta ocho veces menor que el del aceite de aguacate.

La Figura 3 identifica los productos que cumplieron con una huella auténtica de aceite 100% de aguacate con base en sus perfiles de ácidos grasos.

Figura 3. Clasificación de marcas de aceite de aguacate en categorías de cumplimiento y no cumplimiento con los perfiles de ácidos grasos establecidos en la NMX F-811-SCFI-2021 y los niveles propuestos en el estándar global del Codex Alimentarius (CODEX).

Los resultados coinciden con publicaciones recientes de la Universidad de California, en Davis, los cuales arrojan que muchos de los aceites comercializados en Estados Unidos están adulterados (Green y Wang, 2020, 2023). En sus muestreos también encontraron que los aceites comerciales no tenían los ácidos grasos característicos del aceite de aguacate. Tampoco los contenidos adecuados de vitamina E y de fitoesteroles, que son compuestos naturales del fruto con evidencia científica sólida sobre su función en la reducción del colesterol en humanos. También en coincidencia con el presente estudio, los autores documentaron la adulteración con aceites de soya, cártamo o aceites sin identificación, en mezclas que van desde el 50 hasta el 100% (Green y Wang, 2020, 2023).

¿Por

qué y cómo seleccionar productos auténticos?

La mayor ventaja de consumir un producto auténtico es que obtenemos beneficios para la salud humana. Pero también, al comprar estos productos auténticos promovemos el comercio justo y transparente contribuyendo a la permanencia en el mercado de los aceites de aguacate mexicano 100% puros.

Para un consumidor es difícil identificar un aceite adulterado. Para facilitar la detección se recomienda examinar cuidadosamente las propiedades culinarias de los aceites de aguacate. Estas propiedades incluyen su sabor característico suave y cremoso, que no debe de cambiar al cocinar a altas temperaturas ni generar sabores rancios, los cuales pueden ser un indicador de inestabilidad térmica (Seaman, 2009; Woolf, 2009; Tao, 2019). Además, es importante considerar el punto de humeo, que representa la temperatura a la cual comienza a generar humo. Un auténtico aceite de aguacate debe resistir altas temperaturas sin generar humo al freír alimentos (Oji y Vivian, 2020). También puede ser útil guiarse por los precios: si están muy por debajo del rango comúnmente observado para los aceites de aguacate.

Asimismo, si se sospecha que la etiqueta de un aceite no está correcta, o existen dudas sobre su autenticidad, es posible notificarlo a las autoridades* para que puedan verificar el producto realizando mediciones de laboratorio confirmatorias.

Por último, debe revisarse la información declarada en la etiqueta, la lista de ingredientes, fecha y lugar de elaboración, información de contacto y condiciones de almacenamiento (el envase no debe ser transparente).

*En México, las autoridades de gobierno tienen contactos oficiales que puedes utilizar para denunciar posibles adulteraciones en alimentos para su investigación formal: COFEPRIS 800 033 5050, en Nuevo León: 818 130 7000. WhatsApp denuncia anónima: 811 773 5075

Solo cinco de 12 marcas contienen aceite de aguacate auténtico. (Foto: cortesía autores)

Sobre los autores

Los autores pertenecen a la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey.

Autoras de correspondencia

M.C. Verónica Patiño González es profesora asociada del Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil

Dra. Carmen Hernández Brenes es profesora investigadora del Departamento de Bioingeniería y del Institute for Obesity Research.

Coautores

Dr. Luis Martín Marín Obispo, LCA Diana Obispo Fortunato y Dr. Álvaro Colin Oviedo son investigadores del Centro de Biotecnología-FEMSA.

Daniela Hernández González y Héctor Plascencia Villanuevason alumnos de la carrera de Ingeniería Química (I ).

Referencias

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Nuevoyeficientetratamiento paraelpiediabético

Una sencilla estrategia no invasiva y de bajo costo puede convertirse en la solución a úlceras de pie diabético.

Las enzimas proteolíticas entran a la herida y eliminan el tejido dañado. (Foto: Getty Images)

TecScience

noviembre 29, 2023

PorMaríaIsabelaAvilaRodríguez,MirnaLorenaSánchez,JorgeBenavides

Es bien sabido que la diabetes mellitus es uno de los principales problemas de salud en nuestro país. Sin embargo, ¿sabíasquedel20al30%depacientesdiabéticosdebenser atendidosenalmenosunaocasiónporcomplicacionesrelacionadasconúlcerasde pie? Aún más alarmante es que si dichas complicaciones no son atendidas a tiempo y de manera adecuada, pueden desembocar en la necesidad de la amputación de la extremidad afectada.[1] [2]

En este artículo describimos cómo el uso de enzimasproteolíticas, como la bromelina, la colagenasa y la papaína, forma parte de estrategias eficientes para el tratamiento de úlceras de pie diabético.

Reconstrucción ordinaria

Imaginemos que la piel es una fábrica de diversos andamios, como el colágeno, a la cual llamaremos Piel Sana SA de CV, únicamente con fines ilustrativos. En ella, las distintas células dan órdenes para mantener una estructura sana y resistente (Figura 1). Cuando el proceso de la fábrica se ve interrumpido, como cuando por distracción nos cortamos un dedo al abrir una lata de atún, las células envían una señal urgente para cerrar el flujo de sangre (también denominado hemostasis) y tapar la herida. También se manda una alerta denominada inflamación, donde otros grupos de células limpian el desastre del accidente (desbridamiento), degradan andamios rotos y eliminan invasores que pudieran colarse a la fábrica (bacterias) a través de herramientas enzimáticas (proteasas).

Finalmente, la fábrica Piel Sana SA de CV reinicia sus actividades, y grupos celulares como fibroblastosyqueratinocitos se encargan de generar nuevos andamios y construir nuevas rutas para cerrar la herida y que todo vuelva a funcionar adecuadamente.[3]

Figura1.Proceso normal de sanación en la fábrica Piel Sana SA de CV (Imagen: cortesía de los investigadores).

Reconstrucción insuficiente

Sin embargo, en pacientes con pie diabético, la fábrica Piel Sana SA de CV sufre daños que no permiten el adecuado cierre de la herida, como: 1. Falla de la fábrica en su sistema de detección de heridas por daño en sus sensores principales, los nervios del pie (neuropatía diabética), y 2. Estancamiento en la fase de alarma (inflamación) por exceso y presencia prolongada de azúcar en la zona (hiperglicemia). Esto conlleva daños y baja oxigenación en el sistema circulatorio (hipoxia) y señales anormales de limpieza (hipercatabolismo) de andamios que no son defectuosos.[3] [4]

Esto a su vez provoca que el sistema de reparación de la fábrica no se percate de que existe una herida por reparar y, por lo tanto, esta nunca sane por estar estancada en una fase inflamatoria. Con el tiempo, se va generando un tapón, denominado escara, compuesto de andamios semidegradados y células muertas, el cual, al no eliminarse, perpetúa el estado inflamatorio. Por tal acumulación, elsistemadeherramientasenzimáticasdelcuerpo terminasiendoinsuficiente, por lo que debemos apoyarnos de ayudantes externos para que, ya sea por métodos quirúrgicos, ísicos o enzimáticos, se pueda remover la escara.[3]

Intervención no invasiva

Normalmente, en una primera intervención, se trata al paciente mediante métodos quirúrgicos, buscando que, al eliminar la escara, se logre que la herida salga del estancamiento y sane. Sin embargo, este no siempre es el caso y requerimos de un segundo método que resuelva el estancamiento.[5] Adicionalmente, los métodos quirúrgicos no son aptos para pacientes con problemas de coagulación,[3] por lo que otras alternativas menos invasivas y específicas, como eldesbridamientomedianteproteasas (enzimas que cortan proteínas), son adecuadas ya que actúan sobre la herida sin requerir de una incisión.

Se aplica el tratamiento con enzimas sobre la superficie de la herida. Estas enzimas funcionan a modo de “escultores” moleculares, los cuales entran a la herida, se dirigen a aquellos andamios parcialmente degradados y acumulados de la escara, generandounaeliminación específicadeltejidodañado.

Al ser una tecnología que requiere únicamente del ungüento que contiene las enzimas proteolíticas y los materiales de aplicación, se considera costo-efectivaparatratamientos crónicoseindependientesdeunquirófano cuando se tratan heridas pequeñas.

Avances biotecnológicos

Las enzimas que se han utilizado hasta el momento en procedimientos de desbridamiento se extraen de fuentes vegetales como la papaya o la piña, y fuentes bacterianas como Clostridium histolyticum. Parte de los retos actuales en cuanto al uso de enzimas en procesos de desbridamiento es encontrarproteasasquetenganunmayorparecidoalaspresentesen elprocesodecuracióndeheridasen humanos, para de esa manera lograr una acción más específica y compatible con nuestra piel.

Gracias a los avances en el entendimiento de cómo funcionan las proteasas en la sanación de heridas, en la unidad de Bioingeniería y Dispositivos Médicos del Instituto de Investigación sobre Obesidad en el Tecnológico de Monterrey, se han logrado identificar, mediante métodos computacionales, proteasas semejantes a las humanas en otras fuentes animales. Con su modelamiento y comparación estructural se han logrado identificar enzimas que serán producidas por medios biotecnológicos, en levaduras como Pichia pastoris, de una manera económica y estandarizada. Esto a su vez potenciaeldesarrollodeformulacionesque permitiránatenderaunamayorcantidaddepacientesporunmenorcostodelos tratamientosactuales, siguiendo procesos mucho menos invasivos y de rápido resultado. De igual manera, dentro del grupo de investigación liderado por el Dr. Jorge Benavides, se busca, mediante estrategias in silico –de simulación– e ingeniería de proteínas, poder diseñar y producir moléculas activas más específicas y eficientes, mejorando de esta manera diversos aspectos de los actuales tratamientos de enfermedades con impacto social.

La aplicación de estrategias de desbridamiento enzimático, en conjunto con un diagnóstico oportuno, puede evitar complicaciones severas en la salud de los pacientes diabéticos con úlceras de pie, mejorando de manera significativa su calidad de vida.

Autores

MaríaIsabelaAvilaRodríguezes una candidata doctoral en Biotecnología que se ha dedicado a la búsqueda de moléculas terapéuticas para el cierre de heridas crónicas y quemaduras graves de fuentes animales a través de su estudio in silico e in vitro.

MirnaLorenaSánchez es miembro del Laboratorio de Farmacología Moléculas de la Universidad Nacional de Quilmes, Argentina. Sus líneas de investigación están enfocadas en el desarrollo de materiales orgánico e inorgánicos a través de electrospinning y electrodeposición para promover la curación de heridas y lograr la inmunomodulación de macrófagos.

JorgeBenavides es profesor investigador del Instituto de Investigación sobre Obesidad del Tecnológico de Monterrey. Sus líneas de investigación están enfocadas en el diseño de procesos biotecnológicos y el desarrollo de bioproductos con diversas aplicaciones, incluyendo la prevención y el tratamiento de enfermedades.

Referencias

[1]A. V. A. Mariadoss, A. S. Sivakumar, C. H. Lee, y S. J. Kim, “Diabetes mellitus and diabetic foot ulcer: Etiology, biochemical and molecular based treatment strategies via gene and nanotherapy”, Biomedicine & Pharmacotherapy, vol. 151, p. 113134, jul. 2022, doi: 10.1016/J.BIOPHA.2022.113134.

[2]G. García Rodríguez et al., “Informe Trimestral de Vigilancia Epidemiológica Hospitalaria Diabetes Mellitus Tipo 2 Corte al tercer trimestre 2022 Dirección de Vigilancia Epidemiológica de Enfermedades No Transmisibles”, Mexico, oct. 2022. Consultado: el 17 de julio de 2023. [En línea].

[3]M. I. Avila-Rodríguez, D. Meléndez-Martínez, C. Licona-Cassani, J. M. Aguilar-Yañez, J. Benavides, y M. L. Sánchez, “Practical context of enzymatic treatment for wound healing: A secreted protease approach (Review)”, Biomed Rep, vol. 13, núm. 1, p. 3, 2020, doi: 10.3892/BR.2020.1300.

[4]S. Jhamb, V. N. Vangaveti, y U. H. Malabu, “Genetic and molecular basis of diabetic foot ulcers: Clinical review”, J Tissue Viability, vol. 25, núm. 4, pp. 229–236, nov. 2016, doi: 10.1016/J.JTV.2016.06.005.

[5]J. Paredes y J. Lantis, “Permissive maintenance debridement — the role of enzymatic debridement in chronic wound care”, Wounds International, vol. 8, núm. 2, pp. 7–13, jun. 2017, [En línea].

Arándanosparadesarrollar lácteosmássaludables

Los subproductos de arándanos pueden convertirse en el ingrediente clave para generar alimentos funcionales que contribuyan a controlar enfermedades metabólicas como la diabetes mellitus tipo 2, entre otras.

La producción masiva de arándanos conlleva la generación de subproductos que pueden crear ingredientes de alto valor nutrimental y tecnológico. (Foto: Getty Images)

7, 2023

Por AlejandraHurtadoRomero,AndreaZepedaHernández,TlalliUribeVelázquez, MaríaFernandaRosalesdelaCruz,LuisEduardoGarcíaAmézquita,TomásGarcía Cayuela

La demanda global de arándanos está en constante crecimiento gracias a sus numerosos beneficios para la salud, asociados a la cantidad de antioxidantes y compuestos bioactivos que contienen.

En México, laproduccióndearándanoshaexperimentadounnotableaumentoenlos últimosaños,pasandode11,500toneladasen2010a186,000toneladasen2020, donde destaca la producción del estado de Jalisco, con el 23.8% del total nacional.

Es importante destacar que la producción masiva de estos pequeños frutos conlleva la generación de subproductos, es decir, de frutos que no cumplen los estándares comerciales y que, a menudo, se desaprovechan, llegando a representar hasta el 12% de la producción. Sin embargo, con la creciente conciencia sobre la importancia de reducir el desperdicio de alimentos y aprovechar al máximo los recursos disponibles, se ha abierto una oportunidad para valorar estos subproductos y crearingredientesdealtovalornutrimentaly tecnológico,quepuedanserincorporadosenlaformulacióndealimentosfuncionales, lo que contribuye a un enfoque más sostenible en la producción de alimentos.

Uno de los ejemplos más destacados de alimentos funcionales para poder incorporar estos ingredientes de arándano son los productos lácteos simbióticos.

Lácteos simbióticos: la tendencia en alimentos funcionales

Los alimentosfuncionales, que contienen compuestos biológicamente activos, están ganando cada vez más popularidad debido a sus beneficios para la salud y su capacidad para reducir el riesgo de padecer diversas enfermedades.

Los productossimbióticosson alimentos que contienen una mezcla de microorganismos vivos (probióticos) y sustratos (prebióticos) que aportan, por sí mismos o de manera complementaria, beneficios para la salud del consumidor.

Los productos lácteos, por su parte, han sido ampliamente utilizados como vehículos para llevar probióticos y prebióticos al organismo. Elempleodesimbióticos,comoenlos productoslácteosfermentados,sehaconvertidoenunaprometedoraestrategiapara potencialmentecontrolarenfermedadesmetabólicas,comoladiabetesmellitustipo2 yelsíndromemetabólico, entre otras.

El potencial del petit suisse enriquecido con ingredientes de arándano

Dentro de los productos lácteos fermentados, el queso tipo petit suisse destaca por su textura suave y cremosa, siendo particularmente apreciado por los niños, quienes lo suelen consumir como postre o snack.

Este versátil alimento puede ser enriquecido con probióticos, prebióticos e ingredientes bioactivos innovadores para mejorar sus propiedades funcionales y nutricionales, como aumentar el contenido de antioxidantes y fibra, o modificar su textura con espesantes.

Hasta ahora, elpotencialdeañadiringredientesabasedearándanoaestamatrizláctea nohabíasidoestudiado. Por lo tanto, investigar el uso de los subproductos de arándano con el fin de desarrollar ingredientes de alto valor para la formulación de un queso petit suisse funcional es un tema novedoso e interesante.

Desarrollo de petit suisse adicionado con arándano

El desarrollo del quesopetit suisseconarándano involucró la generación de dos ingredientes clave: un jarabe concentrado de jugo de arándano y un polvo liofilizado elaborado a partir del bagazo de arándano. Ambos se incorporaron al queso para realzar su sabor y darle un toque dulce, creando así un snack lácteo simbiótico muy innovador.

Se realizaron diversas combinaciones, variando las cantidades de jarabe y polvo de arándano. A lo largo de un periodo de seguimiento de 21 días, se evaluaron características clave del producto, como la acidez, la viscosidad, la cantidad de microorganismos beneficiosos (probióticos), la capacidad antioxidante y el contenido de compuestos bioactivos. Además, se llevaron a cabo análisis de las propiedades nutrimentales (proteínas, grasas, fibra, etcétera).

Un panel de consumidores potenciales evaluó las diferentes formulaciones en términos de sabor, textura, color, acidez, dulzor y otras características sensoriales (ver Figura 1).

Se observó quelosingredientesabasedearándano, especialmente el polvo liofilizado de bagazo, aportabangrancantidaddemoléculasantioxidantes, como ácidos fenólicos, flavonoides y antocianinas. La incorporación de estos ingredientes al petit suisse no solo mejoró sus propiedades saludables, sino que también ayudó a su conservación durante tres semanas en refrigeración.

Además, el queso funcional mantuvo su potencial probiótico y sus características ísicas y químicas, como el sabor y la acidez.

Las personas que probaron las diferentes formulaciones del queso se decantaron preferentemente por la que contenía un 10% de jarabe de arándano y un 2% de polvo de bagazo, destacando su sabor y textura.

Este resultado convierte a este snack lácteo simbiótico en una opción con un perfil funcional y nutrimental mejorado. Es relevante destacar que esteproductonocontieneazúcares añadidos,esricoenfibrayproteínas,ybajoengrasas,loquelohaceatractivotantopor susaborcomoporsucontenidonutrimental. Estas características pueden proporcionar un valor adicional en el mercado de alimentos funcionales debido a sus potenciales efectos beneficiosos (ver Figura 1).

Figura1.Proceso de creación de un queso funcional gracias a su contenido de arándanos. (Imagen: Cortesía de los investigadores)

Por lo tanto, el artículo que hemos publicado recientemente, titulado “Utilization of blueberry-based ingredients for formulating a symbiotic petit suisse cheese: Physicochemical, microbiological, sensory, and functional characterization during cold storage” supone una herramienta muy útil para la industria alimentaria, ya que abre nuevas perspectivas para ampliar la gama de productos lácteos simbióticos disponibles en el mercado, brindando así nuevas oportunidades para el desarrollo de alimentos saludables y funcionales.

Detrás del estudio

El equipo de investigación Food&BiotechdelTecdeMonterreycampusGuadalajara desempeñó un papel fundamental en esta investigación –la cual fue posible gracias al financiamiento por parte de la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología de Jalisco, Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco (COECYTJAL) y empresa de arándanos Bloom Farms–, liderando todas las etapas, desde la producción de los ingredientes de arándano hasta el desarrollo del producto lácteo, y con una valiosa participación de estudiantes de pregrado y posgrado.

Con esto, estamos dando un paso adicional al llevar a cabo la validación biológica para demostrar los beneficios saludables de este postre lácteo simbiótico en términos de salud metabólica y funcionalidad.

¿Quieressabermás?

Accedealartículocientífico:

Hurtado-Romero, A., Zepeda-Hernández, A., Uribe-Velázquez, T., Rosales-De la Cruz, M. F., Raygoza-Murguía, L. V., Garcia-Amezquita, L. E., & García-Cayuela, T. (2023). “Utilization of blueberry-based ingredients for formulating a synbiotic Petit Suisse cheese: Physicochemical, microbiological, sensory, and functional characterization during cold storage.” LWT, 114955.

Autores

M. en C. Alejandra Hurtado Romero es estudiante de Doctorado en Ciencias especialidad en Biotecnología en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

M.enC.AndreaZepedaHernández es maestra en Ciencias con especialidad en Biotecnología en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

Ing.TlalliUribeVelázquez es estudiante de Doctorado en Ciencias especialidad en Biotecnología en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

Ing.MaríaFernandaRosalesdelaCruz es ingeniera en Biotecnología en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

Dr.LuisEduardoGarcíaAmézquita es profesor investigador adscrito al grupo de investigación Emerging Food Technologies and Nutraceuticals en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

Dr.TomásGarcía-Cayuela es profesor investigador adscrito al grupo de investigación Emerging Food Technologies and Nutraceuticals en el Tec de Monterrey, campus Guadalajara.

Analizarelentornoempresarial conInteligencia

La Inteligencia Competitiva y Tecnológica es una herramienta que ayuda a las empresas a tomar decisiones con mayor certidumbre, anticipándose a los cambios del entorno. Esta es una mirada a fondo de su nacimiento, metodología, beneficios y aplicaciones.

La ICT es un proceso de monitoreo del entorno competitivo científico y tecnológico, para tomar mejores decisiones. (Foto: Getty Images)

Por Marisela Rodríguez Salvador

¿Te has preguntado cómo hacen las empresas más innovadoras para estar al tanto de lo que sucede a su alrededor?, ¿cómo detectan oportunamente movimientos estratégicos de sus competidores?

El mundo en el que vivimos ha facilitado el acceso a grandes cantidades de datos; sin embargo, esto no significa necesariamente tener la información apropiada en el momento correcto. Para competir exitosamente, las empresas requieren herramientas que les permitan procesar grandes cantidades de información y transformarla en resultados que alimenten estrategias para el futuro.

La Inteligencia Competitiva y Tecnológica (ICT) consiste en un proceso ético y legal de monitoreo del entorno competitivo científico y tecnológico, utilizando diversas técnicas de recopilación, análisis y difusión de información donde esta se transforma en un resultado relevante para tomar decisiones vinculadas a la investigación, desarrollo e innovación (Tsuchimoto & Kajikawa, 2022; Maungwa & Fourie, 2018; Du Plessis & Gulwa, 2016; Bergeron & Hiller, 2002).

Evolución de la ICT

La ICT surgió a mediados de los ochenta, principalmente con el establecimiento de la Asociación de Profesionales en Inteligencia Competitiva (SCIP, por sus siglas en inglés) en Estados Unidos. Rápidamente adquirió una gran relevancia a nivel mundial, sobre todo en países altamente industrializados, permeando con solidez en naciones de menor desarrollo. Actualmente, varias empresas la consideran una herramienta fundamental para desarrollar productos, procesos y servicios con mayor certidumbre e impacto en el mercado, ya que les permite identificar cambios en el entorno que pudieran representar oportunidades o amenazas para el desempeño competitivo de la empresa.

Es importante señalar que la ICT no significa información por sí sola. La cuestión es saber dónde buscar, cómo hacerlo y más aún cómo generar resultados útiles para la toma de decisiones estratégicas. Esto comprende, por ejemplo, anticiparse a movimientos del

entorno, poder desarrollar un nuevo producto que tenga éxito en el mercado, ser capaces de incorporar un nuevo ingrediente a un alimento para hacerlo más funcional y nutritivo, lograr desarrollar un nuevo proceso para la batería de un vehículo híbrido, etcétera.

La bondad de esta disciplina es su multidisciplinariedad, haciéndola aplicable a diferentes sectores industriales y de servicios.

Con el advenimiento de la era digital, la ICT está evolucionando a pasos agigantados. Se han dedicado importantes esfuerzos para incrementar las capacidades computacionales, fomentar el desarrollo y gestión de bases de datos, así como de algoritmos de extracción, análisis y procesamiento de información.

La Inteligencia Artificial está causando una revolución en todos los ámbitos. Recientemente, Gartner (Groombridge, 2023) identificó las 10 estrategias tecnológicas más importantes de 2023 y la segunda de ellas es la Observabilidad Aplicada, que indica elusodelaInteligencia Artificialparaanalizarcientosdedatosdelaempresayhacerrecomendacionesque sirvanparatomardecisionesfuturasmásacertadasyrápidas. Como se observa, esta estrategia está claramente alineada al enfoque de las actividades de ICT.

Gracias a la digitalización, el análisis de información está siendo cada vez más eficiente y ágil, y dentro de las aplicaciones futuras están el poder pasar del procesamiento tradicional (en una dimensión) de información estructurada como documentos de artículos científicos, patentes, informes… al procesamiento de información no estructurada proveniente de documentos y redes sociales con imágenes e incluso sonido (involucrando varias dimensiones) para que la empresa pueda mejorar sus procesos de planeación estratégica de una manera más integral. Más aún, podrátraducirtodoestoenunmetaversodonde, a través de redes neuronales, se puedan sacar diferentes escenarios futuros para tomar las mejores decisiones sobre la innovación en productos, procesos y servicios.

Sin duda, la evolución de este tipo de herramientas estará dando una perspectiva mucho más completa a la disciplina de ICT en el futuro próximo.

Aplicación de la Inteligencia Competitiva y Tecnológica

Hasta el momento no existe una metodología estándar para desarrollar esta actividad. Sin embargo, el estudio “Integrating Science and Technology Metrics into a Competitive Technology Intelligence Methodology”, de Rodríguez Salvador y Castillo Valdez (2021), propone una metodología CTI de ocho pasos (ver Figura 1):

1)Planeacióndelproyecto con la definición de objetivos, actividades y tiempos, así como las personas involucradas y sus funciones.

2)Identificacióndefuentesdeinformación, las cuales pueden ser primarias (basadas en la observación directa, así como en la interacción con personas expertas en el área que se analiza) o secundarias (información documentada a través de reportes, bases de datos, artículos científicos, patentes, etcétera).

3)Diseñodeestrategiade búsqueda de información.

4)Recopilacióndeinformaciónmás relevante.

5)Análisisdelainformacióna través de herramientas como:

Cienciometría, que consiste en analizar el comportamiento de literatura científica: número de publicaciones, número de citas, colaboraciones de autores, etc. (Baker et al., 2022; López Rodríguez & Ceballos, 2022; Mingers & Leydesdorff, 2015; Michán & Muñoz Velasco, 2013).

Patentometría, donde se analizan patentes como indicadores de invención para identificar tendencias y predecir futuros productos y/o procesos tecnológicos. (Rodríguez Salvador & Castillo Valdez, 2021; Speziali & Nascimento, 2020).

Mapeotecnológico que, a través de representaciones visuales, muestra escenarios futuros donde convergen ciencia, tecnología y mercado.

Métricasalternativas(altmetrics), útiles para medir el impacto social por medio de interacciones en redes sociales y sitios web (Sahu & Poduval, 2022).

6)Retroalimentaciónde expertos.

7)Validaciónyentregaderesultadosfinales.

8)Tomadedecisiones.

Figura 1. Metodología de Inteligencia Competitiva y Tecnológica, basada en la propuesta de Rodríguez Salvador y Castillo Valdez (2021).

Ejemplos de la Inteligencia Competitiva y Tecnológica

Esta disciplina ha contribuido a revelar tendencias, progreso y oportunidades de innovación del entorno tecnológico mundial en diferentes sectores. Por ejemplo, se ha utilizado en industrias como la farmacéutica, la de construcción, la agricultura y la de alimentos en Japón (Tsuchimoto & Kajikawa, 2022), en tejidos esferoides como bloques de construcción (Rodríguez Salvador et al., 2022), en bioimpresión 3D en América Latina (Rodríguez Salvador et al., 2019), manufactura aditiva orientada a dispositivos ortopédicos (García García & Rodríguez Salvador, 2018), en bioimpresión 3D con aplicaciones odontológicas (Rodríguez Salvador & Ruiz Cantú, 2018), en el panorama de

bioimpresión 3D (Rodríguez Salvador et al., 2017) e, incluso, en instituciones financieras (Du Plessis & Gulwa, 2016), así como en el estudio mismo de esta disciplina mediante mapas tecnológicos (Zhang et al., 2016).

Conoce la Inteligencia Competitiva y

Tecnológica

en el Tec

México avanza con pasos firmes en capacitación, investigación y vinculación con la industria en esta área. Por ejemplo, en 2001, en la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey, se fundó la Unidad de Inteligencia Competitiva y Tecnológica para la Innovación, a través de la cual se ha contribuido a la difusión de esta disciplina. Cientos de alumnos de licenciatura y posgrado se han capacitado en esta área, además de apoyar los procesos de planeación estratégica de la innovación en más de 100 organizaciones del ámbito de la manufactura, salud, finanzas, educación y más.

El primer proyecto desarrollado en esta Unidad fue a solicitud de una empresa 100% acerera y consistió en identificartendenciasparalaindustriadelaceroenelsectorautomotriz. La compañía quería saber si el acero seguiría siendo utilizado en el chasis del automóvil, y de ser así, qué tipos de aceros tenían que aplicarse, y si no, entonces definir qué otro tipo de materiales nuevos tendrían que incorporarse, incluso una combinación entre acero y otros materiales. Con el proyecto de ICT se identificó que el acero seguiría estando presente en el chasis del automóvil, se determinaron tipos de aceros, recubrimientos, posibles colaboradores para la empresa y en general se brindó una nueva perspectiva estratégica para la tecnología, a partir de lo cual la empresa decidió iniciar ciertos proyectos, cancelar otros, invertir en nuevos hornos, colaborar con ciertas instituciones académicas, etc., teniendo grandes ahorros que contribuyeron a mejorar su posición competitiva.

Gracias a la multidisciplinariedad de esta disciplina, en esta Unidad de Inteligencia Competitiva y Tecnológica sehandesarrolladoproyectosenacero,cemento,plásticos, alimentos,saludyfarmacia,entre otros. Ejemplos de aplicaciones se pueden encontrar en las publicaciones disponibles en la página web de esta Unidad. Actualmente se está trabajando con proyectos de impresión 3D, alimentos y salud. Se cuenta con colaboraciones en Europa, Asia, Norteamérica y, por supuesto, Latinoamérica.

En esta unidad son más que bienvenidas colaboraciones con otros académicos, empresas y gobierno, además de recibir alumnos de licenciatura y posgrado que quieran aprender sobre esta área. Con un entorno y tecnología cada vez más cambiante, es fundamental ir un paso adelante mediante la aplicación de metodologías como la Inteligencia Competitiva y Tecnológica.

Autora

MariselaRodríguezSalvadores ingeniera en Alimentos y doctora en Administración y Dirección de Empresas por la Universidad Politécnica de Cataluña, así como profesora titular en el Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey. Facultad de Impacto. Responsable de la línea de Investigación y Consultoría: Inteligencia Competitiva y Tecnológica para la Innovación (https://inteligenciacompetitiva.tec.mx/es), pertenece a los grupos pioneros en Iberoamérica en esta disciplina, teniendo más de tres décadas de experiencia en el diseño de Sistemas de Inteligencia Competitiva y Tecnológica, así como en Gestión de la Innovación y la Tecnología. Es la primera mujer en ingresar a la Academia Mexicana de Ciencias del Tecnológico de Monterrey y pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI), donde ostenta el nivel 2 desde 2017. Cuenta con varios reconocimientos a nivel nacional e internacional. marisrod@tec.mx

Referencias

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Venenosquesalvanvidas

Las secreciones de animales pueden servir para la creación de nuevos fármacos que curen enfermedades y trastornos humanos.

Los venenos están diseñados para cumplir un rol ecológico en los animales, pero su efectividad también los hace ideales para utilizarse en la medicina. (Foto: Getty Images)

octubre 13, 2023

Por David Meléndez Martínez y Jorge

Los venenos y las ponzoñas son sustancias a las cuales se atribuye la muerte de miles de personas anualmente alrededor del mundo. Irónicamente, estas secreciones han demostrado ser fuentedebioactivosquepermiteneldesarrollodetratamientosparalaprevención ycuradediversasenfermedades.En este artículo veremos qué son los venenos y ponzoñas, cuál es su función biológica, y cómo se desarrollan bioproductos con aplicaciones médicas a partir de los mismos.

Desde la antigüedad, los animales han sido parte clave de la sociedad, siendo partícipes en nuestra alimentación, cultura, religión y medicina. En particular, los animales venenosos y ponzoñosos (ver Glosario) (Figura 1) han generado temor a lo largo de la historia humana. Sin embargo, estos mismos animales también han sido fuente de inspiración para desarrollar tratamientos y medicamentos que previenen la muerte de millones de personas anualmente.

Figura 1. Los animales venenosos cuentan con un sistema especializado en el envenenamiento, el cual cuenta con un mecanismo también especializado en generar una herida e inocular el veneno (colmillos,

1:33

en el caso de las serpientes venenosas). Los animales ponzoñosos no cuentan con un sistema de inoculación de las toxinas, la intoxicación se lleva a cabo por contacto ísico o ingesta. (Imagen: creada con BioRender.com)

Los diferentes venenos y ponzoñas están compuestos por hasta cientos de moléculas que llamamos toxinas (ver Glosario). Hay que recordar que losvenenosyponzoñasestán diseñadosparacumplirunrolecológicoenlosanimales, ya que ellos lo utilizan para cazar a su presa, predigerirla o defenderse de potenciales depredadores. Cada una de las toxinas desempeña una actividad específica que le confiere al veneno una toxicidad dirigida. Por ejemplo, cuando una serpiente de cascabel caza para alimentarse, en el veneno se liberan múltiples toxinas. Algunas generan parálisis muscular, mientras que otras predigieren la carne y las grasas. Inclusive hay toxinas aromáticas que sirven a la serpiente para rastrear a su presa y hacer más eficiente la cacería.

Debido a que las toxinas son altamente efectivas y a que cada veneno o ponzoña tiene una gran cantidad de estas, los investigadores suelen usarlas como fuentenaturalparala identificacióndecompuestosbioactivos con aplicación en el desarrollo de nuevos fármacos (ver Glosario), aprovechando de esa manera el eficiente diseño molecular que la naturaleza ha perfeccionado por cientos de millones de años.

De toxina a medicina: el camino para llegar a la farmacia

Actualmente, múltiples formulaciones con toxinas como principio activo se venden como medicamentos o están en el proceso de investigación para llegar a serlo. Elcaminopara convertirunatoxinaenunmedicamentorequieremúltiplesestudiosque permitan identificar, aislar y mostrar la eficiencia de los potenciales principios activos, así como demostrar que los compuestos y formulaciones bioactivas no generan efectos secundarios indeseados (Figura 2).

Figura2. Pasos a seguir para generar un fármaco a partir de secreciones de animales. (Imagen: creada con BioRender.com)

Este procedimiento está vinculado a un proceso de gestión de la innovación que se fundamenta en la identificación de necesidades, áreas de oportunidad y soluciones de valor agregado. Desde este contexto, el responder a preguntas como: ¿qué enfermedad requiere un nuevo medicamento?, ¿por qué los medicamentos actuales generan efectos secundarios indeseables?, ¿cuál es el trasfondo biológico de la enfermedad?, ¿cuál es el mecanismo por el cual el bioactivo debería actuar? Si bien el proceso del desarrollo de un fármaco proveniente de un veneno o ponzoña es complejo, se puede describir la secuencia en las siguientes etapas:

1. Seleccionarenquévenenosoponzoñassebuscaránlosbioactivosdeinterés. Estos se eligen por las cualidades que tienen las toxinas en los venenos; si ya se conoce qué toxina es la que se requiere, se eligen los venenos o ponzoñas que la contengan.

2. Identificarfraccionesbioactivasprovenientesdelfraccionamientoparcialde venenosyponzoñas. Para ello se utilizan ensayos in vitro (por ejemplo, ensayos enzimáticos o con líneas celulares) en el laboratorio, mediante los cuales se identifican

las fracciones que contienen compuestos con la actividad específica que se está buscando.

3. Aislar,identificarycaracterizarlosbioactivos,validandoalaparsuactividad individualmedianteensayosin vitro. Las fracciones activas se separan en cada uno de sus compuestos mediante sus características químicas. Posteriormente, se identificarán aquellos compuestos con una mayor eficiencia para el tratamiento de la enfermedad.

4. Caracterizaryvalidarelefectoterapéuticodeloscompuestosbioactivosmediante estudiosinvivo(modelosanimales). Los protocolos a seguir deben estar aprobados y validados por los comités bioéticos correspondientes. Los modelos animales (ratas o ratones) se utilizan para demostrar los efectos terapéuticos. Además, se observa si existen efectos no deseados que impidan que este bioactivo pueda ser usado como un fármaco.

5. Caracterizaryvalidarelefectoterapéuticoenhumanos(pruebasclínicas).En humanos se demuestra el efecto terapéutico, qué dosis (ver Glosario) requiere el paciente para que sea eficaz y qué posibles efectos secundarios pudiese generar este bioactivo. A esta secuencia de etapas se le intercalan otras relacionadas con la producción biotecnológica de los bioactivos (para producirlos a gran escala y de manera estandarizada, sin necesidad de explotar la fuente biológica original) y con el desarrollo de la formulación para la estabilización, entrega controlada y dirigida de los mismos. Una vez que se ha demostrado que el compuesto (en su respectiva formulación) es eficaz y seguro para utilizarse, se requiere aprobación para su uso comercial. Esta aprobación la otorgan la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris) en México y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) en Estados Unidos.

Las toxinas en las farmacias

Históricamente se ha asociado la palabra “toxina” a compuestos nocivos. Sin embargo, solo hayunadiferenciaentretoxinayfármaco,¡ladosis! Una molécula en dosis definidas de manera racional puede generar efectos terapéuticos, mientras que en dosis descontroladas pudiera ser nociva o tóxica.

Hoy en día hay fármacos inspirados en toxinas para tratar múltiples enfermedades o trastornos. Por ejemplo, la Exendina-4 proveniente del veneno del monstruo de Gila inspiró el Semaglutide para el tratamiento de la diabetes tipo 2. Otro es el péptido Ω-MVIIA proveniente del veneno de caracoles marinos, el cual inspiró el Ziconotide, fármaco utilizado para el tratamiento del dolor crónico. Dentro de las múltiples aplicaciones médicas que pueden llegar

a tener los venenos y ponzoñas, nosotros como parte del Institute for Obesity Research del Tec de Monterrey estamos trabajando en buscartoxinasquepuedanayudarnosapreveniry combatirlaobesidadenniñosyadultos,asícomoenfermedadesasociadas,comola diabetestipo2yelsíndromemetabólico,entre otras.

Glosario

Dosis:cantidad de fármaco administrada a una persona para tener un efecto deseado.

Fármaco:sustancia que sirve para curar o prevenir una enfermedad. Sinónimos: droga, medicamento, medicina.

Ponzoña: sustancia tóxica, compuesta por una o más toxinas, que causa un daño al organismo mediante autoexposición o es transferida pasivamente sin necesidad de algún mecanismo o sistema de liberación. Usualmente se genera por ingestión, inhalación, adsorción de la piel. Además, algunos animales ponzoñosos no producen sus propias toxinas, si no que las obtienen de su entorno.

Toxina: sustancia producida por un organismo vivo que es capaz de generar daños a sí mismo oa otro organismo vivo. También se le conoce como “biotoxina”. Nota: no confundir con toxina ambiental o toxina antropogénica.

Veneno: sustancia tóxica, compuesta por una o más toxinas, que para causar un daño al organismo debe penetrar a tejidos internos por medio de una herida. Los animales que lo producen tienen un sistema de liberación, el cual incluye un grupo de células especializado en su producción, un conducto y un mecanismo de liberación; por ejemplo: los colmillos en serpientes y el aguijón en abejas y alacranes.

Autores

DavidMeléndez-Martínez es doctor en Biotecnología. Es investigador posdoctoral en la Unidad de Bioingeniería y Dispositivos Médicos del Institute for Obesity Research del Tec de Monterrey

JorgeBenavides es doctor en Ciencias de la Ingeniería con especialidad en Biotecnología. Es profesor investigador adscrito a la Unidad de Bioingeniería y Dispositivos Médicos Institute for Obesity Research del Tec de Monterrey 2 2 2

1. Snakebite envenoming. Nat. Rev. Dis. Primers. 2017; 3, 17063. https://doi.org/10.1038/nrdp.2017.63

2. Nelsen DR, Nisani Z, Cooper AM, et al. Poisons, toxungens, and venoms: redefining and classifying toxic biological secretions and the organisms that employ them. Biol Rev. 2014;89(2):450-465. doi:10.1111/BRV.12062

Ciudadesglobalesy multinacionalesdemercados emergentes

Las ciudades globales son lugares preeminentes para la Inversión Extranjera Directa de las empresas trasnacionales. Estas regiones subnacionales presentan influencias económicas, políticas e ideológicas más allá de sus límites ísicos y de su propio país.

Las ciudades globales ofrecen entornos más estables para las empresas extranjeras. (Foto: Getty Images)

septiembre 22, 2023

Por EvodioKalteneckeryMiguelMontoya

En un círculo virtuoso de refuerzo mutuo, ciudadesmundiales como Nueva York, Londres y París han asumido un papel central como espacios de producción y conductos de insumos clave requeridos por las multinacionales para operar sus organizaciones internacionales. Estas regiones presentan influenciaseconómicas,políticaseideológicasmás allá de sus límites ísicos e incluso de su propio país.

He aquí el fenómeno de las ciudades globales (CG) que tienen entornos institucionales más sólidos, estables y favorables a los negocios por lo que reducen las dificultades para las empresas extranjeras. Como resultado, lasmultinacionalesdemercadosemergentes (EMNE, por sus siglas en inglés) prefirieron operar filiales internacionales en ciudades globales porque estas les proporcionaban legitimidad, enlaces de transporte, mercados, recursos y capital.

Nuestra investigación analizó la Inversión Extranjera Directa (IED) de multinacionales de América Latina y comparó su elección de ciudades globales y modos de propiedad de entrada para entender cómo las EMNE se internacionalizan a través de las ciudades globales.

La naturaleza de las ciudades globales

Los tres atributos clave que definen a las ciudades globales son la disponibilidad de servicios avanzados al productor (APS, por sus siglas en inglés), la mentalidad cosmopolita y el alto grado de interconexión con los mercados locales e internacionales.

En primer lugar, estas ubicaciones albergan a muchos proveedores de servicios especializadosydealtovalor, como consultoría, publicidad, contabilidad, derecho y finanzas, esenciales para las funciones multinacionales que facilitan las operaciones de las filiales de las empresas internacionales.

En segundo lugar, el ambiente cosmopolita emana de sus condiciones fundacionales y de su continuo desarrollo como lugar de alto estatus caracterizado por una población culturalmente diversa.

En tercer lugar, el altoniveldeconectividadísicaydigital con otras áreas y ciudades globales facilita y agiliza la transferencia internacional de bienes, personas e información.

Estas características parecen esenciales para diferenciar las ciudades globales de otras ubicaciones subnacionales, como las megaciudades, caracterizadas por el tamaño y la densidad de población, y los clústeres económicos, más centrados en la industria y la tecnología.

Desde el punto de vista de la gestión, lasempresasmultinacionalesseexpandena ciudadesglobalespara establecer filiales y actuar como cabezas de puente para una mayor expansión internacional y subnacional. Por un lado, las empresas multinacionales encuentran muchas dificultades al entrar en lugares extranjeros con características de mercado distintas y entornos institucionales a veces débiles. Por otro lado, lasciudadesglobalescuentancon entornosinstitucionalesmássólidos,establesyfavorablesa los negocios que facilitan la internacionalización.

En consecuencia, las multinacionales emergentes (MNE) se sienten atraídas por los emplazamientos globales para reducir la Liability Of Foreignness(LOF). En el caso de las multinacionales de mercados emergentes (EMNE), estas empresas optan por ubicarse en una ciudad global porque les proporciona legitimidad, enlaces de transporte, mercados, recursos y capital.

Para evaluar el fenómeno de las ciudades globales en relación con las EMNE de América Latina (multilatinas), se investigaron las opciones de localización (país y ciudad) para cada entrada y la categoría de ciudades globales. Además, se investigaron tres variables relativas al modo de entrada: establecimiento (adquisición de nuevas empresas), propiedad (empresa conjunta o filial en propiedad absoluta) y motivosdelainternacionalización (búsqueda de conocimientos, de mercados, de eficiencia, de recursos y de capital).

Resultados

Las multinacionales del sector servicios se internacionalizan predominantemente a través de ciudades muy conectadas. Por el contrario, las multinacionales del sector secundario se internacionalizan a través de ciudades poco o nada globalizadas. Además, las multilatinas del sector terciario muestran una sólida preferencia por las ciudades altamente conectadas, como Londres, Nueva York, Madrid, París, Frankfurt y Shanghái. Además, esta investigación sugiere que las filiales de propiedad exclusiva son el modelo de propiedad preferente adoptado por las multilatinas a través de las ciudades globales.

Lasmultilatinassonávidascompradorasdeotrasempresas, lo que indica que las multinacionales de los mercados emergentes adquieren otras empresas para acelerar su proceso de internacionalización. Una vez más, la preferencia por las ciudades altamente conectadas está presente porque la mayoría de los objetivos de adquisición tenía su sede en ciudades altamente conectadas. Sorprendentemente, se descubrió que las multilatinas preferían utilizar un modelo de propiedad de filiales en propiedad absoluta.

Por último, las diferencias en el país de origen afectan la selección de ciudades globales. Por ejemplo, esta investigación sugiere que las empresas de Brasil y México utilizan niveles indistintos de ciudades globales, mientras que las empresas argentinas, colombianas y chilenas utilizan preferentemente ubicaciones altamente globalizadas.

Debido a la solidez de sus lazos económicos con Estados Unidos, México constituye una excepción con respecto a otros países latinoamericanos en cuanto a los modos de propiedad, ya que las multinacionalesmexicanasrecurrenconmayorfrecuenciaalas jointventuresque otras multilatinas.

Implicaciones para la teoría y la práctica

El estudio contribuyó tanto a la teoría como a la práctica. En primer lugar, se realizó una importante contribución teórica al demostrar que las multilatinas aprovechan el fenómeno de las ciudades globales. Sin embargo, solo unas pocas multinacionales, principalmente del sector servicios, aprovechan plenamente los servicios avanzados al productor (APS), la mentalidad cosmopolita que se encuentra en las CG y el alto grado de interconexión con las características de mercados locales e internacionales que ofrecen las ciudades globales. En consecuencia, lasEMNEseencuentranenlasfasesinicialesdeutilizacióndelas ciudadesglobalesparasuinternacionalización.

Los profesionales también se beneficiarán de esta investigación porque se ha proporcionado una hoja de ruta para la internacionalización de las multilatinas a través de las ciudades globales.

Autores

MiguelMontoyaes profesor titular del Tecnológico de Monterrey. Obtuvo su maestría y doctorado en la Universidad Autónoma de Barcelona. Dirige el hub Comillas del Instituto Para el Futuro de la Educación en Santander, España. Ha publicado numerosos artículos y libros sobre gestión.

EvodioKaltenecker realizó un MBA en Harvard Business School y un doctorado en la Universidad de Sao Paulo. Ha publicado y es coautor de artículos sobre gestión en varias revistas académicas críticas e imparte clases en varios programas de educación ejecutiva en escuelas de negocios de Estados Unidos y Europa.

Referencias

Red de Investigación sobre Globalización y Ciudades del Mundo. GaWC – Globalización y Ciudades del Mundo. (s.f.). Obtenido el 5 de noviembre de 2021, del sitio: https://www.lboro.ac.uk/gawc/.

Kaltenecker, E., & Montoya, M. A. (2022). Global cities and multilatinas: the search for global cities-specific advantages, establishment and ownership entry modes. Competitiveness Review: An International Business Journal (próximo a imprimirse).

Transdisciplinariedadparael desarrollo

económicoy sostenible

Ya no solo se trata de que las cadenas de valor sean rentables, hay que pensar en la sostenibilidad y el desarrollo local y la banca juega un papel importante en la ecuación.

Si los problemas complejos de nuestra era van a tener solución (o al menos una mejora en sus efectos), probablemente se trate de un producto de STEM. (Foto: Getty Images)

TecScience

agosto 21, 2023

PorFedericoTrigosyCarlosMarioAldana

En las últimas décadas, muchas de las grandes compañías globales encontraron proveedores demenorcostototalenlocalidadeslejanas,haciendodelalogísticayelcomercio internacionalungrancampodeestudioytrabajo.

La pandemia por Covid-19, y más recientemente la guerra de Rusia contra Ucrania, enfatizan la sensibilidad de esa estrategia de menor costo ante eventos imprevistos. Pero si son imprevistos, ¿cómo nos podemos preparar? Y más aún: ¿deberemos aceptar opciones de proveeduría de mayor costo total para reducir el riesgo? Estas son algunas de las preguntas que las empresas globales se están haciendo hoy en día.

¡Qué problema tan complicado! Así que usemos algunas de las herramientas de la caja para problemas complejos. Una de las primeras herramientras que debemos emplear es el enfoque transdiciplinario. La transdisciplinariedad nos dice que si los problemas complejos de nuestra era van a tener una solución (o al menos una mejora en sus efectos), muy probablemente será un productodeCTIM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, o STEM, por sus siglas en inglés), pero para incrementar su probabilidad de éxito, esa solución debe involucrarcienciascuantitativasycualitativas tomando en cuenta todas las partes involucradas (stakeholders) y usando conceptos administrativos en su implementación y sostenibilidad.

El impacto de las cadenas de valor

Con este enfoque volvamos alretodelascadenasdevalor. Un concepto que resalta es el de nearshoring, una estrategia en la cual una organización transfiere elementos de su operación a localidades que, a pesar de estar ubicadas en otros países (o entidades federativas), están en destinos cercanos y con husos horarios semejantes promoviendo un menor riesgo operativo.

Con este concepto en mente, países, entidades federativas e incluso municipios o condados tienen la oportunidad de reevaluar sus vocaciones laborales.

La banca, y en particular la banca de desarrollo, tiene un papel protagónico en la evaluación de las vocaciones laborales de una región (país, estado o municipio). Al identificar estas vocaciones y su lugar (actual o potencial) en los eslabones de las cadenas de valor globales, internacionales o nacionales, tendrá la oportunidad de impulsar organizaciones, a través de créditos, a participar o fortalecer su rol en dichos eslabones. Ben Bernanke (premio Nobel de Economía 2022), en conferencia de prensa desde la Brookings Institution, su lugar de trabajo, mencionó que la idea por la cual recibió el Nobel de Economía es que “el sistema financiero puede ser un motor de la actividad económica” o “crear grandes crisis como vimos en 2008”.

Tradicionalmente, la orientación a la cadena de valor es sobre servicio, calidad y eficiencias en tiempo/costo. Este enfoque tiene efectos adversos sobre el desarrollo sostenible y cambio climático. Ahora, ¿cómorelacionamoslaeficienciadelacadenadevalorysusimpactos enelmedioambienteconelsistemafinanciero? Según Baid & Jayaraman, las inversiones ESG (enfoque en gobierno ambiental, social y corporativo, o Environmental, Social y Governance, por sus siglas en inglés) fueron de 40 trillones de dólares estadounidenses en 2021 y se espera un incremento de 30% sobre esta cifra para el 2025. Por ello, los inversionistas socialmente sensibles estarán motivados a considerar alinear los impactos sociales a criterios de rentabilidad.

Transdisciplinariedad para el desarrollo económico

Con todo esto en mente, los autores desarrollamos una política transdiciplinaria de asignación de créditos, donde una institución financiera puede ejercer una influencia significativa en un conjunto de industrias, tomando en cuenta ciertos objetivos (por ejemplo, el incremento en ingresos de familias locales, en ingresos de proveedores locales, etc.) relacionados con el desarrollo económico regional (país, estado o municipio), a lo largo de un horizonte de planeación determinado.

Esta política tiene como eje central un modelo de optimización sofisticado (un producto CTIM) para asignar créditos, que toma en cuenta a la sociedad en general, la institución bancaria, el empresariado, las fuerzas laborales, las empresas de proveeduría (stakeholders), etc., y considera elementos de administración para su implementación y sostenibilidad. Esta política es totalmente compatible con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establecidos en 2015 por la Asamblea General de las Naciones Unidas.

Si deseas conocer más de este trabajo, te invitamos a leer nuestro artículo “A transdisciplinary policy to maximize regional supply-links economic value through credit allocation”, publicado por los autores en la prestigiada revista científica Product Management and Development.

Autores

FedericoTrigos. Es profesor investigador de la EGADE Business School, del Tecnológico de Monterrey. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y de la Academia Mexicana de Ciencias. Es líder del Grupo de Investigación de Enfoque Transdisciplinario de Cadena de Valor y Oportunidades Globales de la Escuela de Negocios. Su área de interés es el desarrollo de modelos cuantitativos sostenibles que promuevan el desempeño óptimo dentro de las organizaciones. (ftrigos@tec.mx)

CarlosMarioAldana. Es estudiante del programa doctoral en ciencias administrativas de la EGADE Business School. Su área de interés es el enfoque transdisciplinario de las finanzas de impacto sostenible. (A00787352@tec.mx)

Cáncerenunchip:lainnovadorarevolución biomédica

La incorporación de plataformas tecnológicas del tipo “cáncer en un chip” permitirá determinar el tratamiento anticáncer más adecuado para cada individuo, impulsando así el futuro de la medicina personalizada.

Célula T humana (azul) destruye célula cancerígena (roja). (Foto: Getty Images)

TecScience

Julio 27, 2023

Por Salvador Gallegos Martínez

Por Salvador Gallegos Martínez

¿Es ciencia ficción pensar que una tecnología determinará el fármaco más efectivo y seguro para tratar a una persona con cáncer, tomando en cuenta su condición clínica individual? Hoy es ficción, pero la ciencia y la tecnología están construyendo las bases para que la medicina personalizada sea una realidad en un futuro próximo.

En la actualidad enfermedades como viruela, sarampión, tétanos, difteria y poliomielitis han sido controladas gracias a la implementación de vacunas y tratamientos médicos. No obstante, algunas patologías permanecen renuentes, entre ellas el cáncer.

¿Por qué no ha sido posible encontrar un tratamiento definitivo y universal contra el cáncer? Esta es una enfermedad muy dinámica y altamente heterogénea. Cada tumor maligno evoluciona y se comporta de manera diferente. En la actualidad, la evaluación de fármacos o candidatos terapéuticos se realiza en líneas celulares y modelos animales (ratas, ratones o conejos). Desafortunadamente, estos modelos resultan ser predictores pobres de la eficacia clínica y no reflejan la complejidad de la fisiopatología del cáncer en humanos. En consecuencia, es indispensable implementar plataformas tecnológicas o modelos biológicos más precisos y extrapolables al ser humano.

Un aspecto adicional a considerar es que cada individuo es único y posee diferencias genéticas, celulares, bioquímicas y fisiológicas. Desde esta perspectiva, la medicina personalizada repunta para ser la medicina del futuro. El objetivo de esta vertiente médica es diseñar tratamientos especializados y enfocados individualmente. Es por ello que grupos de investigación biomédica a nivel global trabajan en la implementación de plataformas tecnológicas que permitan evaluar la acción de fármacos anticáncer basados en los requerimientos individuales.

Situación actual

Pese a estar a años de esta realidad, estamos avanzando con paso firme hacia su materialización. Por ejemplo, el Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica del Tecnológico de Monterrey (Álvarez-Trujillo Lab) desarrolla plataformas cáncer-en-unchip.

Estossistemassonútilestantopararealizarinvestigaciónfundamentaldelaenfermedad, comoparaevaluarlaeficaciadefármacosenmodelosbiológicosquerecapitulana microescalalascondicionesenlasquesedesarrollauntumorenelcuerpohumano.

Lafabricaciónyaplicacióndeestossistemasinvolucrantecnologíascomolaimpresión 3Ddechipsquedemocratizalafabricacióndeestosdispositivos,tecnologías microfluídicasquepermitenoperaralossistemasconpequeñascantidadesdefluido,y lasdeingenieríaybiofabricacióndetejidosquehabilitanlageneracióndemodelos3Dde tumores.

Modelosdecáncerenunchip

EnÁlvarez-TrujilloLabsehandesarrolladomodelosdecáncerenunchipconventajas distintas.Unodeellosconsisteenunmicrodispositivode20x20milímetros,conuna cámaracentralquecontieneelmodelobiológicocanceroso(microtumoresféricorodeado porunsoportebiológicoacelular),flanqueadoporcanalesmicrofluídicosmediantelos cualesseadministrancontinuamentenutrientesylosfármacosanticáncer.Estesistema cuentaconunabaseópticamenteaccesiblealmicroscopio,quepermitedarseguimiento almodelobiológicoentiemporeal.

Otromodeloconsisteenunminirreactoragitado,undispositivotipotanquecon capacidaddetresmililitros,elcualcontieneunagitadormagnéticoparafomentarun ambientebienmezcladoyquepermitelaadiciónsostenidadenutrientesofármacos.En estaplataformaesposibleevaluarcontinuamenteladinámicadelsistemabiológico dentrodelreactor,alanalizarelfluidocosechadoalasalida.Porejemplo,elefecto anticáncerdeunfármacoenunmodelodetumoresdetectableindirectamenteal sensarunamenoractividadmetabólicadelmicrotumorcuandoseanalizaelmediode cultivorecolectadoalasalidadelreactor.

Elminirreactoragitadotambiénsehaempleadoparacultivarymadurar“microtumores” apartirdeagregadosdelíneascelularesmodelodelcáncerdemama(MCF7).Graciasal mezcladoefectivoyaportecontinuodenutrientes,losmicrotumoressemantienen viablesporextensosperiodos(30días).Estosmicrotumoresfueronutilizadoscomo modelosbiológicosparaevaluarlaefectividadanticáncerdetresterapias farmacológicas(docetaxel,doxorubicinaypaclitaxel)comúnmenteutilizadasen laclínica.Talcomoseesperaba,losresultadosdemostraronparacadafármacouna respuestadependientedeladosisydeltiempoenlareduccióndelaviabilidaddelos

microtumores.Lacapacidaddeestossistemasparadiscriminarelefectoentredosisy fármacoscondiferentesmecanismosdeacción,validalautilidaddeestesistemapara tamizartratamientos.

Nuevosretos

Elsiguientedesafíoconsistiráenlaobtencióndebiopsiasdetumorescancerígenosy evaluarlaaccióndediferentesterapias(ocombinacióndeestas)ennuestrosdispositivos decáncer-en-un-chip.

ElTecnológicodeMonterreyreafirmasucompromisosocialmediantelainvestigacióne implementacióndeplataformasinnovadoras,promoviendosinergiasmultidisciplinarias queinvolucrentécnicasdesimulacióncomputacional,secuenciacióngenómica, ingenieríadetejidos,cultivoybioimpresión3Dparaobtenerresultadosdirigidosy extrapolablesalaprácticaclínica.

Estasnuevasherramientasbrindaránsolucionestecnológicasrobustasyprecisasque permitiránalmédicotratanteprescribirlaterapiaanticáncerdemanera personalizadasegúnlasnecesidadesdecadaindividuo.

Autor

SalvadorGallegosMartínez.DoctorenBiotecnologíaporlaEscueladeIngenieríay CienciasdelTecnológicodeMonterrey.Actualmenteesinvestigadorposdoctoraly profesordecátedraenlamismainstitución.Contacto:salvador.gallegos@tec.mx. ORCID:https://orcid.org/0000-0001-5780-7946

Asesores

MarioMoisésÁlvarez.DoctorenIngenieríaQuímicayBioquímicaporlaUniversidad deRutgers,miembrodelSistemaNacionaldeInvestigadores(CONACyT),NivelIII, directoryprofesorinvestigadordelGIEEdeIngenieríaBiomédicadelaEscuelade IngenieríayCiencias.TecnológicodeMonterrey,CampusMonterrey.Contacto: mario.alvarez@tec.mx.ORCID:https://orcid.org/0000-0002-9131-5344

GrisselTrujillodeSantiago.DoctoraenBiotecnologíaporelTecnológicode Monterrey,miembrodelSistemaNacionaldeInvestigadores,NivelII,PremioL’OréalUNESCO-AMC2019,codirectorayprofesorainvestigadoradelGIEEdeIngeniería BiomédicadelaEscueladeIngenieríayCienciasdelTecnológicodeMonterrey,Campus Monterrey.Contacto:grissel@tec.mx.ORCID:https://orcid.org/0000-0001-9230-4607

Asesoreditorial

JesúsEduardoElizondoOchoa.DoctorenBiotecnología(TecnológicodeMonterrey), doctorenOdontología,menciónDoctorInternacional(UIC-Barcelona),profesorinvestigadordelGIEEenIngenieríaBiomédicadelaEscueladeIngenieríayCiencias (EIC)ydelayEscueladeMedicinayCienciasdelaSalud(EMCS).MiembrodelSistema NacionaldeInvestigadores(CONACyT).Contacto:je.elizondo@tec.mx.ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1763-9399

Parasabermás

Trujillo-deSantiago,G.,Flores-Garza,B.G.,Tavares-Negrete,J.A.,Lara-Mayorga,I.M., González-Gamboa,I.,Zhang,Y.S.,Rojas-Martínez,A.,Ortiz-López,R.,&Álvarez,M.M. (2019).TheTumor-on-Chip:RecentAdvancesintheDevelopmentofMicrofluidic SystemstoRecapitulatethePhysiologyofSolidTumors.Materials(Basel,Switzerland), 12(18),2945.

Gallegos-Martínez,S.,Lara-Mayorga,I.M.,Samandari,M.,Mendoza-Buenrostro,C., Flores-Garza,B.G.,Reyes-Cortés,L.M.,Segoviano-Ramírez,J.C.,Zhang,Y.S.,TrujillodeSantiago,G.,&Álvarez,M.M.(2022).Cultureofcancerspheroidsandevaluationof anti-cancerdrugsin3D-printedminiaturizedcontinuousstirredtankreactors(mCSTRs). Biofabrication,14(3),10.1088/1758-5090/ac61a4.

Álvarez,M.M,Mendoza-BuenrostroC.,Trujillo-deSantiago,G.,Gallegos-Martínez,&S., Lara-Mayorga,I.M.(2022).Miniatureagitationtankforcultureandcontinuous perfusionoftissue.InternationalPatentNo.WO2022103249A1

Sánchez-Salazar,M.G.,Crespo-LópezOliver,R.,Ramos-Meizoso,S.,Jerezano-Flores,V. S.,Gallegos-Martínez,S.,Bolívar-Monsalve,E.J.,Ceballos-González,C.F.,etal.(2023). 3D-PrintedTumor-on-ChipfortheCultureofColorectalCancerMicrospheres:Mass TransportCharacterizationandAnti-CancerDrugAssays.Bioengineering,10(5),554. MDPIAG.Retrievedfromhttp://dx.doi.org/10.3390/bioengineering10050554

Elpuntodeventa,unapuertaala agresiónporpartedeclientes

Las agresiones a empleados de mostrador son cada vez más comunes por parte de los clientes. Esta investigación busca identificar y medir estas agresiones para encontrar mejores maneras de resolver estos conflictos.

Las nuevas tecnologías pueden causar frustración en el cliente y alterar su comportamiento. (Foto: Getty Images)

julio 7, 2023

Por María Lucila Osorio

La agresión a empleados en las tiendas es muy común y probablemente todos hemos sido testigos de algún incidente. De acuerdo con la Asociación Nacional de Tiendas de Autoservicio y Departamentales (ANTAD), en 2021, enMéxico,el35%delosempleados detiendasypuntosdeventaexperimentóalgúntipodeviolencia, incluyendo agresiones verbales y ísicas por parte de los clientes. En Australia, según un estudio sindical en el sector minorista en 2020, el 80% de los empleados ha sufrido abuso por parte de los clientes, mientras que, en el Reino Unido, un estudio similar arrojó una cifra del 65%. Se sabe que, a nivel global, la agresión de los clientes hacia los empleados sigue siendo un problema sin resolver.

Consecuencias

del cambio en la manera de vender

Las disrupciones causadas por la pandemia por COVID-19, la velocidad del cambio en el comercio al detalle, el incremento en el uso de tecnologías en el punto de venta, así como las estrategias omnicanal implementadas de manera apresurada, generan, en ocasiones, frustración en el cliente y afectan negativamente su experiencia de compra.

Esto puede dar lugar a comportamientos no deseados por parte del cliente. Por ejemplo, los empleados de tiendas reportaron incidentes tales como insultos, amenazas o gritos, así como casos de robo y actos de vandalismo en las tiendas que pueden poner en peligro su seguridad e integridad ísica. Por lo tanto, es importante que losempleadoresenelcomercioaldetalle yelsectorserviciostomenmedidasparaprotegerasuscolaboradores de la agresión de los clientes.

Medición holística de la agresión por parte del cliente

A pesar de que este tipo de agresión es una conducta en aumento, el presente estudio representa el primer intento de medirlamagnitudylatipología de dicho fenómeno. Recordemos que, como dijo Peter Drucker, si algo no se puede medir, no se puede mejorar. Por lo tanto, se hace evidente la importancia de este estudio y su aporte a la industria del comercio minorista, al desarrollar un instrumento de fácil aplicación que proporciona una

medición válida y confiable de la agresión de los clientes hacia los empleados. Unavez obtenidaestamedición,lasempresasminoristaspodránimplementarmedidasde prevenciónycontrol. Además, este estudio es el punto de partida para más investigaciones sobre la mitigación de este importante fenómeno.

Estudios previos se enfocaron individualmente en formas extremas de agresión, tanto verbal como ísica. Sin embargo, la investigación actual abordó el tema de manera holística y encontró cuatro formas de agresión que van desde lo casi «inexpresivo» a lo totalmente «expresivo” (ver recuadro).

«Si algo no se puede medir, no se puede mejorar». –Peter Drucker

Esta identificación se logró tomando en cuenta la naturaleza de la relación cliente-empleado, donde existe un desbalancedepoder(elclientetienesiemprelarazón), el bajo estatus del empleado dentro de la organización, lo que lo deja un tanto «desprotegido», y la naturaleza desconectada e individualizada de la interacción (es posible que el cliente no regrese a dicho establecimiento por lo que no hay miedo a represalias).

Agresiónreactiva-expresiva

Una reacción emocional visible desencadenada por un evento situacional que resulta en una agresión ísica (o verbal) directa e intencional dirigida hacia un individuo.

Ejemplos: empujar, lanzar objetos, gritar agresivamente al empleado como respuesta a una situación desfavorable, tal como la falta de disponibilidad de un producto o la negativa de un reembolso.

Agresiónproactiva-expresiva

Una demostración emocional visible y con propósito que resulta en una agresión directa e intencional dirigida hacia un individuo, con la finalidad de lograr algún objetivo.

Ejemplo: degradar, gritar o insultar con el objetivo de obtener algún reembolso, mejoras o beneficios.

Agresiónreactiva-inexpresiva

Una reacción emocional sutil e implícita desencadenada por un evento situacional negativo que resulta en una hostilidad directa encubierta, no verbal y no ísica, dirigida hacia un individuo.

Ejemplo:mirar fijamente de manera agresiva al empleado, entrar en su espacio personal, usar la altura o el físico para intimidarlo, ignorar sus indicaciones o solicitudes razonables.

Recuadro. Matriz de agresión por parte del cliente.

Agresiónproactiva-inexpresiva

Una reacción emocional sutil y con propósito que resulta en una hostilidad indirecta encubierta, no verbal y no ísica, dirigida hacia un individuo con la finalidad de lograr algún objetivo.

Ejemplo: enviar quejas falsas, escribir reseñas negativas falsas, hacer afirmaciones falsas sobre el desempeño de un empleado con la finalidad de obtener alguna compensación.

Para la creación del instrumento de medición, se siguió el proceso científico estándar resultado en un cuestionariode19reactivosquepermitenidentificarymedirlostipos deagresión mencionados anteriormente. Un estudio posterior demostró la validez predictiva de nuestro instrumento al ser aplicado a 391 empleados en el sector del comercio al detalle. Se creó un modelo teórico que supone que los diferentes tipos de agresión son antecedentes de exhaustación laboral, lo que lleva al empleado a sentir estrés laboral. El estudio demostró que estrés laboral está relacionado con comportamientos en contra de la empresa y deseos de renunciar.

Problema multidimensional

Como conclusión, quedó demostrado que la agresión a empleados por parte de los clientes es un fenómeno complejo y multidimensional. Elinstrumentodesarrolladopuedeser fácilmenteusadoparamedirelfenómenoencadapuntodeventaoservicio e identificar las agresiones a las que son más propensos los empleados.

Este conocimiento puede derivar en medidas precisas como aumentar el número de supervisores en el área de cajas o instalar sistemas de videoseguridad. También es necesario proporcionar capacitación para la resolución de conflictos en el punto de venta, implementar políticas de seguridad en la tienda y proporcionar apoyo y recursos a los empleados afectados. Finalmente, dado que la rotación de empleados sigue siendo un gran problema en el sector del comercio al detalle, el presente estudio puede ser el punto de partida para encontrar soluciones a dicho problema.

¿Quieressabermás?

El estudio completo, sus fundamentos teóricos, el método empleado, así como los resultados obtenidos e implicaciones teóricas y prácticas se encuentran publicados en Mortimer, G., Wang, S., & Osorio, M.L. (2023). Measuring customer aggression: Scale development and validation, Journal of Retailing and Consumer Services, 73, 103348.

Nanotecnologíaparael tratamientodelaobesidad

El creciente aumento de este padecimiento en México y el mundo ha despertado en investigadores y científicos la urgente necesidad de estudiar y probar métodos a base de nanopartículas para prevenirlo y combatirlo.

Micrograía que muestra la grasa blanca (abajo) y marrón (arriba). (Foto: Getty Images)

junio 12, 2023

TecScience

Por Omar Lozano-García y Helen Y. Lorenzo-Anota

Actualmente, en el mundo existen más de 2 mil millones de personas con obesidad, y México se ubica como el quinto país con mayor prevalencia. La Encuesta Nacional de Salud evidenció que el 75.2% de los adultos padece sobrepeso u obesidad. Estas alarmantes estadísticas sugieren que, parael2030,cercadel40%delosadultosmexicanosserádiagnosticado conproblemasdeobesidad. Además, nuestro país ocupa el primer lugar en obesidad infantil a nivel global. Esto significa que de cada 20 niños menores de cinco años, al menos uno padece sobrepeso u obesidad. Esta cifra se eleva a uno de cada tres en niños de entre seis y 19 años. Esta alta prevalencia tiene graves implicaciones económicas, pues se estima que las consecuencias (de salud, económicas, sociales) de padecer obesidad en México representan el 5% del PIB (producto interno bruto).

De acuerdo con la relación peso-talla de un individuo, la obesidad es un exceso en la acumulación de grasa corporal. El impacto principal es que aumenta la probabilidad de desarrollar otras enfermedades con mayor mortalidad, como diabetes mellitus tipo II, padecimientos cardiovasculares, síndrome metabólico, hipertensión, enfermedad del hígado graso no alcohólico, una amplia variedad de tipos de cáncer y depresión (Lin & Li, 2021; Redinger, 2007).

Para evitar la progresión, es importante primero entender las alteraciones fisiológicas que acompañan la acumulación de la grasa corporal en el paciente obeso.

Tejido adiposo: almacén de grasa corporal

De manera saludable, la grasa corporal se almacena como tejido adiposo, acumulado en regiones como la zona abdominal, la espalda, las piernas y la cara. Este tejido está constituido entre un 80 y 90% por adipocitos, células altamente especializadas en el almacenamiento de grasa. De acuerdo con sus características morfológicas y bioquímicas, se diferencian de manera particular en tres subtipos: blanco, beige y pardo (Hadi et al., 2019; González Jiménez, 2013; Mayoral et al., 2020). Sus principales funciones son el reservorio de grasa para la obtención de energía y la producción de moléculas que regulan otras funciones como el hambre y el sistema inmunológico.

Bajo condiciones no saludables como en la obesidad, el tejido adiposo no cumple sus funciones, además de que surgen perturbaciones en los adipocitos, como el aumento en su tamaño, el incremento en inflamación y la disminución de la sensibilidad de la hormona que

regula los niveles de glucosa en sangre (insulina). Todos estos cambios sugieren que el tejido adiposo es blanco ideal para la innovación de tratamientos para combatir la obesidad.

La urgencia por crear tratamientos para la obesidad

Las principales estrategias para disminuir la grasa corporal son cambios en los hábitos diarios, una alimentación saludable y actividad ísica. Además, la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) de Estados Unidos ha aprobado el uso de medicamentos y dispositivos, así como cirugías bariátricas para promover la pérdida de grasa corporal del paciente obeso. Sin embargo, la gran mayoría están limitados por su falta de especificidad, aumentando el riesgo de desarrollar tumores, y la insostenibilidad de los efectos a largo plazo –efecto rebote–, sumado a los extravagantes costos que le generan al paciente (Khera et al., 2016). Por lo tanto, se requieren urgentemente novedosos y mejorados enfoques para el tratamiento de la obesidad.

Una de estas rutas son estrategias dirigidas de manera selectiva al tejido adiposo, que sean capaces de restaurar la función convencional de los adipocitos. Tratamientos recientes como la semaglutida han tenido resultados muy alentadores para pacientes con obesidad, quienes han reducido alrededor del 10% de su peso corporal; sin embargo, tiene varias desventajas, incluidos efectos secundarios acentuados, la necesidad de consumir permanentemente el medicamento para mantener los cambios obtenidos y su alto costo actual.

Avances nanotecnológicos

En las últimas décadas, lananotecnología, sistemas con tamaños alrededor de 100 nanómetros (mil veces más pequeño que el diámetro del cabello humano), como las nanopartículas (NPs), ha ofrecido novedosos enfoques para el área de la salud: una entrega dirigida al tejido u órgano objetivo que libere el fármaco de manera controlada y constante, requiriendo menos dosis y administraciones, aunada a una reducción de efectos secundarios. Estos sistemas pueden diseñarse para viajar por la sangre y llegar a un tejido u órgano objetivo, como el tejido graso, para entregar el fármaco.

En los últimos años, se han utilizado para el tratamiento de la obesidad por medio de su acción en adipocitos. Estos son algunos ejemplos:

1. Investigadores han utilizado NPsdeoro, algunas cargadas con extractos de plantas medicinales como la del té verde, logrando pérdida de grasa en adipocitos (Simu et al., 2018; Akter et al., 2022) y disminución en los niveles de inflamación, glucosa y lípidos en sangre de ratones obesos, además de favorecer la pérdida de peso (Chen et al., 2018; Lei Gao et al., 2020).

2. Los liposomas –NPs a base de fosfolípidos (estructuras como las membranas celulares)–también se han estudiado como sistemas de entrega de fármacos contra la obesidad: la entrega de péptidos que favorecen la pérdida de peso de ratones obesos disminuye los lípidos en sangre y evita la resistencia a la insulina (Jiang et al., 2017); la entrega de compuestos producidos en cuerpo como citocinas antiinflamatorias reduce la inflamación (Toita et al., 2016), y la entrega de L-carnitina favorece el metabolismo de lípidos (Yaşacan et al., 2020).

3. Las NPspoliméricas –a base de polímeros biocompatibles y biodegradables– se han utilizado con éxito para la liberación controlada y sostenida de fármacos contra la obesidad: la entrega de extractos de plantas medicinales o quercetina (el antioxidante más disponible en frutas y verduras) favoreció la pérdida de peso en ratones obesos (Abu et al., 2013, Ahmed et al., 2021), mejorando el efecto antiobesogénico de extractos de plantas; asimismo, la entrega de fármacos para otro tipo de enfermedades como la rosiglitazona (usada en diabetes) o la dibenzazepina (usada como antidepresivo) ha reducido la inflamación del tejido adiposo y previene la formación de nuevo tejido adiposo en ratones obesos, mejorando su manejo en glucosa y atenuando la ganancia de peso corporal de los ratones (Di Mascolo et al., 2013, Jiang et al., 2017).

Actualmente, el Institute for Obesity Research del Tecnológico de Monterrey busca encontrar soluciones contra esta enfermedad. Uno de sus proyectos de investigación tiene como propósito el desarrollo de nuevas formulaciones contra la obesidad en la infancia temprana. Este proyecto se basa en la identificación de novedosos compuestos para el tratamiento de la obesidad y su entrega por medio de NPs, biocompatibles y biodegradables, a través de estrategias de direccionamiento al tejido adiposo para entregar de manera controlada y sostenida fármacos que ayuden a reducir este padecimiento.

Esperanza nanotecnológica

La lucha por la prevención y el tratamiento de la obesidad es una emergencia en todo el mundo. Al día de hoy, las limitantes se encuentran en los efectos secundarios graves y en la baja efectividad a largo plazo.

La implementación de la nanotecnología en el tratamiento de la obesidad ofrece oportunidades que apoyan con la pérdida de peso y la prevención de los trastornos metabólicos en el paciente.

Referencias

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Simu, S. Y., Ahn, S., Castro-Aceituno, V., Singh, P., Mathiyalagan, R., Jiménez-Pérez, Z. E., Hurh, J., Oi, L. Z., Hun, N. J., Kim, Y.-J., & Yang, D.-C. (2018). Gold Nanoparticles Synthesized with Fresh Panax ginseng Leaf Extract Suppress Adipogenesis by Downregulating PPAR γ /CEBP α Signaling in 3T3-L1 Mature Adipocytes . Journal of Nanoscience and Nanotechnolog, 19(2), 701–708. https://doi.org/10.1166/jnn.2019.15753

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Yaşacan, M., Erikçi, A., Eylem, C. C., Çiftçi, S. Y., Nemutlu, E., Ulubayram, K., & Eroğlu, İ. (2020). Polymeric Nanoparticle Versus Liposome Formulations: Comparative Physicochemical and Metabolomic Studies as l-Carnitine Delivery Systems. AAPS PharmSciTech, 21(8). https://doi.org/10.1208/s12249-020-01852-4

RadiografíadelosCentrosComunitariosen NuevoLeón:deldichoalhecho

Estos lugares, creados para propiciar la integración de las personas en condición de vulnerabilidad, son insuficientes en el Estado; sin embargo, las medidas tomadas por el gobierno y el proyecto creado en el Tec de Monterrey buscan mejorar la calidad de vida de este grupo poblacional.

El incremento descontrolado en las ciudades de Nuevo León genera condiciones de vulnerabilidad en la población debido a que los recursos y la capacidad de adaptación de las metrópolis no avanzan al mismo ritmo. (Foto: Getty Images) TecScience

Mayo 9, 2023

PorGabrielaMonforteGarcía

EnMéxico,aligualqueenotrospaíses,seobservaunatendenciaenelincrementodela poblaciónhumanaenlasciudades.Seestimaquelapoblaciónenlocalidadesurbanas parael2050seduplique,porloque7decada10personasviviránenunametrópoli (BancoMundial,2020),entendiéndosecomounaciudaddegrantamañoypoblaciónque actúacomocentropolítico,económicooadministrativo.

Estatendenciasedebeaquemásdel80%delProductoInternoBruto(PIB)segenera enlasgrandesurbes.Sinembargo,estoconllevaungranretoparasatisfacerlas crecientesnecesidadesenviviendaasequible,serviciodetransporte,infraestructura, serviciosbásicosyempleo.

Elcrecimientodelasciudadestambiénimplicaunincrementodelapoblaciónen condicionesdevulnerabilidaddebidoaquelosrecursosylacapacidaddeadaptaciónde estoslugaresadichocrecimientonoavanzanalmismoritmo.UnejemploesMonterreyy suzonametropolitanaque,conlamigracióndeconnacionalesyextranjeros,lapoblación vulnerablehaaumentadodemanerasignificativaenlosúltimosaños.

ElnacimientodelosCentrosComunitarios

LaSecretaríadeIgualdadeInclusióndeNuevoLeónesunadependenciadelPoder EjecutivoqueseencargadeconducireimplementarlapolíticasocialenelEstado,para asímejorarlacalidaddevidayconvivenciaarmónicadelaszonasdevulnerabilidad, marginaciónypobreza(GobiernodeNuevoLeón,2022).

UnodelosobjetivosdelaSecretaríaesatenderlasnecesidadesdelosgruposvulnerables, atravésdetalleresyactividadesquesellevanacaboenlosdenominadosCentros Comunitarios,loscualesnacenamediadosdelsigloXXapartirdelanecesidadde mejorarlacalidaddevidadepersonasqueseencuentranenestadodevulnerabilidady

marginación;esdecir,quepordiversasdesventajassocialescomolapobrezayla discriminacióndebidaalsexo,culturaoreligiónosucondiciónpsicológica,físicao mental,sonincapacesdeenfrentarunaamenaza(INEGI,2011;DIFNacional,2017).

Típicamente,losCentrosComunitariossonespaciosabiertosquecuentancon serviciosaccesiblesyambientesamigables(ChildrenInternational,2020),como consultasmédicasbásicas,vacunas,exámenesdesaludfísica,dentalyconductual,yla infraestructuraparaeldesarrollodeactividadesdeaprendizajeyesparcimientocomo centrosdecomputación,salasdereuniones,canchasdeportivas,cocinas,bibliotecasy todoaquellorequeridoparapropiciarlaintegracióndelaspersonas(TheWright Center,2022).

DesbalanceenlosCentos

Actualmente,lascomunidadesatendidasporlosCentrosComunitariosenNuevoLeón enfrentanunoomásdelossiguientesproblemas:unincrementodel92.8%enelflujo demigrantesdeeneroamayodel2022,comparadoconelmismoperiododelaño anterior(Chantaka,2022);labajaparticipaciónciudadanaenlasolucióndelos problemascomunitarios:el82%delaspersonaspiensanquesuparticipaciónentemas socialesnoinfluyeenlasolución(ForoMty,2022);solo46decada100mujerestienen accesoaltrabajopagado(Flores,2022);eldelitodeviolenciaintrafamiliareselque presentalamayorcantidaddecasosenel2022(FiscalíaGeneraldeJusticiadelEstadode NuevoLeón,2022).

Enelentornoambiental,NuevoLeónenfrentalasconsecuenciasdeldesarrolloy crecimientodescontrolado,alignorarlascapacidadesdelacuencahidrológicaenla queseubicaeláreametropolitanadeMonterrey,provocandoescasezdeagua, deforestación(Monforte,2013)ycontaminacióndelaire.Loanterior,aunadoalas consecuenciasdelosproblemasglobalescomolapandemiaylainestabilidadfinancieraa nivelmundial,haincrementadolospreciosdelosenergéticosydelosproductosdela canastabásica,impactandoenmayormedidaalosgruposvulnerables.

EnNuevoLeónexisten40CentrosComunitariosauspiciadosporelEstado.La investigación“Elretodehacercomunidad.ElpapeldelosCentrosComunitariosenla prevencióndelaviolenciayotraspatologíassociales:elcasodeNuevoLeón”,presentada enellibroconelmismonombre(Mendoza,2022),señalaqueunadelasprincipales funcionesdeloscentrosdebeser“hacercomunidad”.Elconceptoserefierealaacciónde

anteponerelbienpersonal:losbeneficiosdeungruposocialvinculadoporsus característicasointeresescomunes(Salazar,2022).Sinembargo,losresultadosdela investigaciónseñalanque,enNuevoLeón,losCentrosComunitariosofrecen principalmenteactividadesqueseenfocanenlacapacitaciónlaboral(Salazar, 2022).

DesdeelpuntodevistadelosusuariosdelosCentrosComunitarios–cuyasrespuestas fueronobtenidasatravésdelasredessociales–,secarecedeinfraestructura, mantenimiento,equipamiento,materiales,mobiliario,maestrosycoordinadores. Tambiénmencionanlafaltadeinformacióndelostalleres,horarios,difusiónymapade servicios(OpinionesGoogle:CentroscomunitariosdeNuevoLeón,2022).Asimismo, comentansobrelainseguridadquehayenlazonaylalejaníadeloscentrosdesus hogares.

Lafigura1muestralaubicacióndelosCentrosComunitariosysuperímetrodeinfluencia trazadoenunradiodeunkilómetrodelosCentrosComunitariosdentrodelárea metropolitanadeMonterrey.

Figura 1. Ubicación de Centros Comunitarios y zona de impacto. Fuente: Elaboración propia utilizando la herramienta Mapa Digital de escritorio del INEGI y bases de datos de INEGI, CONAPO.

En la figura anterior se observa que, en el municipio de García, a pesar de su gran densidad de población vulnerable –alrededor de 87,000 personas–, no existe ningún Centro Comunitario. Por otra parte, en los municipios de Escobedo, Apodaca y Salinas Victoria, hay dos centros para dar servicio a una población de aproximadamente 280,000 personas en condiciones de vulnerabilidad (INEGI, 2022), lo que resulta absolutamente insuficiente.

Por otra parte, la propia Secretaría de Igualdad e Inclusión de Nuevo León reconoce que, por la falta de registro de datos, no se cuenta con evidencia del impacto de los recursos destinados para los programas en la disminución de la vulnerabilidad. Y, aunque se dispone de documentos normativos actualizados y vigentes, se carece de los reglamentos para su implementación (Gobierno de Nuevo León, 2021).

Las nuevas medidas

Con base en el análisis anterior, los Centros Comunitarios en Nuevo León enfrentan el problema de una infraestructura insuficiente y una oferta de actividades que no resuelve las necesidades de los usuarios, además de tener una metodología incipiente para medir los requerimientos de la población.

El Gobierno Estatal de Nuevo León actual ha puesto en marcha la denominada Nueva Ruta, una estrategia que busca erradicar la pobreza, la desigualdad y la discriminación. La propuesta se construyó a partir de las mejores prácticas de iniciativas que han tenido éxito en otros países y estados de México. A través de esta, se accionan cinco vías fundamentales para ejercer plenamente los derechos sociales de los ciudadanos: salud, educación, vivienda e ingreso, seguridad social y alimentación.

Como resultado del trabajo realizado en la concentración “Analítica de negocios: de los datos a las decisiones”, del Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, el equipo de alumnas que participó en este proyecto de investigación, desarrolló una metodología para la ubicación geoespacial de la población vulnerable y para la medición de las carencias y capacidades de dicha población, las cuales serán la pauta para las acciones

quedeberánrealizarlosCentrosComunitariosenNuevoLeón.Estoconelfindemejorar lacalidaddevidadeestegrupopoblacional,contribuyendoconunasociedaddonde prevalezcalaigualdadylainclusión(GobiernodeNuevoLeón,2022).

Autora:

GabrielaMonforteesdoctoraenCienciasSocialesconorientaciónenDesarrollo

Sustentable.ProfesoradelTecdeMonterreyeneláreadeestadísticayanalíticadedatos. ParticipaenelproyectoinstitucionaldeequidaddegéneroenelTecdeMonterrey.Forma partedelGrupodeInvestigaciónenInnovaciónSocialySostenibilidadenEGADE

BusinessSchool.ActualmenteformapartedelConsejoTécnicoparaelCambioClimático delEstadodeNuevoLeón.Coautoras:IleanaMallénGutiérrez,AuroraAymeGuerrero García,MariadelCarmenLópezLópez,AnahíDenisseHernándezMorales,todas estudiantesdelaEscueladeNegociosdelTecnológicodeMonterrey,CampusMonterrey.

Coautoras:IleanaMallénGutiérrez,AuroraAymeGuerreroGarcía,MariadelCarmen LópezLópez,AnahíDenisseHernándezMorales,todasestudiantesdelaEscuelade NegociosdelTecnológicodeMonterrey,CampusMonterrey.

Referencias

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Inmersiónypresenciaen realidadvirtual,¿cómose evalúanlasexperiencias inmersivas?

La realidad virtual permite la reproducción de escenarios dentro de un entorno de laboratorio controlado, haciendo uso de sofisticados dispositivos tecnológicos pero, ¿cómo evaluamos la experiencia del usuario? ¿Cómo saber si realmente lo percibe como real?

Más allá del tratamiento de fobias, la RV ha mostrado gran impacto en áreas como entrenamiento deportivo, educación, simulación de vehículos, dispositivos médicos e, incluso, sistemas de rehabilitación motriz y cognitiva. (Foto: Getty Images)

abril 24, 2023

Por GustavoMelgarejo

Para entender cómo funciona la realidad virtual (RV) tenemos que saber que esta integra componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y un ambiente tridimensional hecho por computadora para crear entornos artificiales capaces de interactuar con los usuarios y que sean percibidos como escenarios reales.

Esta tecnología ha ganado popularidad en los últimos años, sobre todo por sucapacidadde reproducirsituacionesoambientesque,enelmundoreal,podríansuponerunriesgoa laspersonas.Por ejemplo, la RV ha sido ampliamente utilizada en el tratamiento de fobias, donde los pacientes pueden ser sometidos a situaciones de acrofobia (miedo a las alturas) o aracnofobia (miedo a los arácnidos) sin realmente comprometer su integridad y manteniendo el control en todo momento.

Las aplicaciones de RV son vastas. Más allá del tratamiento de fobias, esta tecnología ha mostrado gran impacto en áreas como entrenamiento deportivo, educación, simulación de vehículos, dispositivos médicos e, incluso, sistemas de rehabilitación motriz y cognitiva. Sin importar la aplicación, uno de los temas de mayor interés asociado al desarrollo y estudio de la RV es lamaneraencómolosusuariospercibenelanálogovirtualcomo“real”.

Cómo funciona la realidad virtual: ¿Inmersión o presencia?

Para comprender cómo un usuario percibe como “real” una experiencia de RV, es importante conocer y diferenciar entre dos términos: inmersión y presencia.

LainmersiónestáasociadaalatecnologíaqueposeeunsistemadeRV, es decir, qué cantidad de medios tecnológicos dispone para estimular los distintos sentidos sensoriales para crear experiencias vívidas. Aquí figuran los avanzados visores de RV, así como los sistemas tipo “cueva” que consisten en una habitación equipada con proyectores de alta

definición para proveer una sensación envolvente. Además de esto, existen sistemas de sonido estéreo, es decir, sistemas de múltiples canales de alta definición que, en conjunto, con controles especiales y dispositivos hápticos (aquellos que generan respuestas táctiles), generan estímulos parecidos a los encontrados en los escenarios del mundo real.

Por otro lado, la presenciaesunestadoísicoymentaldelapersona,quelohacesentir presenteenunlugaraunquenoseencuentreahí.Dicho estado es, básicamente, resultado de la inmersión del sistema: en la medida que este pueda proveer estímulos que engañen a los sentidos sensoriales, la persona olvidará que está en una habitación utilizando un visor de RV y comenzará a vivir la experiencia como si realmente estuviera ahí. Por lo tanto, cuando se trata de evaluar la experiencia del usuario o el grado en el que este percibe el análogo virtual como real, se usará la presencia (ver figura 1).

Figura1. Diferencia entre presencia e inmersión en la realidad virtual.

¿Cómo se evalúa el estado de presencia?

Inicialmente, los estudios del estado de presencia comenzaron en la década de los noventa y se basaban en cuestionarios, en los cuales los usuarios respondían preguntas asociadas a su experiencia. Sin embargo, con el paso del tiempo se fueron identificando diversas problemáticas asociadas al uso de esta herramienta, pues en general setratabande elementosmeramentesubjetivosynohabíaunestándarpararedactarlaspreguntas,o bien,contestarlas.Además, al responder a este tipo de cuestionarios, el usuario puede estar afectado por factores personales y culturales, sin mencionar que el tiempo que transcurre entre la experiencia virtual y la realización del cuestionario puede tergiversar el “recuerdo”, comprometiendo aún más los resultados.

Ante dicho problema, se comenzó la exploración de los llamados SistemasdeComputación Afectiva(SCA), los cuales prometían un enfoque más novedoso y preciso que pudiera brindar resultados tanto cualitativos como cuantitativos. En esencia, unSCApermiteanalizarlas respuestasdelsistemanerviosoautónomo, las cuales a su vez son reflejadas a través de señales fisiológicas del cuerpo humano permitiendo obtener respuestas instantáneas e involuntarias ligadas a su estado emocional. Entre las señales fisiológicas más populares se tiene la señal electrocardiográfica (actividad eléctrica del corazón), señal electromiográfica (actividad eléctrica de los músculos), actividad electrodérmica (cambios de sudoración en la piel) y señales electroencefalográficas (actividad eléctrica del cerebro). Posterior a la adquisición de estas señales, se realiza un procesamiento permitiendo extraer diversas características, como el ritmo cardiaco, el nivel de sudoración, el estado de alerta de una persona, etc. Más tarde, se realiza una interpretación para determinar el estado emocional del sujeto, permitiendo saber si está estresado, feliz, triste o enojado, entre otros.

Pero, y ¿cómo se liga el estado emocional del sujeto a su estado de presencia? De acuerdo con la evidencia empírica obtenida a través de los años en numerosos estudios, siuna experienciadeRVpuedeevocarunaemociónespecíficaenunusuario,asícomo sucederíaenelmundorealenelmismoescenario,sediceentoncesqueelsujetoestá experimentandoelestadodepresencia. Volviendo al ejemplo del tratamiento de fobias, los escenarios mostrados suelen generar ansiedad y estrés en los sujetos de prueba, tal y como ocurre en la misma situación del mundo real. En la figura 2 se resume el proceso antes mencionado, el cual ha generado grandes avances en el estudio de la RV.

Figura2. Proceso de experimentación de ambientes artificiales en el usuario.

Avances y resultados de la RV en el Tecnológico de Monterrey

Particularmente, el equipo de trabajo del TecnológicodeMonterrey se ha enfocado en analizarnuevasestrategiasquepermitandiseñarsistemasdeRVmáseficientespara evocarelestadodepresencia. Esto también incluye nuevos enfoques de análisis del estado de presencia para poder brindar una métrica que nos presente resultados más concretos en los estudios.

Entre los años 2015 y 2019 se desarrolló un simulador de bicicleta basado en RV, el cual permitiera tener recorridos similares a los que se tienen en el mundo real. Para esto, se integraron sistemas mecánicos, electrónicos y de control que brindaran retroalimentación a los usuarios a través del sistema de pedaleo y del manubrio, logrando así una experiencia inmersiva con recursos tecnológicos limitados. Los cuestionarios realizados para evaluar dicho simulador de bicicleta evidenciaron el problema de usar cuestionarios al observar que algunosusuariosdudabanalmomentoderesponderlaspreguntasunavezterminado surecorridovirtual.

Posteriormente, entre 2018 y 2021 setrabajó unmarcoteóricoenelquesepropusieron métricasllamadas“Errordepresencia”y“Gradodepresencia”. Estas métricas permitieron abordar el problema de analizar la presencia en los sistemas de RV con modelos

matemáticos que brindaran más precisión en su análisis y desarrollar una estrategia de control para cambiar el contenido de RV acorde con el estado de presencia de los sujetos de prueba. La metodología propuesta fue validar con experimentos y se demostró parcialmente que el estadodepresenciapuedesercontroladopormediodelageneracióndeemociones específicasenlosusuariosmientrasusanunsistemadeRV. Esto significó un primer antecedente en el estado del arte para poder incluir estrategias matemáticas en el estudio de presencia. Cabe resaltar que estos trabajos y resultados tuvieron la importante colaboración de colegas del Instituto Politécnico Nacional (UPIITA) y del CINVESTAV Unidad Guadalajara.

Incluso con los resultados obtenidos, todavía queda mucho trabajo por hacer, pues el procesamientodeseñalesfisiológicasyladeteccióndeemocionessiguensiendoun retodada la complejidad del cuerpo humano y de la gran variedad de reacciones que puede tener una persona.

Sin duda, es un área con un futuro prometedor, pues la evolución de los sistemas de computación afectiva y su integración con la RV permitirá crear experiencias personalizadas para cada persona. Pensemos, por ejemplo, en laposibilidaddetenerunvideojuegoquese adaptesiestásmuyestresado,obien,quesevuelvamásretadorsiestásiendo aburrido. O también, contar con rutinas de rehabilitación que se ajusten al avance individual de cada sujeto. Todo ello puede generar un verdadero cambio de paradigma en esa área.

Si quieres saber más, consulta los siguientes artículos:

G.Hernández-Melgarejo, A. Luviano-Juárez and R. Q. Fuentes-Aguilar, «AFrameworkto ModelandControltheStateofPresenceinVirtualRealitySystems,» in IEEE Transactions on Affective Computing, 2022. doi: doi: https://doi.org/10.1109/TAFFC.2022.3195697

G.Hernández–Melgarejo, D. Flores–Hernández, A. Luviano–Juárez, L. Castañeda, I. Chairez, and S. D. Gennaro, in ISATransactions, vol. 97, pp. 336–351, 2020. doi: https://doi.org/10.1016/j.isatra.2019.08.002

Slater M, Sanchez-Vives M, “Enhancingourliveswithimmersivevirtualreality,”in FrontiersinRoboticsandAI, Published online 19 December 2016. doi: https://doi.org/10.3389/frobt.2016.00074

Marín-Morales, J.; Llinares, C.; Guixeres, J.; Alcañiz, M., “EmotionRecognitionin ImmersiveVirtualReality:FromStatisticstoAffectiveComputing,” in Sensors, 2020, 20, 5163. https://doi.org/10.3390/s20185163

Autor

GustavoHernándezMelgarejo,g_hernandezm@tec.mx

Soy ingeniero mecatrónico, con un doctorado en Ciencias con especialidad en Ingeniería Eléctrica. Actualmente soy investigador PostDoc en el Instituto de Materiales Avanzados para la Manufactura Sostenible del Tecnológico de Monterrey. Mis intereses de investigación se centran en los sistemas de computación afectiva, implementación de sistemas de realidad virtual, así como diseño, instrumentación y control de sistemas mecatrónicos. https://orcid.org/0000-0003-1430-7567.

Terapiasavanzadasenoftalmología:la medicinapersonalizadadelfuturo

Un mundo en el que las enfermedades oculares sean curadas con una sola célula, un tejido o un órgano creado de nuestras mismas células, pronto será realidad.

La celular y la genética son las principales terapias para tratar enfermedades oftalmológicas. (Foto: Getty Images)

TecScience

Marzo 28, 2023

Por:doctorJorgeE.Valdez-García,doctoraDeniseLoyaGarcía,doctoraJudith ZavalaArcos,MPSSDavidE.Rodríguez-Fuentes,todosintegrantesdelGrupode InvestigacióndeTerapiasAvanzadasenCienciasVisuales

Elcuerpohumanoescapazderesponderporsímismoaenfermedadesolesiones,sin embargo,losavancesenlacienciahanlogradoacelerarelprocesoderegeneración medianteeldesarrollodediversostratamientospararestaurarlafunciónysaluddelos tejidosyórganosdañados.Esaquídondelasterapiasavanzadasjuegansupapel.

Elconceptodeterapiasavanzadasserefierealconjuntodeproductosmédicosnuevos queutilizanterapiagénicaocelular,productosdeingenieríadetejidosylacombinación deestos;comoelusodecélulasendispositivosbiomédicos,paraeltratamientode enfermedadesparalasqueaúnnoexistecura,oparalasqueeltratamientoselimitaa aliviarlossíntomas.[1]

Lasterapiasavanzadasbrindanunaplataformamultidisciplinariaúnicaparala investigacióndelapróximageneracióndetratamientos,comolaadministracióndirigida demedicamentos,regeneracióndetejidos,medicamentospersonalizadosycompuestos conusoterapéuticoydiagnósticosimultáneo.

Lasterapiasavanzadassonproductosparausohumanoconunprincipioterapéutico activobasadoenalmenosunodelossiguientesprocedimientos:[2]

1.Terapiasinvivoqueutilizanácidosnucleicosomicroorganismosgenéticamente modificados(virus,bacteriasuhongos).

2.Terapiasexvivoquemodificanlascélulasgenéticamenteoeditanelgenoma humano.

3.Célulasquehansidomanipuladas(cultivadasyactivadaspordiferentesmoléculas, porejemplo)parausohomólogo.

4.Célulasdestinadasaunafunciónesencialdiferenteenelpacientefrentealdonante (parausonohomólogo).

5.Lacombinacióndelosanteriorescondispositivoscomobiomaterialeso instrumentos,paraeldiagnóstico,monitoreootratamientodeunaenfermedad.

Terapiasavanzadasenoftalmología

Desdehacevariosañosexistenlíneasdeinvestigaciónenterapiasavanzadasen oftalmologíacuyoobjetivoesdiseñartratamientosespecíficos.Unadelasprimeras terapiasestudiadaseslabasadaencélulasmadre.[3]

Lascélulasmadrecornealesseencuentranenlacapabasaldellimbo(ubicadoenla zonadetransicióndelacórneaylaesclera)ysonlasresponsablesdeunacicatrizacióny reparacióncornealadecuada.Existendiversaspatologíascornealesenlasquese comprometeellimbocorneal;dentrodelasmáscomunesseencuentranlasquemaduras corneales,posterioraunacirugíaocular,oinclusosecundarioaunusocrónicoy/o inadecuadodelalentedecontacto.Pararestaurarlafuncióndelepiteliocornealyla superficieocular,eltratamientoadecuadoeseltrasplantedelascélulasmadre limbales.[4]

Asimismo,desdehacemásde30años,eltratamientoutilizadoparacontrarrestarla deficienciadecélulasdelimbounilateralcontinúasiendoeltrasplantedetejidolimbal delojocontralateral.Sinembargo,enloscasosbilateraleseltrasplantedetejidovivo

relacionadoocadavéricoesnecesario.En1997seiniciaronlosprimerosestudiosde injertosdecélulasepitelialeslimbalescultivadasexvivo,yen2014, enEuropafue autorizadocomercializarunproductoconestascaracterísticas.[5]

DeacuerdoconlaOrganizaciónMundialdelaSalud(OMS),en 2019,seestimóuntotal de2,000millonesdepersonascondiscapacidadvisualoceguerayalmenoslamitadde ellosconuntipodediscapacidadvisualquepudohabersidoprevenidaoqueaúnnoha sidotratado.[6]Lacausamáscomúndeceguerahastaelmomentocontinúasiendola catarata,seguidaporlacegueracorneal.Lacórneaeseltejidotransparentequese encuentraenlaparteanteriordelojoquepermitequelosrayosdeluzentrenyse enfoquenadecuadamenteenlaparteposterior,esdecir,enlaretina.Entrelascausasmás comunesdecegueracornealseencuentranlasinfeccionesseveras,traumas,deficiencia vitamínicaycicatrizacióncorneal.Lapresentaciónyfrecuenciadeestasvaríande acuerdoconlazonageográficaylapoblaciónestudiada.[7]

Lacegueracornealpordisfunciónendotelialesconsideradaunadelasprincipales indicacionesparatrasplantecorneal;sinembargo,laescasezdetejidodisponibleen nuestropaísessignificativa.EnMéxico,haymásde4,000personasenlistadeespera pararecibiruntrasplantecorneal,yeltiempodeesperapuedevariarentre9mesesy2 años.[8]Porestarazónnaceelinterés eneldesarrollodeendoteliocornealporterapia celulareingenieríadetejidos.Suintenciónescrearenlaboratoriountejidocelularcapaz dereemplazarórganosytejidosqueseencuentrandañadosyhanperdidosufunción,ya seaporenfermedad,lesiónoalteracióngenética.Parasudesarrollosonnecesarios células,factoresdecrecimientoyunmediodecultivoadecuadoparasuproliferación,así comounandamiobiocompatibleparasutrasplante.

Enlosúltimos10años,elgrupodeinvestigacióndeTerapiasAvanzadasenCiencias VisualesdelTecdeMonterreysehadedicadoalcultivo,expansiónycrecimientode célulasendotelialescorneales,sobreunandamiobiocompatibleyfuncionalconla finalidaddecrearunaopciónterapéuticadisponibleparalasenfermedadescornealesy proporcionarunasoluciónalaescasezdetejidoydeestaforma,contribuirenlamejora decalidaddevidadenuestrospacientes.[9-17]

Elfuturodelostratamientosoftalmológicos

Eldesarrollodelasterapiasavanzadassehaaceleradoenlosúltimosaños,loque representaungranbeneficioparalamejoradelacalidaddevidadelospacientescon enfermedadesoftalmológicas.

Actualmente,alrededordel60%delosensayosclínicosencursoconterapiasavanzadas paraeltratamientodeenfermedadesocularessecentranenlaterapiacelularpara enfermedadesdelaretinaynervioóptico,enfermedadesdesuperficieocular,melanoma uvealyglaucoma.Ensegundolugar(alrededordel30%delosensayos),consistenen investigaciónclínicacentradaenlaterapiagénicaparaeltratamientodeenfermedades comolaamaurosiscongénitadeLeber,enfermedadesmacularesyretinitispigmentosa. Mientrasquelamenorproporción(alrededordel10%)larepresentanlasterapias combinadascentradasenlaretinitispigmentosa,elglaucomayladegeneraciónmacular. [18-19]

Eldesarrollodelasterapiasavanzadassehaaceleradoenlosúltimosaños,loque representaungranbeneficioparalamejoradelacalidaddevidadelospacientescon enfermedadesoftalmológicas.

Actualmente,alrededordel60%delosensayosclínicosencursoconterapiasavanzadas paraeltratamientodeenfermedadesocularessecentranenlaterapiacelularpara enfermedadesdelaretinaynervioóptico,enfermedadesdesuperficieocular,melanoma uvealyglaucoma.Ensegundolugar(alrededordel30%delosensayos),consistenen investigaciónclínicacentradaenlaterapiagénicaparaeltratamientodeenfermedades comolaamaurosiscongénitadeLeber,enfermedadesmacularesyretinitispigmentosa. Mientrasquelamenorproporción(alrededordel10%)larepresentanlasterapias combinadascentradasenlaretinitispigmentosa,elglaucomayladegeneraciónmacular. [18-19]

Lamedicinaregenerativahaadquiridounpapelmuyimportanteeneldesarrollode nuevasterapiasqueofrecenunpanoramaprometedorparaeltratamientodelas enfermedadesoftalmológicas.

Lasterapiasavanzadasnoshacencambiarnuestraformadepensarconrespectoala formadetratarunapatología.Imaginemosunmundoenelquelasenfermedadespuedan sercuradasconunasolacélula,untejidoounórganocreadodetumismacélula…Este futuroestámáscercadeloquepensamosysellamamedicinapersonalizada.

Bibliografía:

1.MagrelliFM,MerraA,PellegriniG.SurgeryVersusATMPs:AnExampleFrom Ophthalmology.FrontBioengBiotechnol.2020;8:440.Published2020Jun10. doi:10.3389/fbioe.2020.00440

2.HannaE,RémuzatC,AuquierP,ToumiM.Advancedtherapymedicinalproducts: currentandfutureperspectives.JMarkAccessHealthPolicy. 2016;4:10.3402/jmahp.v4.31036.Published2016Apr25. doi:10.3402/jmahp.v4.31036

3.FigueiredoFC,GlanvilleJM,ArberM,etal.Asystematicreviewofcellulartherapies forthetreatmentoflimbalstemcelldeficiencyaffectingoneorbotheyes.OculSurf. 2021;20:48-61.doi:10.1016/j.jtos.2020.12.008

4.deAraujo,A.L.(2015).CornealStemCellsandtissueengineering:Current advancesandfutureperspectives.WorldJournalofStemCells,7(5),806. https://doi.org/10.4252/wjsc.v7.i5.806

5.PellegriniG,ArdigòD,MilazzoG,etal.NavigatingMarketAuthorization:ThePath HoloclarTooktoBecometheFirstStemCellProductApprovedintheEuropean Union.StemCellsTranslMed.2018;7(1):146-154.doi:10.1002/sctm.17-0003

6.OMS.(2019).LaOmsPresentaelprimerinformeMundialsobrelavisión.WorldHealth Organization.RetrievedMarch21,2023,from https://www.who.int/es/news/item/08-10-2019-who-launches-first-world-reporton-

vision#:~:text=Al%20menos%202200%20millones%20de,a%C3%BAn%20no%20ha

7.WhitcherJP,SrinivasanM,UpadhyayMP.Cornealblindness:aglobalperspective. BullWorldHealthOrgan.2001;79(3):214-221.

8.CENATRA.(2022).2doinformetrimestral2022sobredonaciónytrasplante. DocumentoSinTítulo.RetrievedMarch21,2023,from https://cenatra.salud.gob.mx/transparencia/trasplante_estadisticas.html

9.ZO-1andNa/KATPaseareexpressedinahuman-engineeredcornealendothelium. MariaDoloresMontalvoParra,JudithZavala,ManuelChacon,NataliaVazquez, AlvaroMeana,JesusMerayo-Lloves,JorgeEValdez.InvestigativeOphthalmology& VisualScience61(7),1204-1204,2020

10.3DepiflourescenceanalysisofabioengineeredCECscaffold.BetsabeHernándezSedas,MariaDoloresMontalvoParra,CesarECalzada-Rodriguez,JudithZavala, JorgeEValdez.InvestigativeOphthalmology&VisualScience61(7),1202-1202, 2020.

11.StemcellreprogrammingtowardscornealendothelialcellusingCRISPR-dCAS9. GuillermoIsaacGuerreroRamirez,VictorTreviño,JorgeEValdez,JudithZavala, EmmanuelMartinez-Ledesma.InvestigativeOphthalmology&VisualScience60 (9),4955-4955,2019.

12.Characterizationofacollagen-basedengineeredcornealendothelium.Maria DoloresMontalvoParra,JudithZavala,WendyOrtega-Lara,JorgeEValdez-Garcia. InvestigativeOphthalmology&VisualScience60(9),4119-4119,2019.

13.Novelmutationsassociatedwithkeratoconusfoundbyabioinformaticapproach. DanielaGomez-Elizondo,MarianaLopez-Martinez,JudithZavala,JorgeEValdezGarcía,VictorTreviño.InvestigativeOphthalmology&VisualScience60(9),387387,2019.

14.Expressionprofilingofstemcellfordifferentiationintocornealendothelium. AlejandroTamez,GuillermoGuerrero-Ramirez,VictorTreviño,JezreelPantaleonGarcia,JudithZavala,JorgeEValdez.InvestigativeOphthalmology&VisualScience 58(8),1466-1466,2017.

15.Differentialgeneexpressionpatternbetweencornealendotheliumcellsanddental pulpstemcells.JulioCHernandez,PedroRomero,VictorTreviño,JudithZavala,

JorgeEValdez.InvestigativeOphthalmology&VisualScience56(7),3461-3461, 2015.

16.Geneexpressionanalysisbetweenretinoblastomawithexophyticandendophytic growthpatterns.Preliminaryanalysis.Carlos-AlbertoRodríguez-Barrientos,Judith Zavala,JorgeValdez,VictorTreviño,JuanMartinez-Ledesma.Investigative Ophthalmology&VisualScience54(15),1173-1173,2013

17.Montalvo-Parra,M.D.;Ortega-Lara,W.;Loya-García,D.;Bustamante-Arias,A.; Guerrero-Ramírez,G.-I.;Calzada-Rodríguez,C.E.;Torres-Guerrero,G.F.; Hernández-Sedas,B.;Cárdenas-Rodríguez,I.T.;Guevara-Quintanilla,S.E.;SalánGomez,M.;Hernández-Delgado,M.Á.;Garza-González,S.;Gamboa-Quintanilla, M.G.;Villagómez-Valdez,L.G.;Zavala,J.;Valdez-García,J.E.Customizable CollagenVitrigelMembranesandPreliminaryResultsinCornealEngineering. Polymers2022,14,3556.https://doi.org/10.3390/polym14173556

18.López-PaniaguaM,delaMataA,GalindoS,BlázquezF,CalongeM,Nieto-Miguel T.AdvancedTherapyMedicinalProductsfortheEye:DefinitionsandRegulatory Framework.Pharmaceutics.2021Mar6;13(3):347.doi: 10.3390/pharmaceutics13030347.PMID:33800934;PMCID:PMC8000705.

19.Iglesias-Lopez,C.,Agustí,A.,Obach,M.andVallano,A.,2019.Regulatory FrameworkforAdvancedTherapyMedicinalProductsinEuropeandUnitedStates. FrontiersinPharmacology,10.

Lacolaboraciónderobotsenlos océanos:vehículossubacuáticos autónomos

Se estima que más del 90% del ambiente subacuático permanece sin ser explorado.

Los vehículos subacuáticos no tripulados han surgido como una alternativa rápida, menos costosa y segura para la realización de estas actividades. (Foto: Getty Images) TecScience

febrero 10, 2023

*Por:JosuéGonzálezGarcía,AlfonsoGómezEspinosa,TomásSalgadoJiménez,Luis GovindaGarcíaValdovinos

Los vehículos subacuáticos autónomos permiten la realización de muchas tareas normalmente realizadas por personas bajo condiciones de mucho riesgo. Sin embargo, su diseño y construcción es un reto.

Se estima que más del 90% del ambiente subacuático permanece sin ser explorado. La razón es muy sencilla: los humanos no estamos hechos para sobrellevar las condiciones extremas que se presentan en las profundidades.

Sin embargo, existen tareas que deben de llevarse a cabo en estos ambientes, tanto para el ámbito científico como comercial. La inspección de cascos de barco, estructuras y tuberías han sido realizadas tradicionalmente por buzos profesionales.

Los vehículos subacuáticos no tripulados han surgido como una alternativa rápida, menos costosa y segura para la realización de estas actividades. Además, han abierto la posibilidad de explorar ambientes submarinos más profundos para la realización de mapas, estudios oceanográficos, recolección de datos, entre otros, lo que ha permitido expandir el conocimiento de los océanos y de los fondos marinos.

Vehículos subacuáticos autónomos

En sus inicios los robots subacuáticos eran operados por una persona en la superficie, enviando comandos y recibiendo retroalimentación a través de una conexión ísica conocida como cordón umbilical. Conforme las tecnologías fueron desarrollándose, la capacidad de estos robots de reconocer lo que sucede a sus alrededores y de tomar decisiones en respuesta a ello fue aumentando, dando lugar a los vehículos subacuáticos autónomos.

Figura 1: Vehículo subacuático del laboratorio de robótica submarina del Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial

Hasta ahora, la mayoría de las tareas para estos vehículos son de exploración, recolección de datos y mapeo de superficies o estructuras.

En años recientes, ha surgido un enorme interés en el desarrollo de este tipo de vehículos para tareas de inspección, mantenimiento y reparación. En otras palabras, se busca que el robot sea capaz de interactuar con su alrededor y manipular objetos de interés.

Sistemasmultirobot

Algunas tareas son demasiado complejas para ser realizadas por un único vehículo, por lo que requieren de la colaboración de múltiples unidades. Así surgen los sistemas multirobot.

Hoy se pueden encontrar diversos ejemplos de tareas de exploración y mapeo colaborativos realizados en ambientes subacuáticos reales. Sin embargo, el avance en tareas colaborativas de manipulación ha sido menor, debido a la complejidad que representan.

Diseño de vehículos subacuáticos autónomos

El diseño, construcción y programación de vehículos subacuáticos autónomos es todo un reto para los ingenieros e investigadores [1]. Además de la complejidad de la tarea misma, el ambiente subacuático supone muchas restricciones y complicaciones que no se encuentran en el diseño y construcción de robots terrestres o aéreos.

El mejor ejemplo de ello es que el uso del sistema de posicionamiento global (GPS) está limitado a la superficie, debido a que el tipo de señales utilizadas por este sistema no se propagan en el agua. Una vez debajo del agua, el robot debe utilizar otros métodos de

posicionamiento, como el uso de sistemas acústicos o inerciales, que son más lentos y menos confiables.

Navegación autónoma

Se considera navegación autónoma cuando el vehículo es capaz de moverse desde una posición inicial hacia una posición final, sin intervención alguna de una persona. Este movimiento puede darse de distintas formas [2]:

Navegación por puntos: el vehículo debe moverse de un punto a otro, sin importar la ruta oel tiempo que le tome.

Seguimiento de rutas: el vehículo se mueve siguiendo una ruta definida geométricamente a partir de coordenadas cartesianas. Seguimiento de trayectorias: el vehículo debe moverse a través de una ruta parametrizada en el tiempo. Es decir, existe una función que determina la posición que debe tener el vehículo en cada instante. El seguimiento de trayectorias es la forma más compleja de navegación autónoma.

Figura 3: Sistema de localización acústico

Figura 4: Seguimiento de trayectoria en un vehículo subacuático autónomo.

Mantenimiento de posición

En tareas de inspección, reparación y manipulación en general, el robot requiere aproximarse hacia el objeto de interés y, una vez ahí, debe mantener su posición resistiéndose a los movimientos propiciados por corrientes submarinas, fauna, otros vehículos, etcétera. Esta tarea es otro reto importante que debe ser considerado en el diseño y programación del vehículo. En algunas ocasiones, se diseña un sistema de control para la navegación autónoma y un sistema de control independiente para el mantenimiento de la posición.

Un controlador robusto y preciso

Muchas teorías de control se han utilizado para lograr las tareas de navegación autónoma y mantenimiento de posición, pero, debido a las condiciones del ambiente subacuático, la complejidad del robot y las dificultades propias de las tareas de manipulación, no todos se desempeñan de una forma eficaz, precisa y robusta.

Además, la mayoría de los controladores diseñados requieren un conocimiento preciso del robot, en cuanto a sus características ísicas e hidrodinámica.

Este conocimiento preciso y profundo del robot es muy complicado de lograr, ya que son sistemas muy complejos y la forma en que se comportan bajo el agua depende de muchos factores, mayormente variantes.

Por ello, un grupo de investigación del TecnológicodeMonterrey, CampusQuerétaro, en colaboración con el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI), han propuesto el uso de un controlador libre de modelo (no requiere un conocimiento de la hidrodinámica del robot), basado en teorías de control robustas y que responde, de forma rápida y precisa, a lo que se le demanda para la navegación autónoma y el mantenimiento de posición de vehículos subacuáticos [2–4].

Recuperación de objetos

El desarrollo de esté sistema de control está pensado para el diseño de tareas colaborativas de manipulación, como la recuperación de objetos que se encuentran bajo el agua.

Figura 5: Recuperación de un objeto al fondo de un tanque de agua. La tarea en que se está trabajando actualmente consiste en dos vehículos que navegan de forma autónoma hasta aproximarse a un objeto de interés.

Una vez cerca, mantienen su posición mientras identifican al objeto por medio de visión artificial, y se colocan en la posición adecuada para tomarlo por medio de una pinza. Finalmente, de forma coordinada, los vehículos navegan de vuelta a la superficie.

Figura 6: (a) Identificación autónoma de objetos bajo el agua. (b) Representación de la sujeción de un objeto por vehículos subacuáticos autónomos colaborativos.

Si bien hasta ahora los resultados están limitados a simulaciones y experimentos controlados, estamos cada vez más cerca de poder completar esta tarea y continuar el trabajo hasta llegar a ambientes subacuáticos reales.

¿Quieressabermássobreestainvestigación?

1. González-García, J.; Gómez-Espinosa, A.; Cuan-Urquizo, E.; García-Valdovinos, L.G.; Salgado-Jiménez, T.; Escobedo Cabello, J.A. Autonomous Underwater Vehicles: Localization, Navigation, and Communication for Collaborative Missions. Appl. Sci. 2020, 10, doi:10.3390/app10041256.

2.González-García, J.; Narcizo-Nuci, N.A.; García-Valdovinos, L.G.; Salgado-Jiménez, T.; Gómez-Espinosa, A.; Cuan-Urquizo, E.; Cabello, J.A.E. Model-Free High Order Sliding Mode Control with Finite-Time Tracking for Unmanned Underwater Vehicles. Appl. Sci. 2021, 11, 1–22, doi:10.3390/app11041836.

3.González-García, J.; Gómez-Espinosa, A.; García-Valdovinos, L.G.; Salgado-Jiménez, T.; Cuan-Urquizo, E.; Cabello, J.A.E. Model-Free High-Order Sliding Mode Controller for Station-Keeping of an Autonomous Underwater Vehicle in Manipulation Task: Simulations and Experimental Validation. Sensors 2022, 22, 4347, doi:10.3390/s22124347.

4.González-García, J.; Gómez-Espinosa, A.; García-Valdovinos, L.G.; Salgado-Jiménez, T.; Cuan-Urquizo, E.; Cabello, J.A.E. Experimental Validation of a Model-Free High-Order Sliding Mode Controller with Finite-Time Convergence for Trajectory Tracking of Autonomous Underwater Vehicles. Sensors 2022, 22, doi:10.3390/s22020488.

*Sobrelosautores

JosuéGonzálezGarcíaes estudiante de doctorado en ciencias de ingeniería en el Tecnológico de Monterrey campus Querétaro.

AlfonsoGómezEspinosaes profesor-investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias, en el Depto. de Ingeniería Mecatrónica, Región Centro-Sur.

TomásSalgadoJiménezes investigador de la Dirección de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, Sede Querétaro.

LuisGovindaGarcíaValdovinos es profesor-investigador titular de la Dirección de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, Sede Querétaro.

¿Puedelacienciapredecirlos resultadosdelfutbol?

Un método predictivo permite pronosticar el marcador de futuros partidos de futbol soccer. Dicho modelo está basado en el aprendizaje automático, una disciplina de la Inteligencia Artificial.

Dada la atención que tienen ciertas disciplinas deportivas en la sociedad, el deporte se ha convertido en uno de los grandes negocios del mundo y ha demostrado ser una parte importante en el crecimiento económico. (Foto: Getty Images)

febrero 10, 2023

Por LauraHervertEscobar

El deporte es una actividad ísica que el ser humano realiza principalmente con fines recreativos y/o para mejorar la condición ísica. A lo largo de la historia de la humanidad, el deporte ha tenido una gran influencia en la cultura y la construcción de una identidad nacional. Además, tiene un impacto positivo en el desarrollo de un país en temas como la educación, la economía y la salud pública.

Dada la atención que tienen ciertas disciplinas deportivas en la sociedad, el deporte se ha convertido en uno de los grandes negocios del mundo y ha demostrado ser una parte importante en el crecimiento económico. De la totalidad de los deportes que existen, muchos expertos coinciden en que el futbol soccer es el más popular del mundo, ya que detona un gran movimiento de dinero en apuestas, patrocinios, asistencia a fiestas, venta de camisetas, accesorios, etcétera. Es por ello que se ha despertado un gran interés en construir modelos predictivos y estadísticos.

Además, la gran cantidad de información disponible tales como resultados de partidos, inversiones realizadas, características de los jugadores, etcétera, permiten encontrar mecanismos que proporcionan ventajas competitivas.

La propuesta

Existen diversos factores que tienen un impacto en el resultado de un juego de soccer, tales como la moral y las destrezas del equipo y/o jugador, la estrategia de entrenamiento y el equipamiento. Todo esto hace que la predicción del resultado de un juego sea compleja, aún para los expertos en el área.

También genera interesantes preguntas de investigación cuando se desea obtener un modelo general de predicción que pueda aplicarse a cualquier juego de soccer. Por ejemplo: ¿Qué impacto tienen las reglas de cada liga en el resultado? ¿Es igual predecir un juego de liga regular, un juego de torneo de liga o un torneo de carácter internacional? ¿Qué tan posible es lograr una buena predicción conociendo solamente los resultados de juegos anteriores?

Para responder a estas preguntas, se propuso realizar la predicción de resultados de juegos de soccer de 52 ligas alrededor del mundo utilizando alrededor de 200 mil resultados de juegos previos de partidos de liga regular (no incluye torneos de ligas). El mismo modelo de predicción se utilizaría para predecir la fase de grupos de la Copa Mundial de Soccer organizada por la FIFA.

La construcción del modelo tiene sus bases en el aprendizaje automático, también conocido como Machine Learning. Esta disciplina del campo de la Inteligencia Artificial crea sistemas que aprenden automáticamente. Aprender en este contexto significa identificar patrones complejos en millones de datos. A través de la identificación de patrones, es posible construir modelos de predicción o clasificación.

En esta propuesta utilizamos un modelo apoyado en dos ejes, el primero es un modelo bayesiano basado en el rankeo que tiene cada equipo y lo segundo se basa en la historia compartida por los equipos en disputa.

El rankeo

El rankeo de los equipos se realiza cuando la temporada ha sido completada. Para ello se utiliza el método de rankeo de FIFA combinado el total de goles anotados y recibidos durante toda la temporada.

Cuando un equipo nuevo se incorpora a la liga, puede pagar el precio de adaptación. La forma elegida para equilibrar el puntaje es tomar en cuenta la historia de puntos que traen los equipos veteranos. De tal forma que el puntaje de un equipo veterano se compone 20% de su puntaje anterior y 80% de su puntaje actual.

El modelo

El modelo bayesiano utiliza la posición en el rankeo de cada equipo en disputa para obtener una probabilidad de éxito o fracaso. Posteriormente, con la utilización de variables aleatorias generadas con una distribución triangular, se obtiene una medida de ajuste para recalcular la probabilidad para ganar o perder. Cuando la diferencia de probabilidades en los equipos es menor del 10%, se declara un empate en el resultado.

La predicción también toma en cuenta la historia que comparten los equipos en disputa. En el análisis de los datos históricos se detectó que, en algunas ligas, los equipos que se enfrentan constantemente desarrollan patrones de resultado que son independientes de la posición en la que se encuentren rankeados.

De esta manera, el modelo completo considera este patrón de comportamiento en conjunto con el rankeo del equipo para determinar una probabilidad de ganar, perder o empatar un encuentro.

El pronóstico

Para realizar el pronóstico para liga regular se utilizó una base de datos con aproximadamente 200 mil resultados de juegos de soccer provenientes de 52 ligas alrededor del mundo. La base de datos contiene información de temporada, liga, fecha del encuentro, equipo de casa, equipo visitante y resultado del partido. Se realizó la predicción de la jornada a realizarse para cada liga posterior a la última fecha registrada en la base de datos.

Para realizar el pronóstico para la Copa del Mundo se utilizó la lista de puntaje de la FIFA de cada equipo calificado en el Mundial, así como la información de equipos por grupo y fecha de los encuentros. El pronóstico se realizó para la fase de eliminación de grupos, en la cual se juegan tres rondas de partidos entre los miembros de cada equipo. Los dos equipos con mejor puntaje en cada grupo califican para la siguiente fase.

Los resultados

Para medir la efectividad de la predicción se utilizó Ranked Probability Score (RPS). Esta medida penaliza los pronósticos más severamente cuando sus probabilidades están más lejos del resultado real. El valor obtenido con esta medida está dentro del rango de 0-1. Siendo el cero el valor más deseado.

Otra medida utilizada es la exactitud absoluta del pronóstico. Con esta medida, se verifica el porcentaje de acierto que se tuvo en la predicción.

La siguiente gráfica muestra el resultado de predicción por ligas. El promedio de RPS obtenido es de 0.2620 mientras que la exactitud es del 46%. Estos resultados son competitivos comparados con el estado del arte. La gráfica muestra el resultado promedio por liga obtenido. El tamaño del círculo indica la cantidad de predicciones realizadas. Como se puede observar, la mayoría de los resultados tienden a estar en la parte superior izquierda de la gráfica, lo cual indica mayor exactitud y poco error de predicción.

El resultado del Mundial se muestra en la siguiente gráfica, las barras indican el promedio de exactitud obtenido en las predicciones de los partidos en las tres rondas de juegos por grupo, el resultado promedio es de 0.48. La línea naranja indica el RPS obtenido para la predicción de los partidos, obteniendo un promedio de 0.276, finalmente la línea azul indica la exactitud de los equipos que son seleccionados para la fase 2, obteniendo un promedio de 0.68.

En conclusión

La principal motivación en este trabajo es la oportunidad de probar modelos de pronóstico en un tema tan popular como es el futbol soccer. A pesar de la falta de conocimiento sobre el futbol en general, pudimos entender primero el desaío y luego desarrollar un modelo de predicción que es fácil de implementar.

Cada liga está impulsada por diferentes motivaciones que influyen en el resultado de un juego, esto puede dificultar el reconocimiento de patrones cuando se conoce sólo el resultado de los partidos previos, sin embargo, el modelo permite reconocer patrones útiles para la predicción.

En este desarrollo, se invirtió la mayor parte del tiempo en definir la mejor manera de clasificar y acomodar los datos, así como de programar los procedimientos, tratando de hacerlos lo más eficientes posible.

La metodología propuesta es simplemente una instancia de un marco más general, aplicado al futbol. Aunque, en principio, el marco se puede adaptar a una amplia gama de dominios deportivos, no se puede usar en dominios que tienen datos insuficientes.

Otro enfoque para explorar en el futuro es un sistema basado en el conocimiento. Esto generalmente requiere conocimiento de una calidad relativamente buena, mientras que la mayoría de los sistemas de aprendizaje automático necesitan una gran cantidad de datos para obtener buenas predicciones.

Es importante entender que cada liga de futbol se comporta de acuerdo con un entorno particular. Por lo tanto, un mejor modelo de predicción debe incluir características particulares del juego del partido, como la importancia del juego. Esto podría ayudar a mejorar la exactitud de predicción.

El trabajo futuro en esta área incluye el desarrollo de un modelo que intenta predecir el puntaje del partido, junto con más técnicas avanzadas y el uso de diferentes parámetros para evaluar la calidad del resultado.

La autora

Laura Hervert Escobar es ingeniera industrial por el Instituto Politécnico Nacional. Tiene un Doctorado en Systems and Engineering Management, en Texas Tech University y un Doctorado en Ciencias de la Ingeniería por el Tecnológico de Monterrey, en donde actualmente trabaja como investigadora posdoctoral. Su investigación incluye el desarrollo, el análisis y la implementación de técnicas metaheurísticas para resolver problemas combinatorios complejos de la vida real con varios objetivos.

laura.hervert@itesm.mx