Editorial ............................................................................................................... Pag.02 Enfermedades hepáticas, cirrosis y cancer
- La importancia de hacer ciencia en la salud ..... Pag.03
Nutriendo la salud
- Reportaje .................................................................................... Pag.07
Nanotubos de carbono: el poder de lo “pequeño”
- Ciencia, Tecnología y Salud ............................................ Pag.10
Yucatán: Crecimiento, Desarrollo y Salud Ambiental
- Salud ambiental....................................................................... Pag.16
Depresión, sexo y cerebro
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ilhelm Wundt (1832-1920) fue un médico alemán, fisiólogo, y filósofo. Es reconocido como el fundador del primer laboratorio de Psicología Experimental en el mundo. Wundt estableció en 1879, en la Universidad de Leipzig, el primer laboratorio en donde se realizaban experimentos. La Universidad de Leipzig había asignado en 1876 a Wundt, un espacio para guardar equipos que él había adquirido en Zurich. En este espacio, Wundt realizó numerosos experimentos, que a la postre, serian considerados pioneros en el área de la Psicología. Entre los estudiantes de Wundt, se encontraba G. Stanley Hall, quien posteriormente fundaría el primer laboratorio de Psicología Experimental en los Estados Unidos de América en 1883, en la Universidad John Hopkins.
Existe aún controversia sobre el crédito de quien fundó realmente el primer laboratorio de Psicología Experimental en el mundo. Si bien, Wundt es reconocido por establecer el primer laboratorio y, Hall haberlo hecho en Estados Unidos de América, en 1875, 4 años antes de la fundación del laboratorio de Wundt, Williams James había formado un laboratorio de Psicología en la Universidad de Harvard. La diferencia es que, el laboratorio de James era para demostraciones de docencia, mientras que el laboratorio de Wundt, fue exclusivamente para realizar experimentos. Sin embargo, como podemos apreciar, el nacimiento de la Psicología como ciencia, sucedió con eventos muy cercanos entre sí.
- Hot Topic...................................................................................... Pag.22
- Consejo Editorial
- Redacción y Corrección de Estilo
P. Rafael Pardo Hervás, L.C. Dr. Narciso Acuña González Dra. Susana Guzmán Silva Dr. Jaime Zaldivar Rae Dr. José Manuel Echeverría y Eguiluz
Dr. Eric Murillo Rodríguez
- Director General Dr. Eric Murillo Rodríguez
- Edición y Diseño Mtra. Florangely Herrera Baas LDGP Roberto Ortega Ríos-Covián
- Fotografías e Ilustraciones SEFOTUR Natalia Schlamme Paulina Pavón Vizcaino Reneé Loria Elías Mariana lara Esparza Andrés Iván Oliva Avilés
Nuestro Boletín de Divulgación Científica K’ah óolal cierra su Edición del 2015 con excelentes contribuciones. La Dra. Victoria Chagoya de Sánchez, Investigadora Emérita del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, explica sobre las enfermedades hepáticas, cirrosis y cáncer en la sección La importancia de hacer ciencia en la salud. En Reportaje, Natalia Schlamme, Paulina Pavon Vizcaino, Renée Loría Elías y Mariana Lara Esparza, estudiantes de la Licenciatura de Nutrición de nuestra Universidad, comparten su experiencia realizando prácticas en comunidades rurales. Los grandes avances en desarrollo tecnológico y su aplicación en el área de la salud, es un tema que aborda el Dr. Andrés Oliva Avilés, Profesor-Investigador de la División de Ingeniería y Ciencias Exactas, de la Universidad Anáhuac Mayab, en la sección Ciencia, Tecnología y Salud. Alonso Fernández Guasti, Doctor en Ciencias otorgado por el Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias del CINVESTAV, investigador de dicho Centro, miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y la Maestra en Ciencias Rebeca Reyes-Serrano, nos explican en la sección Hot Topic, cómo las
diferencias sexuales determinan biológicamente aspectos como la depresión. Nuestro ejemplar, cierra con estos exceleletes artículos, dirigidos a cumplir un objetivo en particular: Compartir y promover el conocimiento científico y tecnológico. A nombre de todos los invitados en los ejemplares editados a lo largo de este año, así como de todas aquellas personas que han apoyado en la Edición del Boletín de Divulgación Científica K’ah óolal, espero que este 2015 haya sido un excelente año y, que nuestro esfuerzo académico plasmado en cada ejemplar del Boletín, haya cubierto tus expectativas en cuanto a conocer cosas nuevas en ciencia y tecnología. Me despido de Ustedes, comentándoles que, espero nos lean en las Ediciones del proximo año 2016.
- Eric Murillo Rodríguez
Director de Boletín de Divulgación Científica K’ah óolal Coordinación de Investigación, Escuela de Medicina División Ciencias de la Salud Universidad Anáhuac Mayab Mérida, Yucatán. México Grupo de Investigación en Envejecimiento Grupo de Investigación en Desarrollos Tecnológicos para la Salud Universidad Anáhuac Mayab. Mérida, Yucatán. México Contacto: eric.murillo@anahuac.mx
Editorial
Editorial
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Dra. Victoria Chagoya de Sánchez Investigadora Emérita del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM. México DF.
La importancia de hacer ciencia en la salud
Enfermedades hepáticas, cirrosis y cancer
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l hígado es el órgano más grande del cuerpo humano, pesa en promedio 1.5 Kg en una persona adulta y desempeña un gran número de funciones por lo que se le considera como el laboratorio del organismo. Este tejido posee una compleja red celular constituida por los hepatocitos que son las principales y más abundantes células de éste órgano y las que realizan la mayoría de las funciones; además existen células que forman parte de los vasos sanguíneos dentro del tejido y células del sistema inmune entre otras. Estas células se encuentran inmersas en un medio constituido por diversas proteínas y que se conoce como matriz extracelular. Este tejido tiene como peculiaridad la capacidad de regenerarse.
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Considerando las múltiples funciones que tiene el hígado es posible que se comporte como una “planta de procesamiento”. Los nutrientes que recibe de la ingesta de alimentos los procesa para obtener material propio y exporta componentes para el resto de los tejidos del organismo. Es el órgano del metabolismo, participa en la transformación de azucares, grasas y proteínas y se encarga de la desintoxicación de sustancias producidas por el propio organismo así como de sustancias externas como los fármacos. Cuando se pierde esta delicada organización en el hígado, hay alteraciones en su funcionamiento que conducen a enfermedades. Una alteración muy frecuente es el llamado hígado graso que consiste en una acumulación excesiva de grasa y se manifiesta como un primer síntoma de anormalidad y se ha asociado al alcoholismo sin embargo, existe el hígado graso no alcohólico que se asocia con la diabetes tipo 2. La persistencia en de esta alteración resulta en cirrosis o cáncer. Dentro de las condiciones patológicas más severas tenemos a la cirrosis. La cirrosis es una enfermedad crónica degenerativa, de evolución lenta, progresiva e irreversible del hígado. Su pronóstico es grave y los pacientes suelen fallecer por sangrado del tubo digestivo, fallas del hígado o cáncer. Se caracteriza porque el hígado se vuelve fibroso lo que cambia la estructura del tejido y conduce a la pérdida de su función. La fibrosis resulta de la acumulación de las proteínas de la matriz extracelular principalmente colágena ya que pierde su capacidad de degradarse. La tasa de mortalidad por este padecimiento es elevada, considerándose como una de las quince principales causas de muerte a nivel mundial. A pesar del avance del conocimiento sobre patología, se predice un aumento en las muertes por cirrosis ya que no se cuenta con un tratamiento adecuado, la única opción es el transplante orto-
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ción y disminución de proteínas sanguíneas, niveles elevados de amonio en sangre, acumulación de liquido ascítico, hemorragias del tracto digestivo y encefalopatía hepática. Todas estas funciones alteradas reflejan un daño severo del metabolismo hepático y una gran inestabilidad cromosómica. Ante esta situación no es de extrañar que el 80 al 90 % del cáncer hepatocelular (CHC) se origine de cirrosis de diversas etiologías. La mortalidad por CHC ligado a cirrosis va en aumento con mayor incidencia en países asiáticos y africanos. En México se ha detectado un aumento del 30% en la mortalidad (1998-2006) de acuerdo con el INEGI. La principal problemática de esta enfermedad es que no hay detección temprana y las terapias actuales como son remoción del tumor y el trasplante del hígado no son suficientemente efectivos. Comentaré brevemente: en el laboratorio hemos estudiado a las enfermedades del hígado a través de modelos con animales de laboratorio y encontramos que la cirrosis puede ser revertida utilizando un compuesto fisiológico y multifuncional, la adenosina. Resumiendo el trabajo de varios años, dentro de las propiedades que presenta éste compuesto encontramos incrementa la energía de la célula, evita la formación del hígado graso, previene la necrosis así como el daño por radicales libres, alteraciones generadas por diferentes agentes tóxicos para el hígado. En cirrosis inducida por el compuesto tetracloruro de carbono, la adenosina evita la fibrosis del hígado, disminuye al 50% el depósito de colágena y aumenta su degradación, además de conservar la energía celular y la función del hígado profundamente dañado por el tóxico. Ante estos resultados prometedores nos avocamos a obtener una familia de derivados de adenosina que fueran más potentes y especí-
ficos. Así obtuvimos un compuesto hepatoprotector, el IFC-305, que presentaba las mismas cualidades que la adenosina y que pudimos patentar. Probamos este compuesto en el modelo experimental de cirrosis con tetracloruro de carbono en la etapa de reversión, donde los niveles de colágena en el hígado cirrótico aumentan 5 a 6 veces. Los resultados que encontramos fueron los siguientes. 1) La fibrosis empieza a disminuir al administrar el IFC-305, llegando a un nivel cercano al del hígado sano a las 15 semanas de tratamiento, efecto acompañado de un aumento de la degradación de colágena. 2) La recuperación de la estructura del hígado va acompañada de una recuperación funcional, al aumentar la síntesis de albúmina, disminuir la bilirrubina y se observa un efecto antinecrótico al disminuir las enzimas marcadoras de daño hepático como las transaminasas. 3) Claramente encontramos que el hígado recuperaba su capacidad de proliferar que había disminuido por la cirrosis. 4) Al estudiar los genes modificados durante la cirrosis se encontró una alteración en 413 genes mientras que el tratamiento con IFC-305 se normalizan 150 genes, entre los que se encuentran los genes involucrados en la fibrosis. Estos resultados nos orientaron a diseñar experimentos que nos introdujeron al estudio de los cambios moleculares responsables de los efectos observados, que a su vez nos permiten obtener nuevas evidencias que respaldan los resultados encontrados a nivel celular. Se realizaron estudios para determinar la carcinogenicidad del compuesto y sorpresivamente se encontró que no inducía el desarrollo de cáncer cuando se probó en un modelo experimental del cáncer hepatocelular conocido como el hepatocito resistente. Los resultados indicaron
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tópico con todas las limitaciones de este procedimiento. Esta enfermedad no es de conocimiento reciente, históricamente las alteraciones estructurales y funcionales del hígado fueron detectadas desde 1761 por el patólogo italiano Gianbattista Morgagni en un reporte de 500 autopsias en las que describe cambios morfológicos de los hígados semejantes a los observados en la cirrosis. En 1826, Laennec al describir esta patología, la llamó “cirrosis” que deriva del griego “kirrhos” por el aspecto café naranja que adquiere el hígado. Los primeros intentos para entender esta patología datan de 1930 en que Roessie la sugiere como un proceso degenerativo en el que hay cicatrización de una lesión y proliferación del tejido. En las últimas décadas, el avance en el conocimiento del genoma, de la biología molecular y la proteómica, han permitido conocer más los mecanismos desencadenantes de esta enfermedad, sin embargo aún no existe una terapéutica eficaz para los pacientes que la padecen. ¿Cuál es la etiología de la cirrosis? Las causas de esta enfermedad son diversas, las más frecuentes son el alcoholismo y el daño hepático ocasionado por infecciones virales crónicas por los virus de hepatitis B o C, menos frecuentes son cirrosis biliar primaria, cirrosis auto inmune o de insuficiencia cardiaca congestiva, por síndrome metabólico y por diabetes tipo 2. Como se comentó previamente el avance de la enfermedad es lento y desafortunadamente las manifestaciones generales que permitan su detección son evidentes hasta que el tejido hepático presenta un daño de 80-90% . Dentro de estas manifestaciones se encuentran un cansancio generalizado, aumento de enzimas marcadoras de daño hepático como transaminasas, fosfatasa alcalina, bilirrubinas elevadas, disminución de plaquetas y tiempo de coagula-
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Referencias. 1- Guyton A.C., Hall J.E. Tratado de Fisiología Médica, Décima Edición, Mc Graw Hill Interamericana, 931-988, 1967-1972 2- García Sáinz J.A., Hernández-Muñoz R., Santamaría A., Chagoya de Sánchez V. Mechanism of the fatty liver induced induced by cycloheximide and its reversibility by adenosine. Biochem. Pharmacol 28. 1409-1413,1979 3- Lautt, W.W.,Legare D.J., D’Almeida M.S. Adenosine as putative regulator of hepatic arterial flow.Am J. Physiol 248, 11331-11338,, 1985 4- Hernández Muñoz R, Santamaría A, García-Sáinz ., Chagoya de Sánchez V. On the mechanism of ethanol induced fatty liver and its reversibility by adenosine. Arch. Biohem. Pharmacol 190,155-162, 1978 5- García –Sáinz J.A., Hernández-Muñoz R., Glender W., Piña E., Chagoya de Sánchez V. Effect of adenosine in ethanol induced modifications of liver metabolism. Role of hepatic redox-state. Purine and fatty acid metabolism. Biochem Pharmacol. 29, 1709-1714, 1980 6- Chagoya de Sánchez,V., Díaz-Muñoz M., Hernández-Muñoz R Reversion of an experimental cirrhosis induced by carbon tetrachloride by adenosine administration. Hepatology 28, 641 A, 1998 7- Hernández-Muñoz R et al Adenosine reverses a preestablished CCl4-induced cirrhosis through enhancing collagenolytic activity and stimulating hepatocyte cell proliferation 34, 677-687, 2001 8- Pérez-Carreón JI., et al Adenosine derivative compound IFC-305, reverses fibrosis and alters gene expression in a pre-established CCl4-induced rat cirrhosis. Int J Biochem. Cell Biology 42, 287-296, 2010 9- Velasco-Loyden G., et al Prevention of in vitro hepatic stellate cells activation by the adenosine derivative compound IFC-305. Biochem Pharmacol. 80, 1690-1699, 2010 10- Chagoya de Sánchez V., Martínez-Pérez L., Hernández-Muñoz R. Velasco-Loyden G. Recovery of the Cell Cycle inhibition in CCl4-Induced Cirrhosis by the adenosine derivative IFC-305 Internacional J. Hepatology ID 212530, 2012
La Dra. Victoria Chagoya de Sanchez estudió la carrera de Químico Farmacéutico Biólogo en la Facultad de Química de la UNAM, así como un Doctorado en Bioquímica. Actualmente es Investigadora de Tiempo Completo Titular “C” en el Instituto de Fisiología Celular, de la UNAM y ha sido nombrada Investigadora Emérita por dicha Institución. Ha recibido diferentes distinciones científicas, tales como el Premio de la Academia Nacional de Medicina “Dr. Eduardo Liceaga”, Premio Canifama, Premio Nacional de Investigación Fundación Glaxo Wellcome, entre muchos otros. Cuenta con amplia experiencia en cursos de docencia a nivel Licenciatura y Posgrado, además es pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, Nivel III. La Dra. Chagoya cuenta además con numerosas publicaciones científicas, así como múltiples asistencias a congresos nacionales e internacionales. Su interés científico incluye el estudio de la remodelación hepática, cirrosis y cáncer hepatocelular, y la remodelación estructural y funcional del corazón e hipertrofia cardiaca, después del infarto experimental o insuficiencia cardiaca.
La importancia de hacer ciencia en la salud
que no era carcinogénico, no promovía el desarrollo de cáncer hepatocelular y revertía el cáncer cuando ya estaba instalado el proceso. Estos estudios fueron realizados el Dr. Saúl Villa Treviño experto en cáncer hepático y los resultados nos permitieron patentar a nivel nacional e internacional el uso del IFC-305 para el tratamiento de cáncer. Actualmente seguimos estudiando el efecto de este compuesto en estadios avanzados de la enfermedad en que su efecto es positivo pero nos interesa conocer su mecanismo de acción durante la hepatotoxicidad, cirrosis y cáncer hepatocelular y estamos trabajando para lograr llevar este tratamiento a los pacientes como una alternativa en la resolución de esta problemática social. Es de recalcar que actualmente el diagnóstico de las enfermedades del hígado se realiza de manera tardía, por lo que parte de la solución a la problemática que representa la cirrosis, más allá de un tratamiento farmacológico, es el monitoreo del estado general de salud, la prevención de las infecciones virales por hepatitis, la vigilancia de estados metabólicos alterados y la disminución en el consumo de grasas y alcohol. Estas medidas permitirian detectar los problemas hepáticos en el inicio cuyo tratamiento evitaría el avance del proceso hasta situaciones crónico degenerativas pudiendo limitar el avance a estados irreversibles o graves de las enfermedades como cirrosis y cáncer.
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Natalia Schlamme, Paulina Pavon Vizcaino, Renée Loría Elías y Mariana Lara Esparza
Alumnas de 7o semestre de Licenciatura en Nutrición (Gen 20122016) de la Universidad Anáhuac Mayab. Mérida, Yucatán, México.
El semestre pasado tuvimos la oportunidad de participar dentro del programa Baktún, el cual se realiza a beneficio de los habitantes de las comunidades rurales cercanas al campus de la Universidad Anáhuac Mayab. Para los que no conocen el programa, este busca mejorar la calidad de vida de estas personas mediante la puesta en práctica de los conocimientos profesionales de alumnos de nuestra universidad. El programa Baktún abarca muchas áreas: desde el desarrollo personal, educación financiera, talleres de valores, atención a la salud, entre muchos otros. Todo esto se realiza por medio de eventos, creando lazos con las personas y reafirmando así el compromiso para lograr una verdadera transformación social positiva.
Reportaje
Nutriendo la salud
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Tuvimos como objetivo analizar los hábitos de alimentación de las personas y promover los cambios necesarios para mantener una dieta equilibrada, siendo esta una forma de prevenir enfermedades y mejorar su calidad de vida. En nuestro primer día, todas estábamos algo nerviosas, era la primera vez que dábamos una consulta en forma y por nuestra propia cuenta. Después de todo, al fin íbamos a poner en práctica lo aprendido en semestres anteriores. Entonces decidimos que ese primer día íbamos a hacerlo las cuatro juntas, para darnos ideas y retroalimentar errores.
Para nuestra sorpresa, todo fue mucho mejor de lo que pensábamos. Las palabras iban fluyendo tan fácil que terminábamos creando lazos increíbles con nuestros pacientes. Nos contaban mil historias, anécdotas graciosas, preocupaciones y hasta sus malas rachas. Muchos de ellos empezaron a llevar a toda su familia a consulta, y claro, todo era más agradable mientras más tiempo compartíamos y más conocíamos sobre ellos. Nuestras consultas comenzaban con una plática amena con el paciente, recopilando así los datos necesarios para llenar la historia clínica. Tomamos datos antropométricos
Reportaje
A nosotras nos fue asignado el Centro Comunitario “In Huotoch”, localizado en la comisaría de Chablekal. Este centro en especial tiene la finalidad de ofrecer programas de capacitación relacionados con la salud, la educación, la mujer y los valores; ha impactado de manera positiva a familias de Chablekal, Dzibilchaltún, Sac Nicté, Komchén, Xcunyá, Temozón Norte y de la subcomisaría de Kantoyná, en Conkal. En este caso, nuestra labor fue llevar a cabo la evaluación y seguimiento nutricional en las personas que asisten al lugar, así como brindar información sobre alimentación correcta y la mejora en hábitos saludables.
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Reportaje
como peso, talla, circunferencia media braquial y circunferencia de cintura para conocer su estado nutricio, realizar un diagnóstico y tomarlo como punto de comparación con las citas posteriores. Después, hablábamos un poco sobre su forma cotidiana de comer y les aplicábamos en Recordatorio de 24 horas, con el fin de analizar si ingesta dietética. Con toda esta información obtenida de cada uno de ellos, realizamos el cálculo necesario para establecer su requerimiento energético y, de esta forma, generar un menú saludable adecuado a sus necesidades. Al ser nuestra meta principal cambiar hábitos y no únicamente hacerles un plan de alimentación, les enseñamos a utilizar las porciones del Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes para elegir sus alimentos (tomando en cuenta lo saludable y accesible) y saber en qué porciones se deben consumir. Después les agendamos una cita esperando ansiosamente los resultados. Las semanas pasaban y podíamos ir viendo los cambios en muchos de nuestros pacientes. Había personas que seguían su plan de alimentación e iban mejorando sus hábitos, lo cual les traía cambios visibles y eran los más felices del mundo al verse. Sin embargo, como en todo, habían personas que de una u otra forma no lograban autodeterminarse y cambiar su estilo de vida, por lo que no llegaban a los resultados esperados. Al principio nos frustramos por estos pacientes y por algunos otros que dejaban de llegar sin razón aparente. Sin embargo, después nos dimos cuenta que lo que realmente valía la pena era la extraordinaria sonrisa de aquellos que se esforzaban en cambiar su estilo de vida y lo iban logrando poco a poco. Es importante mencionar que, a lo largo del tiempo que estuvimos trabajando en este proyecto, nos percatamos de una gran prevalencia de sobrepeso y obesidad en la población. Casi
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nuestro deber formarnos como excelentes profesionistas y líderes en el campo que nos compete, teniendo los conocimientos y la práctica suficientes para hacer el cambio que tanto se necesita. Esta labor comenzó siendo parte de nuestro servicio becario, pero conforme fue transcurriendo el tiempo se convirtió en una actividad indispensable nuestra. Al finalizar, pudimos darnos cuenta de que los más beneficiados en este programa no fueron ellos, sino nosotras. Aprendimos tanto de nuestros pacientes y nos enriquecieron de tal forma, que crecimos no únicamente
como nutriólogas, sino como seres humanos. Celia, Noemí y su hijo Roger, Dayana, Joaquín, Judith y sus dos pequeños… Ellos y muchos más formaron parte de esta increíble experiencia. Estamos muy agradecidas por haber tenido la oportunidad de participar en el programa Baktún, quedamos realmente satisfechas con el trabajo que realizamos, convencidas de que este nos amplió enormemente el panorama y obtuvimos muchas herramientas para nuestra futura práctica profesional.
Reportaje
todos nuestros pacientes, adultos y niños, se encontraban en alguna de estas dos condiciones… Cosa que nos creó una gran preocupación. Sabemos que México ocupa el primer lugar mundial en obesidad infantil y el segundo en obesidad en adultos (precedido sólo por Estados Unidos). Es por ello que es realmente necesario atacar esta problemática creando conciencia en las personas y educándolos desde edades tempranas para formar estilos de vida saludables. Y para eso estamos los nutriólogos, para hacer un cambio significativo en la salud y bienestar de las personas. Por eso, es
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Contacto: Natalia Schlamme, Paulina Pavon Vizcaino, Renée Loría Elías y Mariana Lara Esparza. Escuela de Nutrición. Universidad Anáhuac Mayab. Mérida, Yucatán. México Emails: mory_10@hotmail.com; ppv_13@hotmail.com; marianapaola94@hotmail.com; natalia@schlamme.com
Andrés Iván Oliva Avilés Profesor-Investigador de la División de Ingeniería y Ciencias Exactas de la Universidad Anáhuac Mayab. Mérida, Yucatán. México
Sin duda, el término “nano” es una expresión cada vez más común y presente en la actualidad, en diversas áreas de la humanidad. “Nano” es un vocablo de origen griego (originalmente traducido como “enano”) que en 1960 se constituyó oficialmente como el prefijo para denotar un factor de 10-9 o 0.000000001. De este modo, un nanómetro representa la longitud de cada una de las mil millones de partes iguales en las que se divide un metro. Para tener una mejor idea de las dimensiones de trabajo en la “nanoescala”, si consideramos que el diámetro de la tierra es de un metro… ¡un nanómetro sería aproximadamente el diámetro de una canica! La nanotecnología (hoy por hoy constituida como una rama de la ciencia con identidad propia) hace referencia a la “manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño entre 1 y 100 nanómetros”. Esta definición incluye todos los tipos de investigación y tecnologías que tienen que ver con las propiedades especiales de la materia que ocurren bajo cierto umbral de tamaño… y es precisamente este punto lo que hace interesante y “especial” a esta nueva rama del conocimiento.
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Nanotubos de carbono: el poder de lo “pequeño”
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Figura 2. Micrografías electrónicas de microtúbulos de carbón grafítico (Iijima, 1991).
La principal razón que ha detonado el crecimiento y auge de la nanotecnología es un hecho que refleja una muy peculiar forma en la que la naturaleza se comporta: los materiales presentan propiedades físicas diferentes cuando se encuentran en dimensiones nanométricas en comparación con las propiedades que presentan en el “bulto” (es decir, en la macroescala). Y son estas interesantes y novedosas propiedades las que han llevado a científicos y tecnólogos desde principios del siglo XIX a desarrollar tanto estudios teóricos como intentos experimentales para tratar de comprender, predecir y finalmente aplicar estas versátiles y convenientes características de los materiales para enfrentar necesidades actuales. La nanotecnología ha tenido un gran impacto dentro de la denominada “Ciencia de Materiales” y han sido numerosos autores los que han hecho grandes contribuciones en el área. Desde los trabajos pioneros del físico teórico alemán Max Planck (Nobel de Física, 1918) a principios del siglo XX, considerado el padre de la teoría cuántica, hasta las contribuciones de los investigadores japoneses Akasaki, Amano y Nakamura (Nobel de Física, 2014), creadores del led azul y en consecuencia de la iluminación blanca basada en leds, han sido numerosos los estudios y contribuciones desde la nanotecnología hacia la ciencia de materiales. Y sin lugar a dudas, entre los materiales que mayormente han impactado a la tecnología actual y con un gran potencial de aplicabilidad se encuentran los materiales basados en carbono. El carbono es uno de los elementos más abundantes de la naturaleza y con mayor presencia en diferentes materiales. Su posición en la tabla periódica y el hecho de tener la mitad de su capa externa disponible para “combinarse” con otros elementos (valencia 4) hacen del carbono un elemento versátil y de alta importancia
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Figura 1. El diamante y el grafito son dos alótropos del carbono: formas puras del mismo elemento que difieren en la estructura.
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cos es lo que determina las propiedades físicas que podemos apreciar en la macroescala! (son más que evidentes las enormes diferencias que existen entre la mina de un lápiz y un diamante). Sin embargo, no fue sino hasta 1991 cuando el japonés Sumio Iijima (Iijima, 1991), en una célebre publicación dentro de la ciencia moderna de materiales, presentó por primera vez la síntesis de estructuras tubulares estables conformadas por átomos de carbono. Iijima las denominó en su artículo como “microtúbulos helicoidales de carbón grafítico”, pero hoy son ampliamente conocidos como nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono (NTCs) pueden ser visualizados como hojas de grafito enrolladas en forma tubular, donde los áto-
mos de carbono se encuentran enlazados en arreglos hexagonales (similares a la configuración de un panal de abejas). Los diámetros de los NTCs son del orden de pocos nanómetros y sus longitudes están del orden de las micras, lo que ocasiona razones de aspecto (largo/diámetro) muy altas y convenientes para diversas aplicaciones. Los NTCs se sintetizan como NTCs de pared sencilla (una sola capa) y NTCs de pared múltiple (estructuras de varias capas concéntricas). Lo que ha llamado poderosamente la atención de los científicos son las extraordinarias propiedades físicas que presentan estas nanoestructuras (Thostenson y Chou, 2005). Los NTCs poseen una densidad (1.4 g/cm3) cercana a la mitad de la densidad del aluminio (de los metales
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en muchas configuraciones. No por nada las grandes ramas de la Química son la orgánica y la inorgánica, siendo la diferencia entre ellas precisamente la presencia (o ausencia) del carbono. Desde mucho tiempo atrás era ya muy conocido que el carbono presentaba tres formas alotrópicas estables en la naturaleza, todas ellas con marcadas diferencias: el carbono amorfo (hollín), el grafito (“mina” de los lápices) y el diamante (material de alta pureza y dureza). Todas esas formas están constituidas exclusivamente por átomos de carbono, y lo que hace que las “veamos” diferentes es precisamente la manera en que dichos átomos de carbono están arreglados en la nanoescala, es decir, su “estructura cristalina”. ¡La forma en que se arreglan los átomos a niveles nanométri-
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Figura 3. Estructuras atómicas de nanotubos de carbono de pared sencilla. a) “armchair” y b) “zig-zag” (Thostenson and Chou, 2005).
do que cuando las moléculas están ligadas a los NTCs son entregadas de modo más eficiente y seguro comparado con los métodos tradicionales. Estos fantásticos descubrimientos han abierto un novel camino para la preparación de fármacos completamente diferente a las técnicas tradicionalmente utilizadas en la industria farmacéutica y que han cambiado radicalmente los conceptos de la farmacología (Singh et al, 2009, Usui et al, 2012). Se han desarrollado trabajos para incorporar fármacos antineoplásicos y antibióticos a los NTCs para tratamientos contra el cáncer e infecciones, respectivamente. Otro tipo de acoplamientos de biomoléculas (genes, proteínas, anticuerpos, vacunas, biosensores, etc.) con los NTCs han sido también explorados para terapia genética, inmunoterapia, regeneración de tejidos y diagnóstico de diferentes enfermedades (Kateb et al, 2010, Zhang et al, 2011). De este modo, en muy poco tiempo los NTCs se han convertido en foco de atención de científicos de diversas disciplinas. Estas nanoestructuras también han mostrado ser prometedores antioxidantes para la prevención de males en un futuro cercano. Es sin embargo importante mencionar que estos hallazgos médicos se encuentran aún en etapas experimentales y no han sido probados aún en seres humanos. En conclusión, el descubrimiento de estas nuevas nanoestructuras ha abierto la puerta a diversas aplicaciones en muchas áreas del conocimiento. De manera especial en la medicina y farmacología, las dimensiones y alta estabilidad química de los NTCs están generando nuevas alternativas superiores a los métodos de entrega de fármacos convencionales y con capacidad de llegar a lugares y zonas que antes parecían inalcanzables. Hay aún muchos retos por alcanzar y riesgos que aminorar, siendo uno de los más importantes la toxicidad de
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más ligeros), un módulo elástico similar al del diamante (~1 TPa) y resistencias mecánicas 100 veces mayores al del acero más resistente (~2 GPa). Son térmicamente estables arriba de los 2800°C (los cables metálicos de los microchips se funden entre 600°C y 1000°C) y su conductividad térmica (6000 W/mK) es de casi el doble que la del diamante. Y respecto a sus propiedades eléctricas, son capaces de conducir densidades de corriente eléctrica del orden de 1x109 A/cm2, ¡1000 veces la densidad de corriente que conduce un alambre de cobre! La naturaleza de estas asombrosas propiedades físicas se encuentra en la presencia de fuertes enlaces carbono-carbono en su nanoestructura así como su alta simetría y razón de aspecto. Es debido a estas características que los NTCs han sido tremendamente explotados tanto desde la perspectiva teórica como en el campo experimental y hoy en día existen diversas aplicaciones implementadas e incluso comercializadas que involucran NTCs dentro de sus estructuras. Si bien las aplicaciones de los NTCs se iniciaron principalmente en los campos de la ingeniería, óptica y electrónica, desde principios del siglo XXI se han introducido en importantes aplicaciones en el ramo de la farmacéutica y de la medicina (He et al, 2013). Debido a su gran área superficial, excelente estabilidad química y una rica estructura electrónica poliaromática, los NTCs son candidatos ideales para absorber o conjugar con una amplia variedad de moléculas terapéuticas (drogas, proteínas, anticuerpos, ADN, enzimas, etc.). Los NTCs han probado ser excelentes vehículos para la entrega de fármacos (“drug delivery”) mediante la penetración directa en las células manteniendo el fármaco intacto y sin metabolismo durante el transporte dentro del cuerpo (Singh et al, 2009, Zhang et al, 2010). Diversos estudios han demostra-
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Figura 4. Esquema de aplicaciones de NTCs en diagnosis y análisis terapéutico y biomédico (He, 2013)
los NTCs para el ser humano. Sin embargo, las expectativas y capacidades se vislumbran aún mayores y alcanzables a cortos plazos. Ya lo decía (o más bien, predecía) uno de los físicos más importantes de los últimos tiempos, el estadounidense Richard Feynman, en su conferencia más célebre en Caltech: “there’s plenty of room at the bottom” (Feynman, 1960). Feynman vislumbraba en ese entonces el gran poder que significaría el poseer la capacidad de controlar y manipular la materia “átomo por átomo”. En pleno siglo XXI las predicciones de Feynman están haciendo gran eco… y lo “pequeño” está demostrando ser lo realmente “poderoso”.
Andrés Iván Oliva Avilés es Ingeniero Físico, con Maestría (2010) y Doctorado (2013), ambos en Física Aplicada por el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV). Actualmente se desempeña como ProfesorInvestigador en la División de Ingeniería y Ciencias Exactas de la Universidad Anáhuac Mayab, en Mérida, Yucatán. Sus líneas principales de investigación recaen en el estudio teórico y experimental de sistemas basados en nanotubos de carbono para la fabricación de materiales compuestos multifuncionales. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (Nivel 1) y de la Red de Nanociencia y Nanotecnología (CONACYT), entre otros. Recibió su Diploma de Doctor de manos del Secretario de Educación Pública y una Mención Honorífica en el Certamen a la Mejor Tesis Doctoral en Ciencia e Ingeniería de Materiales (Premio IIM-UNAM 2014), ambos en reconocimiento a la alta calidad de su trabajo doctoral. En sus tiempos fuera de la Academia, disfruta mucho de pasar tiempo con su esposa (Mila) y sus dos hijos (Pablo e Ivana), seguir los noticieros deportivos, convivir con familia y amistades, y desarrollar labores apostólicas (católicas) junto con su esposa, principalmente trabajando con matrimonios jóvenes. Contacto: andres.oliva@anahuac.mx
5- Usui Y, Haniu H, Tsuruoka S, Saito N, Carbon nanotubes innovate on medical technology, Medicinal Chemistry 2012; 2:1–6. 6- Kateb B, Yamamoto V, Alizadeh D, et al., Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) synthesis, preparation, labeling, and functionalization, Methods in Molecular Biology 2010; 651:307–17. 7- Zhang W, Zhang Z, Zhang Y, The application of carbon nanotubes in target drug delivery systems for cancer therapies, Nanoscale Research Letters 2011; 6:555–77. 8- Feynman R, There’s plenty of room at the bottom, Caltech Engineering and Science 1960; 23:22-36.
Ciencia, Tecnología y Salud
Referencias 1- Iijima S, Helical microtubules of graphitic carbon, Nature 1991, 354:56–58. 2- Thostenson ET, Li C, Chou TW, Nanocomposites in context. Composites Science and Tehnology 2005; 65: 491-516. 3- He H, Pham-Huy LA, Dramou P, Xiao D, Zuo P, Pham-Huy C, Carbon Nanotubes: Applications in Pharmacy and Medicine, BioMed Research International 2013; 578290. Singh BGP, Baburao C, Pispati V, et al., Carbon nanotubes. A novel drug delivery system, International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry 2012; 2: 523–32. 4- Zhang Y, Bai Y, Yan B, Functionalized carbon nanotubes for potential medicinal applications, Drug Discovery Today 2010; 15:428–35.
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Salud ambiental
Yucatán: Crecimiento, Desarrollo y Salud Ambiental
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Dalila Aldana Aranda
Investigadora del CINVESTAV IPN, Depto de Recursos del Mar. Mérida, Yucatán. México
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uando se me invito a contribuir en el Boletín de Divulgación Científica K’ah óolal de la Universidad del Mayab, con el tema Ambiental y Salud, de inmediato acepte, en la medida que desde hace tiempo como ciudadana de Yucatán tenía interés en escribir sobre este tema para algún Diario local. Me preocupan y ocupan varios aspectos ambientales en Yucatán y en general de nuestro Planeta Tierra, en la cual vivimos y realizamos nuestros quehaceres profesionales y nuestras vidas. Que mejor posibilidad que esta invitación para plasmar mis puntos de vista en una revista de prestigio y con buena difusión. Sin embargo, lo que parecen tareas sencillas, resultan siempre grandes retos, y este tema lo es, pues sus aristas son múltiples y todas ellas validas y polémicas. Foto SEFOTUR
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Esta nota la he construido con una doble hélice; una de ellas con las palabras clave: Crecimiento y Desarrollo y la otra con las palabras: Sustentable y Educación Ambiental. Éstas últimas como el eje para tener sociedades y ciudadanos sustentables basados en estos preceptos. Esta contribución estará centrada en Yucatán, particularmente en la ciudad de Mérida. Por lo que se hablará de los recursos naturales de Yucatán y sus problemáticas y los retos que tiene su ciudad capital,asi como el impacto en la salud. Por último, reflexiones sobre acciones que todos podemos implementar a nivel ciudadano o colectivo (familiar, centros de enseñanza/laborales, en la Sociedad yucateca) para poder construir y desarrollar una sociedad sostenible.
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1. Crecimiento y Desarrollo
Frecuentemente escuchamos las palabras crecimiento y Desarrollo. Las utilizan a diestra y siniestra economistas, empresarios, comerciantes, politicos, etc. Se escucha a los Gobernantes hablarnos del crecimiento de la economía, les escuchamos frases, donde nos anuncian las obras que se implementarán y la derrama económica que generarán y del desarrollo que nos traerán. Estas dos palabras se usan en estos sectores como sinónimos, cuando al menos en Biología y Ecología no lo son. En estas disciplinas, crecimiento es un incremento o decremento de biomasa, el otras palabras es un aumento o disminución del “peso” (masa de un ser vivo). Por lo que puede ser positivo, negativo o permanecer constante. Todos hemos “engordado” y “enflacado” en nuestras vidas. En este sentido, el crecimiento de México disminuirá por quinto año consecutivo, ubicándose por debajo del 1%, y esto se debe al debilitamiento económico de los países exportadores de materias primas por el descenso Foto SEFOTUR
Foto SEFOTUR
mías sustentables. El Premio Nobel de Economía de este año, señaló “la pobreza existe por las formas de consumo que tenemos y mientras estas no se cambien, la pobreza no se podrá combatir”. Las sociedades están Creciendo (no se están Desarrollando) y de manera irracional están diezmando los recursos renovables y no renovables del Planeta Tierra, comprometiendo la existencia de la vida, de nosotros y de la generación que ya nació. Desarrollar un triángulo entre Desarrollo Sustentable, Sociedad y Economía no es nuevo pero alcanzarlo es un gran reto. Este se encuentra basado en el uso de energía limpias, en reducir, reciclar y reutilizar los materiales, en generar economías con una producción verde y social. Donde sus ciudadanos sean activos y con una educación ambiental para que exijan cómo quieren vivir y no seamos pasivos de lo que los industriales, empresarios, comerciantes y/o gobernantes decidan por nosotros. La educación ambiental tiene que ser un tema transversal a todas las disciplinas y acciones productivas. Tendría que ser una asignatura obligatoria y por competencias a impartirse desde pre-escolar hasta bachillerato. Tendría que estar presente en nuestros hogares, centros laborales/educativos, en nuestras comunidades y en nuestro país.
2. ¿Cuáles son las riquezas naturales de Yucatán?
El Estado de Yucatán está situado en el extremo norte de la Península de Yucatán, en el sureste de la República Mexicana, con una superficie es de 39,524 km2, lo que representa 2% de la superficie del país. Por sus recursos naturales, cuenta con playas,
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de los precios internacionales. México esta pagando muy caro el haber centrado su economía en su recurso petrolero, dejando claro que exportar recursos naturales no permite el Crecimiento de un país, y mucho menos su desarrollo. En cambio, la palabra desarrollo, implica pasar de un estado a otro, donde se va adquiriendo mayor orden, estructura, complejidad pero sobre todo estabilidad. Un ejemplo, es el desarrollo embrionario de un ser vivo; donde a partir de una sola célula se van a especializar muchos grupos de células, integrándose y completándose las unas a las otras para desarrollar todas funciones de un ser vivo. Ese conjunto de células son una verdadera sínfonia de vida, todas sabiéndose a la perfección su partitura y todas perfectamente afinadas. Esto es lo que necesitariamos en nuestras sociedades, alcanzar ese tejido de Desarrollo y no un Crecimiento sin ton ni son. Se requiere que las actividades productivas de una sociedad estén intertejidas y que éstas integren a todos sus elementos. Asi como en el cuerpo humano, ni una célula esta de más y todas son necesarias. Así en las Sociedad, todos y todas sus ciudadanos deben ser integrados. Las células se “ayudan” y complementan en sus funciones con equilibrio. Así deben ser las sociedades en sus ciudades y poblados. Se tiene que trabajar, bajo el precepto de Naciones Unidas; que implica que el uso de los recursos naturales de la generación actual, no compromete la existencia de la generación siguiente. Desafortunadamente se está muy lejos de lo anterior, haciéndose un uso voraz de éstos. El tema de sustentabilidad, ha sido abordado reciente desde el Papa hasta el premio Nobel de Economía; los cuales han expresado la necesidad de desarrollar sociedades y econo-
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3. ¿Cuáles son las actividades productivas de Yucatán?
Yucatán cuenta con casi 2 millones de habitantes, representando el 1.7% del total de la población de México. El 12% de la población ocupada está en el sector primario y 62% en el sector terciario. Casi 200 000 habitantes de 18 años o más cuentan con educación superior y 16 000 tienen un posgrado. El sector comercio y servicios son los que más aportan al producto interno bruto y la construcción es la que genera más empleos. Por lo que respecta al sector agropecuario, se cuenta con 80,000 hectáreas. Sin embargo su producción representa sólo 4% del producto interno bruto estatal. De su superficie sembrada, 9% está tecnificada y la mayor parte es de bajos insumos, cuya producción está destina al autoconsumo. Pero el factor que influye negativamente en este sector, es el hecho de que el principal cultivo que se siembra en Yucatán es el Pasto, representando 69% de la superficie cultivable. El sistema de siembra y cultivo de la Milpa Maya se ha ido perdiendo aún cuando está demostrado que ésta conserva la biodiversidad, es productiva, ami-
gable con el medio ambiente y se podría utilizar como un destino turístico. Uno de sus productos es la Miel (9 mil 654 toneladas), siendo el principal productor del país, generando ingresos y un reconocimiento internacional. A nivel mundial, existe ya un deficit de abejas y la polinización de varios cultivos está comprometida, perdiéndose ingresos, pero sobre todo seguridad alimentaria. Cuando decimos la palabra California, pensamos entre otras cosas en sus vinos. Sin embargo su verdadera economía, son las almendras, siendo el principal productor mundial. El uso de agroquimicos, insecticidas, deforestación, extensión de zonas urbanas, cambio de clima, entre otros aspectos ha provocado que California pierda poblaciones de abejas, viéndose obligada a comprar/rentar abejas para polinizar sus extensos campos de almendros. Abejas que por lo general mueren después de haber realizado su noble función, por lo que existe un movimiento de boicot al consumo de almendras de California. Con este triste ejemplo, queda claro cómo el deteriro ambiental están afectando la seguridad alimentaria y de salud de la humanidad.
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cenotes, áreas naturales protegidas, ojos de agua, manglares y arrecifes coralinos. Todas ellas propicias para el Desarrollo del Ecoturismo, de un turismo que tiene que ser cada día más sustentable y con mayor beneficio social. Entre sus reservas ecológicas se encuentran: El Palmar, la Reserva Especial de la Biosfera Ría Celestún (importante por sus manglares, ojos de agua, flamingo y más de 170 especies de aves), el Cuyo y Río Lagartos.
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4. Algunas de las problemáticas ambientales de Mérida y de Yucatán
¿Porqué si en Yucatán tenemos tanto territorio, la mitad de la población del Estado vive en Mérida? La respuesta en sencilla porqué en la ciudad están concentradas las oportunidades de trabajo, educación, salud, servcios y comercio. Los Gobiernos de Mérida de los últimos 30 años le han apostado a un “Crecimiento” de la Ciudad Foto SEFOTUR
Dentro de las grandes retos-problemáticas de la “manchas urbanas” se encuentra el tema de los servicios vitales como son: a) suministro de agua y electricidad, b) transporte colectivo y c) recolección de basura. Mérida se genera diario 832 toneladas, donde el reto es su recolección, separación y reciclado. La ciudad al ser más extensas dificulta, encarece y aumenta su huella de CO2. Los camiones colectores de basura viajan más kilómetros para realizar su tarea y no hay servicio ni público ni privado que pueda ir creciéndose y desarrollándose a la misma velocidad con la que crece la ciudad. Lo mismo pasa con el agua, la electricidad y el transporte. Los meridanos debemos saber que cada día utilizamos y quemamos más gasolina para que llegue a nuestras casas el agua y la electricidad, para que recogan la basura que generamos y para transladarlos. No olvidemos que la ciudad la hemos hechos más grande. Por lo anterior, esos servicios se encarecen y se vuelven más ineficientes, en otras palabras
cada día estamos viviendo en una ciudad menos sostenible y menos amigable con el ambiente y con nosotros mismos. Los servicios tienen que ser eficientes y “limpios” ambientalmente hablando, pero los ciudadanos tenemos un papel importantísimo que desarrollar en ellas. Los ciudadanos tenemos que educarnos ambientalmente el “producir” menos basura y en hacer una correcta separación de los residuos sólidos urbanos desde su origen (hogares, trabajos, escuelas, parques, etc) lo que facilita su valorización y reúso de materiales. En Mérida solamente el 6% de la basura es separada y como consumidores tenemos que aprender a “consumir” menos embalajes (paquetes) que tenemos que tener claro que todos ellos van implícitos en el costo de los productos. Cómo lograr lo anterior, con Educación Ambiental. Para el transporte los meridanos cada día invertimos más tiempo en llegar a nuestros destinos, ya sea en auto o en transporte colectivo, lo anterior por el mismo problema de la extensión de la ciudad. Franccionamientos lindos, pero en muchos de ellos no llega el transporte colectivo y la recolección de basura es un viacruxis y el Ayuntamiento no puede proporcionar servicios eficientes con un crecimiento desmedido. El transporte colectivo es inoperante e ineficiente en Mérida, por lo que se “resuelve” con la compra de un auto. En América Latina y México la “tasa de nacimiento de autos” es mayor a la de la población. La deforestación y el aumento de autos genera en Yucatán, la emisión de 2.7 millones de tonelada de CO2, traduciéndose además en perdida de biodiversidad, seguridad alimentaria y salud. Los meridanos tenemos que entender que el agua no “nace” en
un tubo, que se trata de un recurso no renovable, que esta en nuestro mantó freático y que tenemos que cuidarlo de la contaminación. Pués esa cantidad de agua, es la misma que existe desde que la Tierra es Tierra. Es el agua que bebieron los dinosauros, pero cada vez tenemos menor disponibilidad de agua “limpia” para el consumo humano o para nuestras acciones productivas. Yucatán y Mérida tienen varias asociaciones e instituciones preocupados y ocupados en lass cuestiones ambientales, además de los programas gubernamentales. Sin embargo se requieren muchas más acciones basadas en un amplia educación ambiental de la sociedad, para tener una Sociedad educada ambientalmente participativa y proactivas. Sociedades que entiendan el valor de la preservación de su “Monte”, de los servicios ambientales y productivos que nos brindan. Tenemos que desarrollar sociedades que exijan ciudades limpias/amigables sustentables y no solo mancha urbana de cemento, casas y plazas comerciales. En el sur de Mérida, se tiene 2,000 metros cuadrados de vegetación por habitante y en el norponiente solo 30 cm2 (Seduma, 2015).
5.: Educación Ambiental
La única manera de conseguir un desarrollo sostenible es con una sociedad educada ambientalmente hablando. Si bien la construcción genera empleos, los gobiernos y sus dirigentes no pueden colocar todos los huevos de la gallina de oro en esa sola canasta. En las sociedades se tienen diferencias sociales y culturales y ninguna de éstas expresiones esta demás, todas deben convergen en alcanzar un desarrollo sostenible con economías eficientes que generen bienestar a la pobla-
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y hoy en día, éste es desorganizado y nos afecta. Los datos siguientes son alarmantes. La tasa de crecimiento poblacional de Yucatán ha decrecido de 3.3 (años 70) a 1.6 para 2010. Pero, la mancha urbana ha crecido 6 veces, pasando de 4,264 hectáreas en 1950 a 27,027 hectárea y lo más sorprendente es que la densidad poblacional ha disminuido de 49 habitantes por hectárea en 1950 a 32 en 2010. Los meridanos nos hemos “transformado” en “aliens” devoradores del suelo. De no modificarse las políticas de urbanización, Seduma señala que en 10 años se acabará el suelo urbanizable. ¿Pero quien define las políticas de urbanización y quién otorga los permisos de construcción?
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Fue Presidenta del Gulf and Caribbean Fisheries Institute (2005- 2008), de la Asociación de Laboratorios Marinos del Caribe (2004), Coordinadora Iberoamericana del Programa Ciencia y tecnología para el Desarrollo y Presidenta de la Academia Mexicana de Ciencias- Sureste. Ha tenido varios proyectos productivos acuícolas y de manejo y gestión de pesquerías con moluscos en particular con el ostión americano Crassostrea virginica y los Caracoles del Caribe y Golfo de México. En ambos casos ha participado en los Programas de Planes de Manejo a solicitud del Instituto Nacional de la Pesca. También ha utilizado el modelo del ostión americano como un indicador del estado de salud de los ecosistemas costeros y del efecto del Cambio climático utilizando como indicador la gametogenesis. Tiene 65 artículos indexados, posee el número promedio de citas con base en el JCR, varios de sus artículos poseen un número sobresaliente de citas, habiendo publicado además en las principales revistas de su área. Ha organizado además numerosos congresos internacionales en ciencias marinas, graduado estudiantes de maestría y doctorado y la impartición de cursos. Se ha involucrado activamente en diversos programas de difusión de la ciencia del CONACYT, la SEP, con el Archipiel des Sciences de Francia, la Academia Mexicana de Ciencias y ha montado 5 exposiciones en museos a nivel Nacional, entre ellos Universum y el Museo Tecnológico de la Cd de México y 3 exposiciones en museos en Francia.
ción. La Educación ambiental debe ser un eje transversal de los programas de educación, pero también de la educación de la población que ya no esta en edad escolar. El tejido social-gubernamental tiene que construir sociedades con transporte colectivo, peatonal y uso de bicicletas prioritario. Los consumidores tienen que rechazar el uso/compra de embalajes inútiles. Los méridanos tenemos que volver a nuestras practicas, como es Comer local y de la estación para reducir nuestra huella de CO2. Muy pocos ciudadanos están conscientes que no es lo mismo comerse en abril un plato de Cerezas que un Taouch. Las dos son frutas, y son buenas para la salud por sus vitaminas y minerales. Nada mas que una se produce en Oxcubcab en Abril y las cerezas vienen de Chile o Califonia. Al consumir local y de la estación, se mejoran las economías locales. Se mejora nuestra economía, pues la fruta local y de la estación siempre será mas barata, y mejorará nuestra salud al consumir menos preservadores. Además disminuiremos nuestra “huella de CO2, pues la distancia que tuvo que viajar la fruta local es de no más de 50 km, contra miles de kilómetros de las frutas importadas. Al consumir local, utiDalila ha tenido la capacidad de vincularse con éxito con organismos internacionales, como el Caribbean Fisheries Management Council y el Gulf and Caribbean Fisheries Institute. También ha sabido vincularse exitosamente con las Empresas, entre ellas la Empresa de Parque de Xel Há y Xcaret. En una palabra ha tenido una carrera profesional de equilibrio entre Ciencia dura y una Ciencia-Social. Se desempeña como investigadora titular del Cinvestav IPN en el Departamento de Recursos del mar. Dra. Dalila Aldana Aranda. CINVESTAV-IPN. Mérida, Yucatán. México Email: daldana@mda.cinvestav.mx
lizamos menos embalajes de nieve seca, polestireno, celofan, etc requeridos para su venta. Nuestra cultura y nuestro tejido social aumentan al comprar directamente en mercados o con los productores, al llevar nuestro “Sabukan” para tal efecto. Porqué no aportarle a un Desarrollo de un cinturón verde-productivo alrededor de Mérida y frenar la expansión de esa Mancha Urbana. No le apostemos a un crecimiento de la mancha urbana de Merida hasta Progreso. Las tierras privadas/estatales que aún no están urbanizadas pueden ser destinadas a una producción limpia de huertos orgánicos, tierras frutales para consumo local y exportación, “monte” para asegurar nuestra seguridad de agua y los servicios productivos que brinda el “Monte”. Ser “verde”, consumir “bio” es una verdadera filosofía de vida que hay que aprenderla y practicarla, con ella se vive bien y la generación de economía que generan esta probada. Para conseguirlo hay que educar a la población, a sus productores y a sus gobernantes. Mérida y Yucatán tienen talento y tienen una cultura milenaria extraordinaria en practicas “bio” y verdes productivas.
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Toda su actividad científica-académica y de difusión de la Ciencia la ha desarrollado en el Sureste mexicano en particular en la Península de Yucatán, Caribe y Golfo de México. Es bióloga por la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN. Doctora en Oceanografía Biológica Acuacultura y Pesca por la Universidad de Bretagne Occidentale, de Brest Francia y doctora en Biología de Poblaciones por la Universidad de Marseille, Francia. Además posee su habilitación a Dirigir tesis de investigación doctoral por el ministerio de Educación de Francia (HDR). Es miembro de la Academia Mexicana de Ciencias desde 1993 y Miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 1988, actualmente Nivel II. Posee dos galardones; uno de ellos el Premio Nacional al Mérito Ecológico y el otro el de Caballero de las Palmas Académicas del Ministerio de Educación de Francia. Es miembro de múltiples comités y comisiones del CONACYT, de la AMC, de ECOSUR y del CICY.
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Alonso Fernández Guasti y Rebeca Reyes-Serrano CINVESTAV-IPN. Dpto de Farmacobiología. México DF. México.
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l estudio del sexo puede dividirse en varias categorías. Por ejemplo el estudio del sexo desde una perspectiva biológica puede incluir el análisis cromosómico, genital, endocrino y anatómico, mientras que el estudio psicológico del sexo incluye fundamentalmente tres aspectos: la identidad sexual (con qué sexo nos auto-identificamos), la orientación sexual (con personas de qué sexo deseamos tener una relación afectivo-amorosa) y las llamadas conductas no sexuales que implican las diferencias que existen entre hombres y mujeres en algunos aspectos como la habilidad verbal, que es mayor en las mujeres, y la habilidad espacial, que es superior en los varones. Estas diferencias se encuentran en la población en general y resultan de un amplio estudio estadístico y no quieren decir que todos los varones tengan una mayor habilidad espacial que todas las mujeres. Por último existe lo que se denomina el estudio social del sexo que incluye el sexo de asignación (el sexo que se asigna a un niño/niña cuando nace y con el que crece) y el sexo de desempeño que abarca las actividades sociales que desarrollan hombres y mujeres que, afortunadamente, cada vez difieren menos.
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Depresión, sexo y cerebro
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menopausia, esta proporción incluso puede ser de ¡5 a 1! Es más, la forma como las mujeres se deprimen no es igual a como lo hacen los varones. Como podemos ver en el cuadro 1 los hombres deprimidos se enrolan en actividades de alto riesgo y cuando adultos expresan la depresión con conductas antisociales y abuso de substancias, sobre todo tabaco y alcohol. Las mujeres, en contraste, cuando jóvenes presentan más alteraciones de la alimentación y mayor ideación suicida que raramente llega a consumarse. Cuando adultas hay mayor prevalencia de desórdenes del estado de ánimo, algunos de los cuales son únicos de ese sexo como la depresión posparto o aquélla asociada con la menstruación. Además, las mujeres reportan tener mayor tensión crónica, sensación de menor control de la relación de pareja y “meditación rumiante” (repasar constantemente un hecho desagradable) que interaccionan entre sí para potenciarse y aumentar la depresión. La mayor incidencia de depresión en las mujeres se acompaña de mayores niveles de ansiedad. De hecho algunos investigadores han propuesto que la mayor ansiedad da como resultado mayor depresión (Afifi, 2007). Por último, la depresión es un problema enorme en la población envejecida. Se sabe que alrededor del 30% de los viejos que viven en casas-hogar están deprimidos y se espera que este porcentaje se incremente en los próximos años por el enorme aumento en la expectativa de vida de la población general. La cifra en el 2010
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Existen diferencias en la conducta de los cas un impacto funcional?, es decir, ¿pienhombres y las mujeres y toda conducta re- san de manera diferente los hombres y las side en el cerebro. Sin embargo los cerebros mujeres? La respuesta es Sí, los cerebros son 99% idénticos entre hombres y mujeres. de los hombres y los de las mujeres tienen Pero ¿cuáles son las conductas en los que la misma capacidad de aprendizaje pero lo hombres y mujeres diferimos más? Natural- hacen de manera diferente. Por ejemplo, se mente la conducta sexual es la que presen- ha demostrado que los hombres y las muta mayor diferencia entre los sexos. A ella le jeres se orientan de manera diferente: los sigue la conducta maternal, que es mayor hombres son más hábiles para leer un mapa, en mujeres que en hombres, sin que se tenga aún muy claro si esta diferencia se debe a factores hormonales, a factores sociales o a una mezcla de ellos. Existen estructuras cerebrales que son más grandes en uno que en otro sexo. Por ejemplo, una pequeña área de la corteza cerebral (prefrontal) es más grande en las mujeres, mientras que una parte del sistema límbico (el hipotálamo) y una pequeña parte de la amígdala cerebral relacionada con la estimulación sexual Cuadro 1. Diferencias sexuales en la may la respuesta a la amenaza nifestación de la depresión (violencia), son más grandes en los hombres. Además, los hombres tienen más materia gris en sus mientras que las mujeres reconocen mejor cerebros que las mujeres, mientras que las los estímulos en un recorrido. Consistentemujeres cuentan con más materia blanca mente, las mujeres tienen un promedio más que los hombres. Para recordar, la materia alto en calificaciones de rendimiento acadégris representa áreas de células y la mate- mico que los varones. ria blanca representa conexiones entre los En el terreno de las enfermedades, en consistemas de procesamiento. Toda esta in- creto de las enfermedades mentales, tamformación NO implica que un sexo sea más bién hay diferencias genéricas importantes inteligente que otro ni pretende otorgar las (Afifi, 2007). Desafortunadamente las mubases biológicas para sustentar la discri- jeres sufren más depresión que los varones. minación. Simplemente son observaciones En general por un varón deprimido hay, al anatómicas. Sin embargo, cabe preguntarse menos, un par de mujeres con depresión. ¿tienen estas diferencias sexuales anatómi- En algunas edades, como alrededor de la
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algunos de carácter social. Por ejemplo, varios autores reportan que la alta prevalencia de depresión en las mujeres es más visible simplemente porque son capaces de verbalizar su estado de ánimo mejor que los varones. Otros, suponen que las mujeres se deprimen más en ciertas etapas de la vida, por ejemplo, la perimenopausia, ya que alrededor de esta edad sus hijos abandonan el hogar, por un lado, y deben hacerse cargo de sus padres envejecidos, por el otro. Naturalmente, el estrés que representan estos aspectos promueve la depresión (Afifi, 2007). Si bien consideramos que existen algunos factores sociales determinantes, también pensamos que las hormonas sexuales, que cambian muy importantemente a lo largo de la vida, juegan un papel crucial. Es decir, en la depresión y sus tratamientos influyen factores puramente biológicos (Estrada-Camarena,
et al., 2011). En el laboratorio hemos estudiado estos interesantes problemas y hemos encontrado que efectivamente las ratas hembras que están expuestas a niveles normales de hormonas ováricas, estradiol y progesterona, presentan menos depresión experimental (evaluada en modelos animales) que aquéllas que han sido ovariectomizadas, es decir, a las que por medio de una operación quirúrgica, se les han extirpado los ovarios. Este experimento relativamente simple ha señalado que efectivamente las hormonas ováricas protegen a las hembras de sufrir estados depresivos (Vega-Rivera et al., 2013). Aún más, las hembras viejas que carecen de hormonas ováricas también presentan niveles de depresión experimental mayor (Recamier-Carballo, et al., 2012). Este último hallazgo no es exclusivo de las hembras pues en los machos observamos
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de personas deprimidas era de alrededor de 52 millones, mientras que para el 2050 se espera que sea de 150 millones. En las mujeres viejas se presenta con más frecuencia el síndrome de depleción que incluye pérdida de interés y de energía, desesperanza y retardo psico-motor. Por otro lado se sabe que los dos sexos no responden igual a las terapias anti-depresivas. Estudios realizados en México y en otros países, han señalado que los varones responden mejor a los tratamientos farmacológicos con compuestos tricíclicos o inhibidores de la recaptura duales, por ejemplo, la desipramina o la duloxetina, respectivamente; mientras que las mujeres responden más a los tratamientos clásicos como los inhibidores selectivos de la recaptura de serotonina, como la fluoxetina (Berlanga y Flores-Ramos, 2006). ¿Qué factores promueven estas diferencias? Muchos,
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línea de investigación hemos analizado la neurogénesis hipocampal que, como sabemos, es el proceso de formación de nuevas neuronas en algunas áreas específicas del cerebro en sujetos adultos. Sí, la idea de que en seres adultos no había formación de nuevas neuronas se ha revolucionado. La función de estas nuevas neuronas se desconoce pero se cree que podrían participar en la resistencia al estrés. En esa medida, hemos encontrado, por ejemplo, que las hembras ovariectomizadas, que carecen de hormonas sexuales, tienen mucho menos neurogénesis que aquéllas que presentan sus hormonas ováricas intáctas (Vega-Rivera et al., 2013). Por otro lado, en machos hemos analizado el transportador a serotonina, que es una proteína encargada de re-capturar esta monoamina del espacio sináptico, para ser reutilizada. La mayor parte de los antidepresivos afectan a esta proteína inhibiendo su acción y permitiendo que la monoamina (serotonina, dopamina o noradrenalina) ejerza sus acciones durante más tiempo. De manera interesante hemos visto que los machos envejecidos –que como se recordará responden mal al tratamiento antidepresivo- tienen menor expresión de esta proteína. Interesantemente el tratamiento con testosterona a estos machos restaura los niveles de este transportador (Herrera-Pérez, et al., 2013). El estudio del cerebro es un tema fascinante pero sumamente complejo. La modulación de sus funciones por hormonas mayoritariamente presentes en uno u otro sexo es un área interesante y novedosa. Todos estos resultados son el producto de muchas personas involucradas: alumnos de posgrado, técnicos y varios investigadores.
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algo similar. La idea de que los niveles de testosterona se reducen con la edad ha encontrado mucha reticencia por parte de los investigadores (¡sobre todo varones!). Sin embargo, es claro que los niveles de esta hormona disminuyen conforme envejecemos. Al igual que en las hembras viejas, los machos envejecidos son más susceptibles a desarrollar depresión (Herrera-Pérez et al., 2008). ¿Existen diferencias de sexo en los tratamientos antidepresivos en animales? Sí, al igual que en la clínica hemos observado que los machos responden mejor a algunos compuestos como la desipramina y la duloxetina, mientras que las hembras tienen una mejor respuesta a la fluoxetina. Es decir, a dosis más bajas o tratamientos más breves con fluoxetina ya se encuentran respuestas tipo-antidepresivas en hembras que no se observan en machos. Desafortunadamente en ambos sexos la respuesta antidepresiva de algunos compuestos se ve reducida con la edad. Por ejemplo, los machos envejecidos prácticamente no tienen una respuesta antidepresiva pero sí presentan los efectos colaterales de los fármacos (Olivares-Nazario, et al., 2015). En hembras, sucede algo similar aunque de menor intensidad. Tal parece que este sexo sigue respondiendo a dosis relativamente altas de algunos antidepresivos como fluoxetina, pero también presentan más efectos adversos. Esta disminución de efectos farmacológicos -dados por la edad- puede resultar por la disminución en los niveles de hormonas sexuales en ambos sexos. Experimentos en curso analizan esta posibilidad. Todos estos cambios están mediados por alteraciones moleculares específicas. En el laboratorio hemos estudiado dos. En una
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reduced by aging and increased by testosterone restitution. Neuroscience J. Volume 2013, Article ID 201909 http://dx.doi.org/10.1155/2013/201909 5- Olivares-Nazario M, Fernández-Guasti A, Martínez-Mota L. Age-related changes in the antidepressant-like effect of desipramine and fluoxetine in the rat forced-swim test. Behavioural Pharmacology 2015, en prensa. 6- Récamier-Carballo S, Estrada-Camarena E, Reyes-Serrano R, Fernández-Guasti A. Synergistic effect of estradiol and fluoxetine in young adult and middle-aged female rats in two models of experimental depression. Behav Brain Res 2012; 233:351–358. 7- Vega-Rivera NM, Fernández-Guasti A., Ramírez-Rodríguez G., Estrada-Camarena E. Acute stress further decreases the effect of ovariectomy on immobility behavior and hippocampal cell survival in rats. Psychoneuroendocrinology 2013; 38:1407-1417.
El Dr. Alonso Fernández Guasti es biólogo por la UAM-Iztapalapa (1979),obtuvo la maestría en fisiología en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM (1982) y el doctorado por el Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias del CINVESTAV (1986). Ha realizado estancias en la universidad de Gotemburgo en Suecia y en el Instituto Holandés de Investigaciones Cerebrales en Amsterdam donde estudió procesos de diferenciación sexual en cerebros humanos. Entre las distinciones que ha recibido está el premio de la Academia Mexicana de Ciencias en 1997 y la impartición de la Cátedra Ramón de la Fuente en 2013. Su actividad científica está relacionada con diversas áreas de la conducta como diferenciación sexual, estudio de la conducta sexual en los roedores, estudio de psicofármacos y su relación con hormonas esteroidales. Actualmente es investigador del Departamento de Farmacobiología del Cinvestav, Institución a la que ingresó en 1983. Además de su carrera científica ha trabajado en organizaciones de Derechos Humanos como Amnistía Internacional, Sección México, de la que fue presidente en 1993. Entre sus actividades personales se encuentra un círculo de lectura y otro de creación literaria. Gusta de viajar, sobre todo a la Península de Yucatán, donde reside una hermana, y a los países del mundo islámico. Contacto: Dr. Alonso Fernández Guasti CINVESTAV-IPN. Dpto de Farmacobiología. México DF. México. Email: jfernand@cinvestav.mx
Rebeca Reyes Serrano estudió la carrera de Químico Farmacéutico Biólogo y posteriormente la Maestría en Ciencias con la especialidad de Farmacología en el Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav) en la Ciudad de México. Trabajó 7 años en la Industria Farmacéutica en el área de Dirección Médica. Actualmente es Auxiliar de Investigación en el Departamento de Farmacobiología del Cinvestav, en el laboratorio de Farmacología Conductual, donde se estudian algunos padecimientos mentales como la depresión, ansiedad o trastorno obsesivo compulsivo en modelos animales. Entre las actividades que realiza fuera del laboratorio se encuentra disfrutar tiempo de convivencia con sus hijas por lo que decidió entrar a clases de danza árabe junto con ellas desde hace algunos años. Contacto: lrreyes@cinvestav.mx
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Referencias 1- Afifi M. Gender differences in mental health. Singapore Med J 2007; 48:385-391. Berlanga C, Flores-Ramos M. Different gender response to serotonergic and noradrenergic antidepressants. A comparative study of the efficacy of citalopram and reboxetine. J Affect Disord 2006; 95:119–123. 2- Estrada-Camarena E., L. Martínez-Mota, Fernández-Guasti A. Sex differences in depression and its treatment. En De Gortari P, Joseph-Bravo P., editores. Psychoneuroendocrinology. Research Signpost, Kerala, India, 2011. pp. 97-113. ISBN 978-81-308-0461. 3- Herrera-Perez J.J., Martínez-Mota L., Fernández-Guasti A. Aging increases the susceptibility to develop anhedonia in male rats. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2008; 32:1798-1802. 4- Herrera-Pérez J.J., Fernández-Guasti A., Martínez-Mota L. Brain SERT expression of male rats is
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