Sareko iturriak

Oier Aizpurua-Olaizola, Jone Omar, Maitane Olivares, Patricia Navarro, Nestor Etxebarria eta Aresatz Usobiaga Gaur egun ezagunak dira kannabisak dituen hainbat ezaugarri eta erabilera; esate baterako, anorexia, minbizien fase aurreratu, edo HIES kasuetan lagungarri den gosea pizteko baliagarria dela; minbiziak sendatzeko erabiltzen den kimioterapia errazago jasateko efektu antiemetikoa duela; minbiziek, HIESak eta fibromialgia edo erreuma-artritisaren gisako gaixotasunek eragindako min neuropatiko kronikoari aurre egin diezaiokeela; eta esklerosi anizkoitzari lotutako gogortasuna edo espastizitatea tratatatzeko zein glaukoma tratatzeko erabil daitekeela.

Irudia: Etorkizunean kannabisa sendagai bezala erabiltzeko urratsak ematen ari dira ikerkuntzan.

Bestalde, oraindik guztiz frogatuta egon ez arren, geroz eta ikerketa zientifiko gehiagok babesten dute kannabisa beste gaixotasun askotarako irtenbide garrantzitsua izan daitekeela; hala nola, hainbat minbizi sendatzeko, epilepsia tratatzeko, eta alzheimerrari, Hungtintonen gaixotasunari, diabetes kasuei zein Touretten sindromeari aurre egiteko.

Kannabis landarea ez da batere sinplea ordea. 554 konposatutik gora identifikatu dira bertan; horien artean, 113 kannabinoide eta 120 terpeno. Kannabinoide horietako bakoitzak aktibitate terapeutiko ezberdina du eta, ondorioz, aplikazio ezberdinetarako erabil daitezke. Hortaz gain, euren artean eragin sinergikoa gertatzen da; esaterako, jakina da kannabidiolak (CBD cannabidiol) tetrahidrokannabinolaren (THC tetrahydrocannabinol) eragin euforikoa modulatzen duela. Hori gutxi ez, eta terpenoek, lurrinaren erantzule izateaz gain, hainbat efektu terapeutiko dituzte eta kannabinoideekin sinergian joka dezakete.

Lan honetan, etorkizun hurbilean kannabisa sendagai bezala erabili ahal izateko bi urrats eman dira. Alde batetik, landareak euren efektu fisiologikoekin lotzeko lagungarria izan daitekeen kannabinoideen hatz-marka ikertzeko metodo bat garatu da fragmentazio bikoitzeko masa-espektometriari akoplaturiko eraginkortasun handiko likido kromatografia bidez (HPLC-MS/MS High Performance Liquid chromatography-tandem mass spectrometry). Horretarako, 6 kannabinoide nagusi kuantifikatu eta beste 7 identifikatu eta kualitatiboki aztertzeko metodo analitikoa garatu da. Identifikatutako 7 kannabinoide horiek berresteko konposatuen identifikazio zehatzagoa eskaintzen duen hegaldi-denbora bati akoplatutako kuadrupolo (Q-ToF quadrupole-time off light) bat erabili da. Teknika horrek konposatuen masa zehaztasun handiz determinatzea ahalbidetzen du, eta, modu horretan, bere formula molekularra zein den ezagut daiteke. Formula molekularra ezagututa, masa-espektroa aztertu eta bibliografiara jo da 7 kannabinoide ezezagun horiek identifikatzeko. Garatutako metodoa 30 lagin ezberdini aplikatu zaie, eta kanpoan hazitako eta barnean hazitako landareen hatz-marken artean ageriko ezberdintasunak ikusi dira. Modu honetan, garatutako metodoa landare ezberdinen kanabinoide profila osatzeko baliagarria dela frogatu da.

Bestalde, kannabis landareko konposatuen produkzioa optimizatzeko kimiotipo ezberdineko landareen hazkuntzan zeharreko kannabinoideen eta terpenoen garapena aztertu da. Horretarako, ama-landare ezberdinen 50 klon landatu dira eta barnean hazi dira hiru fase ezberdinetan. Astero landare bakoitzetik 3 klon moztu eta analizatu dira, 8 kannabinoide diodo-segiden detektoreari (DAD Diode Array Detector) akoplaturiko HPLC bidez eta 28 terpeno garraren bidezko ionizazio-detektagailuari loturiko gas kromatografiaren bidez (GC-FID Gas Chromatography – Flame Ionization Detector). Bertan, kannabis landarearen 3 kimiotipo ezberdinen hazkuntza-prozesuetan zehar kannabinoide eta terpenoen kontzentrazio maximoak noiz aurkitzen diren ezartzeaz gain, kimiotipo bakoitzaren ezaugarri diren terpenoak zeintzuk diren ikusi da. Ezaugarritze hori kannabinoideen eta terpenoen arteko sinergiak aztertzea helburu duten ikerketetarako lagungarria izan daiteke.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 30
• Artikuluaren izena: Kannabisa: ageriko altxor ezkutua.
• Laburpena: Etorkizun hurbilean kannabisa sendagai bezala erabili ahal izateko bi urrats eman dira lan honetan. Alde batetik, landareak euren efektu fisiologikoekin lotzeko lagungarria izan daitekeen kannabinoideen hatz-marka ikertzeko metodo bat garatu da fragmentazio bikoitzeko masa-espektometriari akoplaturiko eraginkortasun handiko likido kromatografia bidez (HPLC-MS/MS High Performance Liquid chromatography-tandem mass spectrometry). Bestalde, kannabis landareko konposatuen produkzioa optimizatzeko kimiotipo ezberdineko landareen hazkuntzan zeharreko kannabinoideen eta terpenoen garapena aztertu da. Bertan, konposatu garrantzitsuenen kontzentrazio maximoak noiz agertzen diren ikusteaz gain, landare-mota bakoitzaren ezaugarri diren terpenoak zeintzuk diren aurkitu da.
• Egileak: Oier Aizpurua-Olaizola, Jone Omar, Maitane Olivares, Patricia Navarro, Nestor Etxebarria eta Aresatz Usobiaga
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 7-18
• DOI: 10.1387/ekaia.15800

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Egileez:

Oier Aizpurua-Olaizola, Jone Omar, Maitane Olivares, Patricia Navarro, Nestor Etxebarria eta Aresatz Usobiaga UPV/EHUko Kimika Anialitikoa Sailekoak (Zientzia eta Teknologia Fakultatea) dira.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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“¿Es esta calle o la anterior?”. “Creo que es la anterior”. “¿Seguro?”. “No, seguro no”. ¿Quién no ha tenido nunca una conversación así? Un intercambio banal y cotidiano que subraya la importancia práctica que tiene no sólo saber, sino saber quie se sabe; no sólo conocer, sino confirmar que se posee ese conocimiento. A veces saber que se sabe puede ser más importante incluso que saber.

Uno puede no conocer la etiología y patología de la gripe, pero no hace falta conocerlas para saber que los antibióticos no la curan, porque se trata de un virus. No hace falta saber cómo funcionan los mecanismos exactos de la inmunización; basta con saber que las vacunaciones funcionan. No es necesario poder calcular las ecuaciones de una órbita terrestre para estar seguro de que la Tierra es un esferoide y los satélites artificiales dan vueltas a su alrededor. Cuando analizamos muchas teorías científicas ‘alternativas´ lo que falla no es necesariamente el saber, sino el saber lo que sabemos; no se trata de falta de conociientos, sino de una profunda desconfianza hacia la noción misma de conocer.

Los partidarios de la Tierra Plana son capaces de prodigios de la gimnasia mental para explicar dentro de sus parámetros algunos fenómenos fácilmente observables: el conocimiento no les falta, más bien les sobra. Lo que no admiten es que la Tierra esférica sea una realidad comprobada y sólida: lo que rechazan es la idea misma de que esté comprobada. Lo mismo ocurre con la eficacia de las vacunas, o de terapias como la homeopatía, o la idea de que misteriosos poderes utilizan estelas de aviones para fumigar a la población: no se trata de fracasos del conocimiento, sino de negativas a aceptar un conocimiento aceptado.

Lo curioso es que esta idea de rechazar el conocimiento aceptado también forma parte intrínseca del modo como funciona la ciencia, un ámbito en el que se anima a perseguir y abatir a las vacas sagradas y en el que en principio ningún saber es imbatible o eterno. Cuestionar los conocimientos adquiridos es una buena y sana costumbre que favorece el avance del conocimiento. Pero hasta esto se puede hacer en exceso: cuando se dedide poner en cuestión lo ya conocido sin más razón que la desconfianza y el rechazo estamos rechazando la misma idea de saber que se sabe. Que es tan importante como saber, o incluso más.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo Saber y saber que se sabe se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La razón del querer saber
2. El aguacate debería haberse extinguido, pero él no lo sabe todavía
3. El peligro de saber sólo un poco

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Defentsak eta erasoak

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Botox, toxina baten merkatu-izena da, botulismo-toxinarena hain justu. Aspalditik erabiltzen da botika gisa, gaixotasun muskular batzuk ―distonia fokalak, esaterako― tratatzeko; hau da, muskulu bakar bat edo muskulu multzo baten distoniari tratamendua emateko behar denean erabiltzen da. Azken urteotan, baina, oso ezaguna egin da kosmetikaren arloan.

1. irudia: Zimurrak kentzeko oso erabilia da botulismoaren toxina. Zimurrak ez dira betiko kentzen, baina, 3-6 hilabeteko eragin-epea du toxinak. (Irudia: Jodie Marsh)

Izan ere, zimurrak kentzeko oso erabilia da; zimurrak ez dira betiko kentzen, baina, 3-6 hilabeteko eragin-epea baitu. Clostridium generoko zenbait bakteriok ekoizten dute botulismo-toxina, eta osasun- eta estetika-arloan erabiltzen hasi arte, batez ere gaizki kontserbaturiko elikagaiek sorturiko pozoitzeengatik zen ezaguna.

Botulismo izena, botulus (= saltxitxa) latinezko hitzetik dator. Izan ere, botulismo-toxinari saltxitxa-pozoia izena eman zitzaion duela bi mende lehendabizi deskribatu zenean, gaizki prestaturiko edo kontserbaturiko saltxitxek sortzen zuten pozoiduragatik. Lehen esan bezala, Clostridium generoko bakterioek sortzen dute, eta, bakterio horiek direla eta, ez dira gutxi izan etxean prestaturiko kontserbak jateagatik gertatu diren pozoitzeak. Merkatuko kontserbetan erabiltzen diren esterilizazio- eta asepsia-prozedurei esker ez da arriskurik egoten.

Ikus dezakegunez, beraz, toxina horrek bi aurpegi ditu: batetik, pozoi bat da eta pozoi hilgarria gainera, eta, bestetik, botika gisa erabil daiteke. Bada, bi eraginek, hilgarriak eta sendagarriak, oinarri bera dute, sinapsi neuromuskularraren funtzionamenduan eragiten baitu botulismo-toxinak.

Bi zelula kitzikagarriren arteko lotura funtzionalak dira sinapsiak, eta zelula batetik besterako seinale elektrikoa bidaltzea ahalbidetzen dute, gehienetan bitartekari modura molekula kimiko bat erabiliaz. Mezulari kimikoak bere lana modu egokian egiten ez badu, nerbio-sistemaren komunikazio-prozesua eten egiten da eta, beraz, bertan behera gelditzen da bere koordinaziorako eta integraziorako ahalmena. Sinapsi neuromuskularra da hobekien ezagutzen direnetako bat. Motoneurona (nerbio-zelula) baten eta zelula muskularraren arteko lotura da sinapsi mota hori eta azetilkolina da horretan jarduten duen neurotransmisorea. Hortaz, azetilkolinaren lana kaltetzea izaten da zenbait neurotoxinaren eragina.

2. irudia: Botulismoa sortzen duen toxinari saltxitxa-pozoia izena eman zitzaion, gaizki prestaturiko edo kontserbaturiko saltxitxek sortzen zuten pozoiduragatik.

Motoneuronak egiten duen azetilkolinaren jarioa oztopatzea da botulismo-toxinak duen eragina. Jakina, neurotransmisorearen jarioa oztopatzen bada, zelula muskularrak ez ditu motoneuronak garraiatu dituen nerbio-bulkadak jasotzen. Ondorioz, muskulua ez da uzkurtzen, hau da, muskulu-paralisia sortzen du. Eta horixe da, hain zuzen ere, toxina botulinikoak pozoi gisa edo botika gisa jokatu ahal izatearen arrazoia.

Botulismo-toxina ez da Clostridium generoko espezieek ekoizten duten toxina bakarra, Clostridium tetani izeneko bakterioak toxina tetanikoa edo tetanospasmina sortzen baitu. Toxina botulinikoak bezala, honek ere oztopatzen du mezulari kimikoa jariatzea, interferentziak eragiten baititu neurotransmisorea gordetzen duten besikulen edukiaren askatze-prozesuan. Toxina botulinikoak sinapsi neuromuskular periferikoak deuseztatzen baditu, bizkar-muineko neurotransmisore inhibitzaileen askapena oztopatzen du pozoi tetanikoak. Eta, beraz, motoneuronak inhibitu ezin daitezkeenez, muskulu eskeletikoa hiperkitzikatu egiten da eta tetanikoki (etengabe) uzkurtu. Hori dela eta, tetanos izenez ezaguna dugun gaixotasun larria eragiten du.

Ikusi ditugun bi toxina horiek neurotransmisorearen jariatzea oztopatzen dute, baina aurkako eragina duen toxinarik ere bada. Hau da, zenbait toxinak kontrol gabeko jarioa eragiten dute eta horien artean sartzen da α-latrotoxina. Aurreko kasuetan ez bezala, α-latrotoxina ez du bakterio batek sortzen, alargun beltza armiarma emea da-eta pozoiaren ekoizlea. Toxina horren eragin-bidea ere oso desberdina da. Ikus dezagun. Kaltzio ioiak zeregin garrantzitsua du sinapsi kimikoetan. Nerbio-bulkada sinapsi aurreko terminalera heltzen denean, kaltzioa sartzen da neurona barrura, tentsio menpekoak diren kaltzio-kanalen bitartez. Izan ere, kaltzio hori da neurotransmisorearen askapena eta, beraz, zelulen arteko komunikazioa eragiten dituena. α-latrotoxinak, kaltzioaren menpekotasunetik askatzen du neurotransmisorearen jarioa eta, beraz, etengabea da, agortu arte. Horren ondorioz, pozoi honek ere muskuluen uzkurtze etengabea sortzen du.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.

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Imagen: J. Nevalaita / University of Jyväskylä

En 1869 un químico teórico ruso, Dimitri Mendeleev, ordenó los elementos químicos conocidos en su día en lo que hoy conocemos como tabla periódica. Algo similar había sido hecho antes, pero Mendeleev estaba tan convencido de entender qué periodicidad tenían los elementos que se atrevió a dejar huecos en su tabla para elementos aún desconocidos, pero de los que era capaz de predecir sus propiedades. Poco tiempo después algunos de esos elementos eran descubiertos y la tabla periódica se convertía en uno de los grandes logros de la ciencia.

Desde el aislamiento del grafeno en 2004, los investigadores han descubierto cientos de materiales bidimensionales (2D), que tienen una o varias capas atómicas de grosor y tienen propiedades interesantísimas, como una resistencia excepcional, una gran movilidad de electrones o capacidades reactivas excepcionales. Muchos de los dispositivos que sustituirán previsiblemente a la electrónica (habrá que irse habituando a nombres como espintrónica o polaritónica) se basan en materiales 2D.

Las estructuras y propiedades de estos materiales están determinadas por sus enlaces químicos, que generalmente son covalentes, como en el caso del grafeno. Pero también existen materiales 2D con enlaces metálicos, que han demostrado recientemente además tener mucho potencial en catálisis y otras aplicaciones, como la detección de gases.

Ahora dos teóricos, Janne Nevalaita y Pekka Koskinen, del Centro de Nanociencia de la Universidad de Jyväskylä (Finlandia) han realizado un estudio sistemático de materiales en 2D que podrían formarse a partir de muchos elementos metálicos. El resultado es un “atlas” que podría servir de guía a los investigadores que intentan sintetizar estos materiales como la tabla de Mendeleev lo hizo con el descubrimiento de nuevos elementos.

Si bien solo unos pocos metales 2D elementales se han investigado con anterioridad, tanto experimental como teóricamente, los investigadores llevaron a cabo un estudio del funcional de la densidad de los materiales 2D que podrían formarse a partir de 45 elementos metálicos, desde el litio al bismuto. Para cada uno calcularon las propiedades clave relacionadas con la estructura y la resistencia mecánica: longitudes de enlace promedio, energía cohesiva (una medida de la fuerza con la que se une la retícula de átomos) y módulo de compresibilidad (una medida de la resistencia a ser comprimida de una sustancia).

Los cálculos sugieren que las propiedades de un material 2D se “heredan” de las de la versión 3D del mismo metal y, por lo tanto, pueden calcularse a partir de las propiedades del metal 3D mediante una extrapolación lineal. Para cada metal en 2D, los investigadores analizaron tres posibles configuraciones de estructura cristalina: hexagonal, cuadrada y en nido de abeja, señalando aquellas para las que con mayor probabilidad conducirían a láminas fuertes y estables.

La ciencia de nuevos materiales está en efervescencia y estudios como este permiten avanzar aún más rápidamente hacia dispositivos dignos de las mejores películas de ciencia ficción. Justo como pasó en los cincuenta años posteriores a la tabla de Mendeleev.

Referencia:

Janne Nevalaita and Pekka Koskinen (2018) Atlas for the properties of elemental two-dimensional metals Physical Review B doi: 10.1103/PhysRevB.97.035411

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo Un atlas para materiales 2D se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El genial Leonardo da Vinci (1452-1519) también se equivocaba; algo completamente normal, por cierto, como afirma el título de esta entrada. Damos cuenta a continuación de un pequeño error de cálculo cometido por este científico, y contenido en la página 75R del Códice Madrid I.

Página 75R. Fuente: Universiteit Gent.

Recordemos que los Códices Madrid I y II son una serie de manuscritos de Leonardo da Vinci, encontrados en los archivos de la Biblioteca Nacional de España (Madrid) en 1964. Llegaron a nuestro país a través del escultor italiano Pompeo Leoni (aprox. 1533-1608) quien los adquirió de Orazio, el hijo del pintor Francesco Melzi (1493-1572), amigo y alumno de Leonardo, que los heredó tras la muerte de su maestro. Tras diferentes cambios de dueño, acabaron en la Biblioteca del Monasterio del Escorial, pasando en 1712 a la Biblioteca Real. Allí permanecieron extraviados durante 150 años, “por el trasiego de la biblioteca regia por cuatro sedes distintas, por una fatal confusión de signatura y por el aura de Da Vinci, que cegó a muchos para adosar su fama a la del genio” en unas declaraciones al periódico El País de Julián Martín Abad; responsable de Manuscritos de la Biblioteca Nacional (ver [3]).

Estos códices, que contienen 540 páginas, tratan sobre mecánica, estática, geometría y construcción de fortificaciones. Están escritos en un dialecto del italiano y tienen una gran relevancia, ya que contienen cerca del 15% de las notas de Leonardo de Vinci referenciadas en nuestros días, además de ser uno de los tratados de ingeniería más importantes de su época.

Volvamos al manuscrito aludido al principio, y miremos con un poco más de atención la tabla situada en la parte izquierda de la página 75R.

Página 75R. Fuente: Universiteit Gent.

Escritos a mano, pero invertidos –puede verse el texto correcto por simetría especular–, se ven una serie de números representando potencias sucesivas del número 2.

La zona invertida en el documento original y su simetría especular para leer el contenido correctamente.

Sin embargo, Da Vinci comete un error al pasar del número 4 096, a su doble: en efecto, escribe 8 092, en lugar de 8 192. Tras este error, las sucesivas duplicaciones de Leonardo son correctas, con lo cual las potencias de 2 escritas en el manuscrito son erróneas a partir de ese momento.

Las potencias de 2 de Da Vinci y las correctas.

Peter Dawyndt, de la Universidad de Gante, señala en [2]: “Sin lugar a dudas, éste es un error de cálculo de Leonardo y no de unos copistas descuidados, ya que se encontró en el manuscrito original (invertido) del propio Da Vinci. El que se haya descubierto en este momento, quinientos años después de la muerte de Da Vinci, se debe probablemente al hallazgo tardío del manuscrito, hace apenas cincuenta años”.

Los genios también se equivocan, porque Errare humanum est…

Nota:

Visto en Great and small, Futility Closet, 28 diciembre 2017

Más información:

[1] Códice Madrid I (digitalizado), Biblioteca Nacional de España

[2] Peter Dawyndt, Miscalculations of da Vinci, Universiteit Gent, 13 marzo 2012

[3] Rafael Fraguas, Código Da Vinci a la castellana, El País, 22 mayo 2009

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

El artículo Errare humanum est se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego Bi meteoritotan materia organikoa aurkitu dute, gatz kristaletan babestuta. Zientzialariek proposatutakoaren arabera, ura zegoen ingurune batean sortu ziren biziaren osagai hauek, eguzki-sistema jaio eta gutxira.

Seguruenez, zientziak eta gizateriak aurrean duten erronkarik zirraragarrienetakoarekin lan egiten dute Lurretik kanpo bizia ote dagoen aztertzen dutenek. Urratzeko duten bidea, ordea, ez da erraza. Milaka argi-urtez bidaiatu duten fotoiei etekina atera behar diete, espektrografiaren bitartez, bertan bizirako oinarri izan daitezkeen molekulen islak ote dauden igartzeko. Halere, horrek ez du ziurtatzen argiaren bitartez atzemandako molekula horiek lurretik kanpoko biziaren testigu direnik.

1. irudia: Marokon 1998an eroritako Zag meteoritoan agertutako kristal gatzak. (Argazkia: Queenie Chan / The Open University)

Astrobiologoek Lurrean bertan ikertzen dute ere, eta espazioan izan daitezkeen antzeko baldintzetan gure planetan biziak aurrera nola egiten duen aztertzen dute, batez ere, organismo extremofiloen bizimodua arakatuta. Halere, horrek ez du ziurtatzen organismo horiek lurretik kanpoko biziaren testigu direnik.

Alabaina, noizean behin, meteoritoetatik berri onak datoz. Horrek esan lezake nonbait, noizbait bizia egondakoa dela unibertsoan. Halere, horrek ez du ziurtatzen… bai, jakina. Astrobiologoek etengabeko zalantzarekin lan egin behar dute. Aparteko adierazpenek aparteko frogak behar dituzte, eta “apartekotasun” hori astrobiologia beraren jatorrian dago.

Itxaropenak pixkana pilatzen dira, ordea. Horren adibide da Science Advances aldizkarian plazaratutako ikerketa bat. Asteroide gerrikoan jatorri duten meteorito pare batean biziaren sorrerako oinarri izan daitezkeen materialak topatu dituzte. Ura zein konposatu organikoak batera dituzten meteoritoak aurkitzen diren aurreneko aldia da.

Emaitza berriak orain atera badituzte ere, duela 20 urte aurkitu ziren meteorito horiek, bakoitza toki eta une desberdinean. “Monahans” izenekoa Texasen (AEB) erori zen, 1998ko martxoan. “Zag” deitutakoa, berriz, Marokon jaso zuten, urte bereko abuztuan.

Arroka puska horiek erori eta bi urtera izan ziren lehen ezustekoak. 2000ko ekainean Science aldizkarian argitaratutako ikerketa batek agerian utzi zuen bi meteorito hauetan eguzki-sistema eratu zen garaiko ura zegoela. Ikerketa horretan bertan argudiatu zen bizia sortzeko baldintzak bazirela eguzki-sistema sortu eta gutxira. 17 urte geroago, meteorito horien analisiari esker, zientzialariek informazio berria eskuratu dute orain.

Denbora kapsula

Karbonoa, oxigenoa eta nitrogenoa aurkitu dituzte espazioko arroketan, eta baita hidrokarburoak eta aminoazidoak ere. Urarekin batera, bizia sortzeko beharrezkoak diren osagaietako batzuk, hain zuzen. Material organiko hori gatz kristalen barruan gordeta mantendu da. Ikerketa taldeko kide David Kilcoyne zientzialariak anbarean harrapatuta gelditzen diren intsektuekin alderatu du kontua. Kilcoyne Lawrence Berkeley (Kalifornia, AEB) laborategiko zientzialaria da. Bertan egin dituzte, hain zuzen ere, gatzen azterketa, X-izpiak erabilita.

2. irudia: Zeres planeta nanoan (irudian) eta Hebe asteroidean kokatu dituzte meteoritoen jatorria. (Irudia: NASA)

Lortutako datuek ideia argi bat babesten dute: materia organiko hori ura egondako toki batean sortua dela. Egileek uste dute material hauek duela 4.500 milioi urte inguru sortu zirela, eguzki-sistema eratu eta gutxira. Proposatu dutenez, meteoritoen jatorria Zeres planeta nanoan eta Hebe asteroidean egon daiteke. Orain bi objektu horiek Marte eta Jupiterren artean dagoen asteroideen gerrikoan kokatuta daude. Gogoratu beharra dago, Nazioarteko Astronomia Batasunak duela hainbat urte finkatutako irizpideen berrien arabera, planeta nanoa dela Zeres; baina, funtsean, asteroide gerrikoaren objekturik handiena dela ere.

Antzinako eguzki-sisteman materialen garapena aztertzeko bidea emango duela uste dute zientzialariek. Zehazki, eta egileek babestu dutenez, gatz kristal hauek ikertzea lagungarria izan daiteke Europa edo Entzelado bezalako ilargietan izan zitezkeen hasierako prozesu biologikoak hobeto ezagutzeko. “Halitazko kristalek eta euren barruan dauden material organikoek eguzki-sistemaren hasierako materialen mugimenduari eta hasierako historiari begira dagoen leihoa” zabaltzen dutela azaldu dute ikerketa artikuluan.

Ikerketa hau, funtsean, panspermiaren hipotesi ezaguna babesteko beste argudio bat litzateke. Espaziora jaurtikitako arroka hauetan gorde litezke bizia garatzeko beharrezkoak diren hainbat konposatu. Bestalde, gatzen barruan egoteak espazioaren ingurune latzetik babesteko bidea emango lieke konposatuei.

Ikerketa artikuluan babestu dute izotz-sumendietan egon daitekeela abiapuntua: “Europa edo Entzelado bezalako ilargiak ulertzeko bidean, kriobolkanismoaren bitartez sortu diren eta gero espaziora jaurtikiak izan diren halita kristalak eredu bikainak dira objektu hauetan sor daitezkeen prozesu aurrebiotiko eta balizko prozesu biotikoak aztertzeko”.

Azpimarratu beharra dago konposatu horiek berez ez dutela ziurtatzen… bai, hala da. Ez dute ziurtatzen bizia garatu daitekeenik. Dena dela, eguzki-sistemaren hasiera nolakoa izan zen eta bizia sortzeko zer nolako aukerak zeuden igartzeko bide aproposa da. Eta, zergatik ez, gure eguzki-sisteman bertan bizia aurkitzeko ametsera ere hurbiltzen gaitu.

Erreferentzia bibliografikoa:

Queenie et al. Organic matter in extraterrestrial water-bearing salt crystals. Science Advances 10 Jan 2018. Vol. 4, no. 1, eaao3521 DOI: 10.1126/sciadv.aao3521

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Imagen: Andrei Shpatak

Hay grandes variaciones en la concentración de pigmento respiratorio de unas especies a otras. Por ello, hay también importantes diferencias entre especies en lo relativo a la concentración de O2 en la sangre. En la especie humana, por ejemplo, cuando toda la hemoglobina se halla combinada con oxígeno, la sangre alberga unos 200 ml de O2 por litro de sangre (ml O2 l-1). En aves y mamíferos ese valor suele encontrarse entre 150 ml O2 l-1 y 200 ml O2 l-1, pero en mamíferos marinos es mucho más alto: en la foca de Weddell, por ejemplo, hay más de 300 ml O2 l-1 y puede llegar a 400 ml O2 l-1 en otros. En los peces varía entre 50 y 150 ml O2 l-1 (en la caballa, que es un pez muy activo, hay del orden de 150 ml O2 l-1). En los cefalópodos no llega a 50 ml O2 l-1; y en otras especies de invertebrados hay incluso menos: en moluscos y en crustáceos varía entre 10 y 20 ml O2 l-1. Los valores indicados son lo que técnicamente se denomina capacidad de oxígeno, que es la concentración que corresponde a una tensión parcial de O2 (tO2) sanguínea de 158 mmHg (o sea, la que corresponde a la presión parcial de O2 en condiciones estándar).

Veamos cómo funciona la sangre humana a los efectos del transporte de oxígeno. Sale de los pulmones recién oxigenada con una tO2 algo inferior a 100 mmHg, tensión a la que corresponde una concentración de unos 195 ml O2 l-1. En condiciones de reposo la sangre retorna de los tejidos a los pulmones con una tO2 de unos 40 mmHg aproximadamente, a la que corresponde una concentración de unos 150 ml O2 l-1. La diferencia arteriovenosa, esos 40 ml O2 l-1, es a lo que llamamos la descarga de O2 y refleja la magnitud de la reducción sanguínea de oxígeno provocada por el consumo que han efectuado los tejidos.

Si en vez de en reposo, el individuo realiza ejercicio físico, la sangre arterial sale del corazón con una tO2 de entre 80 y 90 mmHg, dependiendo del flujo sanguíneo, y la concentración ronda los 190 ml O2 l-1; como se ve, esas tensiones parciales y concentración de O2 son algo inferiores a las que tenía la sangre arterial en condiciones de reposo, pero la diferencia es muy pequeña. La menor concentración en este caso obedece al hecho de que para satisfacer las demandas metabólicas derivadas del ejercicio, la sangre fluye a través de los capilares pulmonares más rápidamente, por lo que no llega a equilibrarse completamente con la presión parcial de oxígeno en los alveolos. La sangre (ya venosa) retorna de los tejidos con una tO2 de aproximadamente 20 mmHg (concentración de unos 70 ml O2 l-1). Por lo tanto, la descarga es de unos 120 ml O2 l-1, y aunque puede variar dependiendo de la intensidad de la actividad física, la variación no es demasiado importante salvo que los niveles de actividad sean tan altos que las mitocondrias musculares provoquen una fuerte reducción de la tO2 venosa. Si la tO2 llega a reducirse por debajo de 10 mmHg, el aporte de O2 sería insuficiente para sostener el metabolismo aerobio y sería necesario recurrir a la fermentación láctica para la obtención de ATP. En condiciones de actividad física no demasiado intensa, es el gasto cardiaco (volumen de sangre impulsada por el corazón por unidad de tiempo) a través, sobre todo, de la frecuencia cardiaca (frecuencia de latido), el que se modifica para hacer frente a distintas necesidades.

Las magnitudes de los parámetros consignados en los párrafos anteriores para la especie humana son muy similares para la mayoría de los mamíferos. Su hemoglobina es un pigmento típico de baja afinidad y de alta tensión de carga. La afinidad de un pigmento refleja la propensión de ese pigmento a combinarse con el oxígeno, o sea, a captarlo. Los de alta afinidad lo captan incluso a muy bajas tensiones parciales; lo contrario ocurre con la hemoglobina de mamíferos y con otros pigmentos, ya que se necesitan tensiones parciales de oxígeno bastante altas para que el pigmento se aproxime a la saturación. Estas hemoglobinas son características de animales que viven en entornos de alta disponibilidad de oxígeno y cuyos epitelios respiratorios no imponen apenas limitaciones a la difusión de gases a su través. Bajo esas condiciones es conveniente que el pigmento sea de baja afinidad pues no tiene ningún problema para captar el oxígeno necesario y sin embargo, lo cede a los tejidos con suma facilidad.

No solo los mamíferos tienen pigmentos con esas características. Muchos otros vertebrados cuentan con hemoglobinas de alta tensión de carga; se trata de especies que habitan en medios con abundante oxígeno. Y ciertas especies de invertebrados, como los poliquetos sabélidos, también poseen ese tipo de pigmentos, aunque en este caso se trata de clorocruorinas.

Los cefalópodos también tienen pigmentos de afinidad relativamente baja. No son hemoglobinas, como los de vertebrados, ni clorocruorinas, como los de los poliquetos citados, sino hemocianinas. Y no se encuentran en el interior de células especializadas, sino en suspensión coloidal. Esa característica limita mucho la capacidad de la sangre para albergar oxígeno combinado, ya que por razones osmóticas, la concentración de proteínas plasmáticas no puede ser demasiado alta. El caso es que los cefalópodos se caracterizan por tener una concentración pigmentaria baja y, por ello, la capacidad de oxígeno de su sangre es modesta: entre 20 y 50 ml O2 l-1, valores que se encuentran en el rango inferior de los correspondientes a los peces, que son los vertebrados con los que podemos compararlos porque ambos ocupan los mismos medios y desarrollan similares niveles de actividad.

Al contrario que aves y mamíferos, los pulpos y calamares llegan prácticamente a agotar el oxígeno al atravesar la sangre los tejidos, de manera que la venosa llega a los corazones branquiales casi anóxica. Y eso ocurre incluso cuando se encuentran en reposo; por ello, las necesidades que pueden derivarse de un aumento de las demandas metabólicas solo pueden cubrirse elevando el gasto cardiaco o recurriendo a vías del metabolismo anaerobio. En el pulpo Enteroctopus dofleini la sangre arterial tiene una tO2 de unos 70 mmHg (puede variar entre 50 y 90 mmHg) y la hemocianina se encuentra saturada al 85% (entre 65% y 95%). La sangre venosa, sin embargo, tiene una tO2 de alrededor de 8 mmHg (entre 0 y 16 mmHg) y la hemocianina solo tiene un 7% (entre 0 y 18%) del oxígeno que puede llegar a tener en condiciones de saturación. La descarga del pigmento es muy importante en términos relativos, prácticamente se vacía, pero conviene recordar que se trata de una sangre con baja concentración de pigmento y, por lo tanto, baja capacidad de oxígeno.

Hemos visto aquí varios pigmentos (hemoglobina, clorocruorina y hemocianina) de baja afinidad; y todos ellos corresponden a animales que viven en medios con elevada disponibilidad de O2 y que desarrollan una importante actividad física. Que el pigmento sea de baja afinidad no supone ningún inconveniente, dado que la abundancia ambiental de oxígeno permite una adquisición suficiente y, por otro lado, se descargan con facilidad, lo que permite satisfacer las demandas de oxígeno propias del metabolismo de animales activos.

Fuentes:

Richard W. Hill, Gordon A. Wyse & Margaret Anderson (2004): Animal Physiology. Sinauer Associates, Sunderland

John D. Jones (1972): Comparative physiology of respiration. Edward Arnold, Edinburgh

Knut Schmidt-Nielsen (1997): Animal Physiology. Adaptation and Environment. Cambridge University Press; Cambridge

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Sistemas respiratorios: pigmentos de baja afinidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Sistemas respiratorios: los pigmentos respiratorios
2. Sistemas respiratorios: distribución de los pigmentos
3. Sistemas respiratorios: la curva de disociación de un pigmento respiratorio

Dos fotogramas de la películla Interestellar (2014) de Christopher Nolan. En ambos los personajes son los mismos, Joseph Cooper y su hija Murphy “Murph” Cooper. Murph permanece en la Tierra, mientras su padre viaja a velocidades relativistas (próximas a c) y, claro, pasa lo que pasa.

Ya hemos visto qué le sucede a velocidades muy altas y a velocidades ordinarias a la relación entre el intervalo de tiempo transcurrido registrado por un reloj que está estacionario con respecto al observador (Mónica) y el intervalo de tiempo transcurrido para el mismo fenómeno medido por alguien que observa el reloj en movimiento a una velocidad constante v (Esteban). La relatividad del tiempo, viene dada por una ecuación muy sencilla, Δte = Δtm /√(1-v2/c2). Vamos a explorar a continuación algunas situaciones extremas.

¿Qué ocurre si la velocidad alcanza la velocidad de la luz?

Conforme aumentamos la velocidad v y nos aproximamos mucho a la velocidad de la luz c la dilatación del tiempo se va haciendo cada vez mayor . Si nos fijamos, si v se acerca mucho a c, entonces v/c se aproxima a 1, y v2/c2 también lo hace; por tanto lo que está dentro de la raíz, (1-v2/c2), se acerca a 0 y la propia raíz también. Un número dividido por algo muy pequeño, casi cero, da como resultado un número enorme: una hora en la vida de Mónica ( Δtm) se viviría como décadas, si no siglos o milenios por Esteban (Δte ). Dicho de otra manera, si v se va haciendo casi igual a c, la dilatación del tiempo tiende a infinito.

De hecho, si v = c entonces el denominador es 0 y Δte sería infinito. Una simple fracción de segundo para Mónica sería un tiempo infinito para Esteban o, visto desde la perspectiva de Esteban, a todos los efectos prácticos el tiempo no transcurre para Mónica.

¿Qué ocurre si nos las arreglásemos para alcanzar una velocidad superior a la de la luz?

Si esto pudiera suceder, entonces v2/c2 sería mayor que 1, por lo ques (1-v2/c2) sería negativo. ¿Cuál es la raíz cuadrada de un número negativo? Como nos hemos impuesto como limitación no emplear otras matemáticas que las que se estudian en primaria hemos de responder que no hay un número que, al cuadrado, arroje un resultado negativo. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la raíz cuadrada de un número negativo en sí no tiene realidad física [1].

En la práctica, esto significa que los objetos no pueden tener velocidades mayores que c. Esta es una razón por la cual la velocidad de la luz a menudo se considera como el “límite de velocidad” del Universo [2].

¿Es posible que el tiempo vaya hacia atrás?

Las matemáticas nos dicen que hay dos formas de llegar a un número cuadrado como 9: puedo multiplicar 3 por 3 o -3 por -3 y en ambos casos el resultado es el mismo, 9. Visto en el otro sentido, la raíz cuadrada de 9 es doble, 3 y -3. Los valores negativos se suelen despreciar por carecer de sentido físico.

Para que el tiempo fuese hacia atrás entonces Δtm /√(1-v2/c2) tendría que ser negativo, lo que significa que en el intervalo de tiempo Δte, el tiempo final es menor que el tiempo inicial. La única forma de conseguirlo es si √(1-v2/c2) tiene un valor negativo. Lo que es perfectamente posible, basta con no despreciar la solución negativa de la raíz cuadrada. Por tanto, viajar en el tiempo hacia atrás es teóricamente posible [3].

Notas:

[1] Aunque sí tiene una solución matemática, lo que se llama un “número imaginario”.

[2] Ni los objetos ni la información pueden viajar más rápido en el vacío que la luz. Nada que tenga masa puede ni siquiera alcanzar la velocidad de la luz, ya que c actúa como un límite asintótico (lo que siginifica que puedes aproximarte todo lo que quieras o puedas pero nunca alcanzarlo) de la velocidad.

[3] El único inconveniente es que un intervalo de tiempo negativo implicaría que masa y energía serían negativas absolutamente. Y, hasta donde sabemos, masa y energía son positivas. Obviamente las diferencias de masa y energía pueden ser negativas, por eso decimos absolutamente. Un objeto puede ganar o perder 1g o 100 kg, pero no puede tener una masa de – 7 kg; lo mismo para la energía.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo La relatividad del tiempo (y 3) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La relatividad del tiempo (2)
2. La relatividad del tiempo (1)
3. El principio de relatividad (y 4): la versión de Einstein

Josu Lopez-Gazpio Munduko biztanleria handitzen doan neurrian, nekazaritza intentsiboa ere hedatzen doa munduko txoko guztietara. Horren aurrean, geroz eta gehiago dira dietak ingurumenean dituen eraginak kontuan hartu eta txikitu nahi dituzten kontsumitzaileak. Hori egiteko aukera hori duten kontsumitzaileak haien dietak eragiten dituen kalteak murritzen saiatzen dira eta, gehienetan, nekazaritza ekologikoa -edo organiko delakoa- ikusten dute kalteen murrizketa lortzeko bide bakartzat. Inkesten arabera, produktu ekologikoak kontsumitzen dituztenen gehiengoak osasunagatik eta ingurumenagatik egiten dute aukeraketa hori.

1. irudia: Nekazaritza ekologikoa eta konbentzionala, polarizatutako eztabaida, baina, argi-ilun asko dituena. (Argazkia: wobogre – domeinu publikoko irudia. Iturria: Pixabay.com)

Bada, eztabaida horren aurrean, Clark eta Tilman ikertzaileek 2017an ikerketa mamitsu baten ondorioen berri eman zuten, urtetan zehar 742 nekazaritza sistema aztertu ondoren. Gaian sartu aurretik, komeni da definitzea zer den nekazaritza ekologikoa eta zer nekazaritza konbentzionala; izan ere, herrialde bakoitzean arau desberdinak daude bereizketa hori egiteko. Oro har, nekazaritza ekologiko moduan ulertu behar da osagai sintetikorik ez dela erabiltzen edo, behintzat, araututako substantzia gutxi batzuk erabiltzen direla ekoizpenean. Jakina, horrek ez du esan nahi substantzia kimikoak erabiltzen ez direnik nekazaritza ekologikoan. Ikerketaren emaitzak nekazaritza mota bakoitzak ingurumenean duen eragina soilik aztertzen duenez, esan behar da osasunari dagokionez ez dagoela desberdintasun aipagarririk. Ez da frogatu produktu ekologikoek nutriente gehiago dituztenik edo osasunarentzat hobeak direnik. Hori bai, nekazaritza konbentzional bidez ekoiztutako produktuetan pestiziden kontzentrazio handiagoak aurkitu dira. Edozein kasutan, frogatuta dago pestizida kontzentrazio horiek ez dutela osasun kalterik eragiten, Munduko Osasun Erakundeak (MOE) ezarritako mugen azpitik egoten baitira elikagaietan.

Datuen garrantzia

Nekazaritza ekologikoaren eta konbentzionalaren arteko konparaketa egitean -eta, oro har, edozein konparaketa modu zientifikoan egin nahi denean-, kontuan izan behar da kasu isolatuek ez dutela ezer adierazten. Beti egongo dira kasu partikularrak edozer frogatzeko, baina, aipatutako ikerketaren garrantzia horretan datza: meta-analisiak nekazaritza sistema asko eta asko aztertu ditu, modu objektibo eta definituan, aurreiritzirik gabe.

Clark eta Tilmanek sei elikagai talde ikertu zituzten: frutak, zerealak, barazkiak, lekaleak, esnea eta arrautzak -bi horiek talde berean- eta haragia. Ingurumen eraginak ere honako talde hauetan sailkatu zituzten: negutegi efektuko gasen ekoizpena, lurraren erabilera, azidotzea, eutrofizazioa -gehiegizko ongarri erabilpenarekin lotua- eta energia erabilera. Gainera, ez zuten nekazaritza etapa bakarrik kontuan hartu, alegia, elikagaiaren bizi-ziklo osoa aztertu zuten ingurumen eraginak aztertzean. Esan bezala, guztira 6 elikagai talde eta 5 ingurumen eragin aztertu zituzten. 30 aukera horietatik, 3 kasutan nekazaritza ekologikoaren ingurumen eragina txikiagoa da, 14 kasutan nekazaritza konbentzionala da ingurumena gehien zaintzen duena eta beste 13 kasuetan bien eragina antzekoa da. Metodo organikoak hobeak diren kasuak hauek dira: frutak landatzean negutegi efektuko gasen ekoizpenean, eta zereal, arrautza eta esnearen ekoizpenean energia kontsumoaren kasuan.

2. irudia: proteinen kontsumoari dagokionez, haragi ekoizpenak du ingurumen eragin handiena (nekazaritza ekologikoa zein konbentzionala izan). (Argazkia: 3dman_eu – domeinu publikoko irudia. Iturria: Pixabay.com)

Konbentzional-ekologiko eztabaidan, zenbait ondorio

Esandakoaren ildotik, hiru puntu garrantzitsu hartu behar dira kontuan nekazaritza ekologikoaren eta konbentzionalaren arteko eztabaidan. Lehenik eta behin, argi izan behar da ez dela zuzena pentsatzea elikagai organikoak izatez hobeak direla edo ingurumenarentzat hobea dela nekazaritza mota hori. Datuen arabera, nekazaritza ekologikoak konbentzionalak baino eragin kaltegarriagoa du aztertutako esparru gehienetan. Bigarrenik, nekazaritza intentsiboaren eta ekologikoaren arteko eztabaida oso polarizatuta badago ere, ulertu behar da zenbait egoeratan bat bestea baino hobea izan daitekeela eta beste egoera batzuetan alderantziz izan daitekeela. Kasuak banan-banan aztertu behar dira, eta ezin da esan, ekologikoa edo konbentzionala, zein den bietan onena. Oro har, datuen arabera, frutak landatzeko bide organiko-ekologikoak hobeak dira eta gainontzekoen kasuan ¾zerealak, barazkiak, haragia, arrautzak eta esnea¾, aldiz, konbentzionala.

irudia: Ingurumen kalteak murriztu nahi badira, garrantzitsuena ez da jaten duguna nola ekoiztu den, baizik eta zer jaten dugun. (Argazkia: Andy333 – domeinu publikoko irudia. Iturria: Pixabay.com)

Azkenik, garrantzitsua da konturatzea konbentzional-ekologiko eztabaidan oinarrituta gure dietan aukeraketak egiten ditugunean, ahaztu egiten dela ingurumenean eragin handiena izango duten erabakiak aztertzea. Askoz ere garrantzitsuagoa da zer jaten den pentsatzea, eta ez hainbeste jaten den hori nola ekoiztu den. Oro har, nekazaritza ekologikoan ekoiztutako produktu baten eta modu konbentzionalean ekoiztutako produktu beraren arteko ingurumen eraginaren desberdintasuna txikia izaten da -gehienez bikoitza izaten da, kasurik argienetan-. Alabaina, proteinak haragitik eskuratzearen eta laboreetatik eskuratzearen arteko ingurumen eragina ehun aldiz handiagoa da. Hortaz, zure txuletaren ondoan dauden patata frijituak ekologikoak diren ala ez pentsatzen denbora pasatzen duzun bitartean, ez duzu pentsatzen -agian, ez duzulako nahi- ingurumen eragin handiena txuletak berak duela.

Informazio osagarria:

• Is organic really better for the environment than conventional agriculture?, Hanna Ritchie, ourworldindata.org
• Comparative analysis of environmental impacts of agricultural production systems, agricultural input efficiency, and food choice, M. Clark and D. Tilman, Environmental Research Letters, 2017.

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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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El resfriado, o esa enfermedad leve, molesta y cotidiana, que antes o después nos fastidia a todos con unos días de nariz goteante y cabeza cargada, es habitual en cuanto enfría el tiempo. No hay quien lo cure ni con qué curarlo; en todo caso, se pueden aliviar los síntomas. Por eso, es importante investigar sobre cómo prevenirlo y, si es posible, escapar de él. La vitamina C, o ácido ascórbico, es una de las sustancias que se dice previene el constipado y sobre ella se ha investigado mucho y escrito todavía más. No hay que olvidar que la dosis diaria recomendada es de 80 miligramos. En 2013, Harri Hemila y Elizabeth Chalker, del Departamento de Salud Pública de Helsinki, han revisado toda la literatura que han podido localizar sobre la relación entre la vitamina C y el constipado.

Para averiguarlo, eligen los trabajos en que la dosis diaria de vitamina C es, por lo menos, de 0.2 gramos y, a partir de ahí, dividen las cantidades ingeridas en tres tramos: entre 0.1 y 1.0; entre 1.0 y 2.0; y más de 2.0 gramos diarios. Después de revisar las bases de datos con lo publicado entre 1990 y 2012, seleccionan 56 publicaciones con 29 ensayos controlados que incluyen a 11306 personas. Además, añaden los estudios de Linus Pauling, el científico que popularizó, a principios de los setenta, la prevención del constipado con grandes dosis de vitamina C.

Linus Pauling

Entre paréntesis, merece la pena que conozcamos mejor a Linus Pauling. Químico, bioquímico, activista por la paz y contra las armas nucleares, educador y divulgador, Linus Pauling fue un científico enormemente influyente en la ciencia y la sociedad del siglo XX, sobre todo en su segunda mitad. Nacido en 1901 y fallecido en 1994, fue dos veces Premio Nobel, de Química en 1954 y de la Paz en 1962. Es una de las cuatro personas que recibieron dos veces el Nobel y una de las dos personas, la otra es Marie Curie, que ganó sus Premios Nobel en especialidades distintas. Puso toda su influencia en el apoyo público a la vitamina C como prevención del constipado y él mismo tomaba 3 gramos al día. Recordar que la dosis diaria recomendada por las autoridades sanitarias es de 80 miligramos al día. Pauling propone, para la población en general, una dosis diaria de 2.3 gramos o superior, y en 1974 la sube hasta los 4 gramos. En los años ochenta participó en algunas investigaciones sobre la relación entre la vitamina C y el cáncer, la recuperación de daños en el cerebro o la angina de pecho. Cerremos el paréntesis sobre Pauling y volvamos al constipado.

Volviendo a la revisión de Harri Hemila, con sus 29 ensayos y las 11306 personas que intervienen en ellos, las conclusiones son que no hay una reducción convincente en la incidencia del constipado por tomar vitamina C, excepto en personas que están sometidas a una fuerte exigencia física. Son tres grupos muy especiales que se cuentan entre los 11306 voluntarios: un grupo de maratonianos, un grupo de escolares que van de vacaciones a esquiar, y, finalmente, un grupo de soldados canadienses que van de maniobras a la zona subártica de su país. La disminución de la incidencia del constipado no es muy grande, alrededor del 10%, y la dosis diaria de vitamina C no es exagerada, alrededor de 1 gramo, poco más de los 80 miligramos recomendados.

Sin embargo, la toma de vitamina C parece acortar los días que dura la enfermedad si se ingiere una vez que el constipado nos ha atrapado. Entonces, la toma de vitamina C disminuye el tiempo de constipado un 13.6% en niños y un 8% en adultos. De todas formas, si algo queda claro en esta revisión es que la acción de la vitamina C es muy heterogénea en los enfermos, quizás por el ambiente en que viven y la conducta de cada uno de ellos (permanecer en casa o salir a trabajar o a la escuela, si hay calefacción o no,…), o por la genética de cada enfermo o, más sencillo, por el diferente planteamiento de los estudios que revisan Hemila y Chalker, como veremos más adelante.

Resultados similares se han detectado en el meta-análisis del investigador suizo G. Ritzel, publicado en una fecha tan lejana como 1961, que incluye el estudio tan citado de los niños que salen a esquiar. Otro meta-análisis lo publicaron T.W. Anderson y su grupo, de la Universidad de Toronto, que encuentran que se produce una ligera mejoría si se toma la vitamina C en la fase aguda del constipado.

Ha sido Richard Shader, Editor Jefe de la revista Clinical Therapeutics, el que acaba de publicar algunos fallos metodológicos de los estudios sobre la acción de la vitamina C sobre el constipado. Por ejemplo, afirma que el constipado no se debe a un solo virus sino a un conjunto muy variable, incluso con algunos virus todavía desconocidos, y que incluye coronavirus, rinovirus y virus sincicial respiratorio. También es importante resaltar que la prevalencia de esta enfermedad varía mucho de año en año y de estación en estación. En la mayoría de los estudios no se proporciona a los voluntarios una vitamina C estándar sino la que se ha extraído de muchas fuentes como son maíz, algas rojas, arándanos, clorella, escaramujos y otros orígenes. En estos estudios tampoco se tiene en cuenta las cantidades de vitamina C que los voluntarios ingieren de su dieta. Y, también, la vitamina C se disuelve en agua y si es grande la cantidad ingerida, se elimina de inmediato, por la excreción, con lo que conocer el efecto de grandes dosis no es sencillo.

Un buen resumen nos lo da Shader con textos extraídos de la última revisión de Hemila y Chalker. Dice así:

“La ingesta regular de vitamina C no tuvo ningún efecto sobre el constipado común… El fracaso de los suplementos con vitamina C para reducir la incidencia de resfriados en la población general indica que la toma rutinaria de suplementos de vitamina C no está justificada… Sin embargo, dado el efecto consistente de la vitamina C en la duración y gravedad de los resfriados en los estudios regulares de suplementación … puede valer la pena probar esta suplementación en pacientes con una base individualizada para ver si la vitamina C terapéutica es beneficiosa para ellos.”

En conclusión, para los autores de estas revisiones no existe justificación alguna para la toma diaria de vitamina C para prevenir el constipado en la población normal. Quizá es útil para acortar su duración en las personas que ya lo sufren y en aquellos que están sometidos a mucho esfuerzo físico y a temperaturas bajas.

Referencias:

Anderson, T.W. et al. 1974. The effects on winter illness of large doses of vitamin C. Canadian Medical Association Journal 111: 31-36.

Douglas, R.M. & H. Hemila. 2005. Vitamin C for preventing and treating the common cold. PLOS Medicine 2: e168

Hemila, H. 2017. Vitamin C and infections. Nutrients DOI: 10.3390/nu9040339

Hemila, H. & E. Chalker. 2013. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database of Systematic Reviews DOI:10.1002/14651858.CD000980.pub4

Pauling, L. 1970. Evolution and the need for ascorbic acid. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 67: 1643-1648.

Pauling, L. 1971. The significance of the evidence about ascorbic acid and the common cold. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 68: 2678-2681.

Ritzel, G. 1961. Kritische Beurteilung des Vitamins C als Prophylacticum und Therapeuticum der Erkälrungskrankherten. Helvetica Medica Acta 28: 63-68.

Shader, R.J. 2017. Vitamins C and D. Clinical Therapeutics 39: 873-876.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo Desmitificando: La vitamina C y el resfriado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Historias de la malaria: El charlatán y caballero Sir Robert Talbor
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Gazta neolitikotik ekoizten dela uste da. Gaztaren produkzioak atzetik duen prozesu biokimikoa neolitikoan kasualitatez ikasi zutela uste da, hala ere. Zelan egiten da gazta? Zer da, zehazki, gatzagia? Zein da esnea gazta bihurtzeko prozesuan gertatzen dena?

Esnea eta gatzagitik abiatuta gazta egiteko prozesua azaltzen dute protagonistek, parte hartzen duten entzima eta proteinen funtzioak azalduta. Kimosina entzimaren eraginez kaseina proteina zelan prezipitatzen den, horrek zelan mamitzen duen esnea eta hortik aurrera gazta lortu arte jarraitu beharreko prozesua ikus daiteke bideo honetan.

Gaztaren atzean dagoen prozesu biokimikoa ikus daiteke Unamuno BHI-Gasteizeko 1.E-ko gelakideek egindako “Gaztamania” bideoan, On Zientzia lehiaketaren VI. edizioan euskarazko epaimahaiaren azken errondaren parte izan zena.

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Elhuyar Fundazioak eta Donostia International Physics Center-ek (DIPC) zientzia eta teknologiaren dibulgaziorako lehiaketa da On Zientzia, jakintza zientifikoa ezagutzera emango duten bideo labur eta originalen ekoizpena bultzatzeko helburuarekin.

Lehiaketaren oinarriek ezarri bezala, bideoek 5 minutu baino gutxiago iraun behar dute eta euskaraz, gaztelaniaz edo ingelesez izan daitezke, gaia librea delarik. Edukiak jatorrizkoak izan behar dira, telebistan inoiz atera ez direnak, eta beste lehiaketaren bat irabazi ez dutenak.

Hiru sari kategoria ditu On Zientzia lehiaketak:

• Gazte saria (18 urtetik beherakoentzat). 1000 €
• Euskarazko bideo onena. 2000 €
• Dibulgazio bideorik onena. 3000 €

2017-2018koa VIII. edizioa da eta parte hartzeko epea zabalik dago jada 2018ko apirilaren 25era arte.

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Tubo de descarga lleno de helio puro. Wikimedia Commons

Todos estamos más o menos familiarizados con la tabla periódica de los elementos, una representación gráfica de todos los elementos que componen toda la materia a nuestro alrededor, e incluso a nosotros mismos. Publicada por el ruso Dimitri Mendeleyev en 1869, desde entonces se han ido añadiendo nuevos elementos según se iban descubriendo. En total, hoy contiene 118 elementos, los últimos añadidos en 2015.

44 de ellos están al borde de la desaparición. No de la tabla, sino del mundo. Los elementos, igual que los seres vivos, se extinguen, y un buen puñado de elementos están cerca de hacerlos o se verán en esa situación en el próximo siglo. Están todos recogidos en esta versión de la tabla periódica que marca en amarillo, naranja y rojo los elementos amenazados según su lo crítico de esa amenaza. Entre ellos, algunos que echaremos de menos si efectivamente terminan desapareciendo.

La tabla periódica de los elementos en peligro de extinción. ACS/Compound Interest

El motivo por el que han recibido esta clasificación es diferente en cada uno de ellos, pero tienen que ver con la escasez de la oferta respecto a la demanda, prácticas de reciclaje inexistentes o ineficientes, la dificultad para extraerlos o directamente su escasez en la corteza terrestre.

¿Con qué haremos nuestros móviles cuando no haya indio?

Muchos de ellos están en riesgo por la multiplicación descontrolada de pantallas y dispositivos táctiles, que necesitan para funcionar decenas de estos elementos. Es el caso del indio, un elemento esencial de la capa transparente que se encarga de transportar la electricidad en esas pantallas.

Bloques de indio. Wikimedia Commons

El problema es que el indio no se encuentra en concentraciones suficientemente abundantes como para que sea rentable extraerlo, así que la mayoría del que se utiliza actualmente proviene de minas de zinc, ya que es un subproducto de su extracción. Además, la cantidad de indio que hay en estos dispositivos de hecho es minúscula, así que el trabajo necesario que haría falta para recuperar el indio de pantallas y dispositivos desechados no resulta rentable tampoco.

Los generadores de energías renovables también son enormes consumidores de algunos elementos, y las baterías de los coches eléctricos no se quedan atrás. El litio, de lo que están hechas muchas baterías se encuentra en este grupo.

El helio: el curioso caso del segundo elemento más abundante del universo

Es curioso el caso del helio. Este gas está entre los más abundantes del universo y por tanto resulta irónico clasificarlo como un elemento seriamente amenazado durante los próximos 100 años. El problema es que es un gas tan ligero que se escapa de la atmósfera terrestre sin dificultad, lo que quiere decir que a cantidad de helio presente en la Tierra no hace más que disminuir.

Hoy en día se utiliza helio líquido para refrigerar los imanes superconductores en los escáneres de resonancia magnética. Wikimedia Commons

Y eso es una faena porque el helio tiene mucha utilidad para nosotros: desde llenar divertidos globos en fiestas y desfiles hasta enfriar imanes en dispositivos como los escáneres de imagen médica o los aceleradores de partículas. Para evitar su extinción, habría, por un lado, que tratar de reciclar el helio que se utiliza para estos fines y así darle un nuevo uso, y por otro desarrollar procesos que capturen el helio que se produce en las extracciones de gas natural y evitar que este preciado recurso se escape.

Pero ¿por qué iba a hacerlo nadie? Actualmente el helio es un elemento demasiado barato: cuesta muy poco comprarlo, y por tanto no hay nadie interesado en reciclarlo o encontrar nuevas formas de producirlo.

Los tres problemas que esto supone

Esta tabla periódica de elementos en peligro de extinción forma parte de un informa publicado por la American Chemical Society en el que se ponían frente a frente dos riesgos o amenazas ya conocidas.

Por un lado están las agresiones medioambientales causadas por la minería y los procesos de extracciones de algunos metales y minerales, que además de ser en sí mismas dañinas, dependen de combustibles fósiles que producen grandes cantidades de emisiones contaminantes, perjudiciales para el cambio climático y directamente para la salud humana.

Las placas de ensamblaje de dispositivos electrónicos pueden contener decenas de elementos en peligro de extinción.

La otra es la necesidad de mantener a las industrias provistas de los materiales que necesitan, algunos de ellos metales y tierras raras como el galio, que solo se generan como subproductos de fundiciones y otros procesos industriales.

Pero hay un tercer riesgo: la concentración de muchos de estos elementos que escasean o que se prevé que escaseen en un futuro próximo en determinadas zonas, como China o África, lo que puede dar pie a nuevas tensiones y equilibrios geopolíticos en las próximas décadas.

Por eso, no nos quedemos solo en las ballenas, los pandas y otros animales adorables (y aprovecho este cierre para reivindicar también la protección de los animales feos, de los que ya hablaremos otro día) y protejamos también a los elementos amenazados. ¡Salvemos al helio!

Referencia:

T.E. Graedel et al (2015) Criticality of metals and metalloids PNAS doi: 10.1073/pnas.1500415112

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista

El artículo ¡Salvemos al helio! se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Parkinson gaixotasunean substantzia beltzeko neurona dopaminergikoen endekapena murrizteaz gain, bultzada eman zion zelula berrien eraketari eta zelula diferentziazioari VEGF eta GDNF proteinen konbinazioak.

1. irudia: Parkinsona diagnostikatzeko balio dezakeen tomografia.

Bigarren patologia neurodegeneratibo arruntena da gaur egun parkinsona. Aurre egiteko terapiak ordezkapenean oinarritzen dira nagusiki eta arazoak dituzte epe luzera. Diagnostiko goiztiarra egitea eta terapia neurobabesleak eta neurobirsortzaileak sortzea, gaixotasunaren sintomak geldotzeko eta baita lehengoratzeko ere, da parkinsonaren erronka nagusia. Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Neurozientziak Saileko LaNCE taldeak egin dituen lanetan bi faktore neurotrofikoren efektu birsortzailea eta neurobabeslea egiaztatu da, era konbinatuan aplikatzen direnean.

Garunaren substantzia beltzean neurona dopaminergikoak galtzen direnean sortzen da parkinsona mugimenduaren nahasmedua. Dopamina neurotransmisorea (nahi gabeko mugimenduen modulazioan eginkizun garrrantzitsua duena) sortzen duten nerbio zelulak dira neurona dopaminergikoak.

Eredu esperimentala eta bi faktore

Parkinsonaren fase ezberdinak erreproduzitzeko aukera ematen duen eredu esperimentala erabili da ikerketan. Emaitzetan ikusi zenez, gaitzak eragindako aldaketak ez dira homogeneoak garunean kaltetutako eskualdeetan. Kaltea bat dator neurona dopaminergikoen eta haien terminalen banaketa anatomiko espezifikoarekin; zehazki, neurona dopaminergikoek osorik dirauten eremuekin konexio gehiago dituzten zonaldeetan kaltea txikiagoa da.

Eredu esperimentala gaixotasunak eragiten dituen aldaketa morfologikoak eta funtzionalak aztertzeko balio duela egiaztatutakoan, faktore neurotrofikoen askapenean oinarritutako estrategia terapeutikoak aplikatu dira. Zelulen hazkundea, plastikotasuna eta biziraupena errazten duten eta neurona funtzioaren erregulazioan funtsezko eginkizuna duten proteinak dira erabilitako faktoreak.

Bi faktore aplikatu dira: endotelio baskularraren hazkunde faktorea (VEGF) eta zelula glialetatik eratorritako faktorea (GDNF). Polimero biobateragarri eta biodegradagarria den azido (poli-laktiko-ko-glikolikoa), PLGA, mikroesferetan edo nanoesferetan sartu dira proteinak, pixkana-pixkana baina etenik gabe askatuak izan daitezen. Faktoreak era konbinatuan erabili dira, batera efektu sinergikorik ba ote duten aztertzeko.

Bai ereduaren fase goiztiarrean bai fase zorrotzean, emaitzak itxaropentsuak izan dira. Substantzia beltzeko neurona dopaminergikoen endekapena nabarmen murriztu ez ezik, bultzada eman dio zelula berrien eraketari eta zelula diferentziazioari VEGF eta GDNF faktoreen konbinazioak.

Efektu sinergiko eta neurobirsortzailea frogatzeko aztertutako bi faktore neurotrofikoen hartzaileak inhibitzen dituen molekula bat erabili da. Ondorioak are okerragoak izan dira sistema dopaminergikoan eta VEGF eta GDNF faktoreek Parkinson gaixotasunean dituzten efektu onuragarri eta sinergikoak frogatu dira.

Faktoreak nanoesferen barruan kokatuta eta ereduak erreplikatutako gaixotasunaren fase goiztiarrean eman direnean lortu dira emaitzarik onenak. Diagnostiko goiztiarrak duen garrantzia eta nanoteknologiaren egokitasuna adierazten dute emaitza hauek.

Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa: Bi proteinaren konbinazioak efektu birsortzailea eta neurobabeslea du Parkinson gaixotasunean.

Erreferentzia bibliografikoa:

Lafuente JV, Requejo C, Carrasco A, Bengoetxea H. Nanoformulation: A Useful Therapeutic Strategy for Improving Neuroprotection and the Neurorestorative Potential in Experimental Models of Parkinson’s Disease. Int Rev Neurobiol; 137:99-122. DOI: 10.1016/bs.irn.2017.09.003.

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A lo largo del siglo XX los test que medían el cociente de inteligencia (IQ) y otras capacidades cognitivas arrojaron valores cada vez mayores en los países occidentales. Al parecer, la gente era cada vez más inteligente. Y ese mismo ascenso se ha producido también en otras zonas del Mundo. Es el fenómeno conocido como efecto Flynn y aunque no se sabe bien a qué obedece, se atribuye a una mejor alimentación, entornos más estimulantes, mejor formación y, quizás también, menor incidencia de enfermedades infecciosas. Sin embargo, hace algo más de una década el IQ dejó de aumentar y empezó a bajar en algunos países de Occidente a un ritmo de entre siete y diez puntos de IQ por siglo.

Si no estaban claras las razones del ascenso a lo largo del siglo XX, menos lo están las del descenso actual. No cabe alegar que los mismos factores que provocaron la subida actúen ahora en sentido contrario por haber empeorado las condiciones. Ni la alimentación, estado de salud, educación, o calidad intelectual del entorno, por apuntar los citados antes, son peores ahora que hace dos décadas. La explicación más aceptada ha sido la que proponía que las mujeres mejor educadas y que viven en entornos más estimulantes tienen, por comparación, menos hijos que las demás mujeres, y que ese hecho, por sí mismo, ha podido provocar el cambio de tendencia en el valor medio de IQ.

No es fácil hacer estudios en que se comparan valores de IQ de diferentes épocas, porque los test han variado. Pero se pueden estudiar aspectos parciales que todos los test utilizados tienen en común. Partiendo de esa idea, un equipo dirigido por Robin Morris, del King’s College de Londres ha examinado 1750 tipos de test utilizados de 1972 en adelante y ha seleccionado los que han medido la memoria a corto plazo y los que han medido la memoria operativa. La primera se refiere a la capacidad para almacenar información durante breves periodos de tiempo, y la segunda a la capacidad para procesar y utilizar esa información en la toma de decisiones. Lo que vieron es que la memoria a corto plazo no ha dejado de elevarse, siguiendo una pauta similar a la del efecto Flynn, mientras que la memoria operativa ha descendido durante los últimos años. El grupo de Morris también observó que ha aumentado bastante la proporción de personas mayores de sesenta años que realizaban los test. Y es sabido que la memoria operativa desciende con la edad, mientras que la memoria a corto plazo se mantiene. Por ello, bien podría ocurrir que los descensos en la puntuación media de los test de inteligencia se deban en realidad al aumento de la proporción de personas mayores en la población, dada la menor puntuación que obtienen estos en algunas pruebas de los test. Y si así fuese, podría descartarse la hipótesis de la fecundidad que he comentado antes.

No obstante, conviene tomar estos resultados con cautela. Hacen falta estudios más detallados, enfocados a diferentes capacidades cognitivas, antes de sacar conclusiones que puedan considerarse firmes. Lo que me interesa de estas hipótesis en que en ambas se proponen elementos de carácter demográfico (fecundidad en una y longevidad en la otra) para explicar un fenómeno de carácter psicológico y de importantes consecuencias potenciales. Ambos elementos son, además, consecuencia de la transición demográfica que nos ha afectado. Y todo ello no hace sino remarcar la gran importancia que dicha transición ha tenido y tendrá en el futuro inmediato de Occidente, y en el futuro algo más lejano de la humanidad.

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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 22 de octubre de 2017.

El artículo Una consecuencia inesperada de la longevidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Hackean recuerdos
2. Implante de factores de crecimiento en nanoesferas para el tratamiento de alzhéimer y párkinson
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Ziortza Guezuraga Astronomia

2069 urterako misio berezia jarri nahi du abian NASAk: Proxima Centauri sistemako planeta bat kolonizatzea. Gure Eguzki-Sistematik ez oso urrun dagoen Proxima Centauri sisteman bada Proxima B, Lurraren antzeko ezaugarriak dituen planeta. Gaztezulon azaltzen dutenez, egungo teknologiarekin ezinezkoa da bidaia egitea eta 2069an kokatzen dute ingeniariek bidaiaren bideragarritasuna eta, hartara, abian jarri du plana NASAk.

Breakthrough Starshot proiektua ekarri dute Naiara Barradok eta Itziar Garatek asteon Zientzia Kaierara. Lurra galdutzat eman eta beste planeta batera alde egin baino, are urrunago, izarretara joan beharko genukeela uste dutenak badira. Horixe du, hain justu, helburu Starshot proiektuak: izarretara Eguzki-Sistematik atera eta beste izar batera, Alpha Centaurira, joatea.

Biologia

Bonba kimiko batekin babesten den kakalardoa ekarri dute aste honetan Juan Ignacio Pérezek eta Miren Bego Urrutiak Zientzia Kaierara. Zerbaitek, dela apo, inurri edo armiarma edo antzeko harrapariren batek, kalte egiteko zorian duela antzematen duenean, esprai kimiko narritagarria jaurtitzen diote etsaiari kakalardoek. Ez hori bakarrik, jaurtitzen duten substantziaren tenperatura 100°C-tik gorakoa da, hainbat aldiz erabil dezakete eta gainera bonba-jaurtiketa ia edozein noranzkoan zuzendu dezakete.

Norbera espazioan kokatzen duten neuronak zeintzuk diren identifikatuta zuten zientzialariek, orain arte, baina, ez da jakin zelan egiten zitzaien bestelako animaliei jarraipena. Elhuyar aldizkarian ikusi dugunez, espezie bereko beste animalien kokapena erregistratzen duten garuneko zelulak identifikatu dituzte saguzarrekin egindako esperimentuetan. Interakzio sozialetan, behaketa bidezko ikasketan edo taldean nabigatzeko gako izan daitezke identifikatutako neuronak.

Paradisuko hegaztien lumak duten kolore beltzaren atzean dagoen misterioa argitu dutela ikusi dugu Elhuyar aldizkarian. Luma superbeltzek (argiaren % 0,05 baino islatzen ez dutenak) ohiko luma beltzek baino egitura morfologiko konplexuagoa dute: zuntz bakunak eduki beharrean, zuntz adarkatuak eta bertikalki inklinatuak dituzte. Zientzialarien arabera, egitura horiei esker dute argi ikusgai gehiago xurgatzeko gaitasuna.

Genetika

Zeintzuk dira gizakiotan gehien ikertutako geneak? 1980ko hamarkadaren hasieran HBB genea (hemoglobinaren zati bat kodetzen duen gene bat) zen ikerketa genetikoaren jaun eta jabe zen. Famak beherakada izan eta CD4 geneak hartu zion lekukoa. Honetaz guztiaz aritzeaz gain, Peter Kerpedjievek gizakiotan gehien ikertutako geneen zerrenda egin zuela kontatu digu Koldo Garciak Edonolan.

Ilustrazio zientifikoa

Gai konplexuak azaltzeko orduan, irudiek duten garrantziaz, eta ez soilik zientzia dibulgazioa egiteko, aritu da Juanma Gallego Berrian. Ideiak azaltzeko, bereziki zientziaren alorrean, tresna bezala irudigintzak duen balioa azpimarratzen du Vega Asensio ilustratzaileak eta adituen artean komunikazioa errazteko ere balio duela aipatu. Irudien nolakotasunari dagokionez, irudiok ez dutela zertan ederrak izan azaltzen du, askotan oso teknikoak direla, zuri-beltzekoak, eta ikertzaileek baino ez dituztela ulertzen.

Kliodinamika

Historian garatu diren gizarteak modu zientifikoan ikertzeko modua da Kliodinamika. Indikatzaile desberdinak erabilita, gizarteen garapena aztertu nahi du Kliodinamikak, eta, ahal den heinean, garapen hori aurreikusi. Hartara, Seshat “historia globalaren datu-basea” sortzen dabiltzala azaldu digu Juanma Gallegok: azken 10.000 urteetan 30 erregiotako informazio historikoa eta arkeologikoa biltzen ditu datu-baseak. 414 gizarte, orotara.

Medikuntza

GIBaren infekzioari aurre egiteko tratamenduak oso eraginkorrak dira, baina derrigor egunero-egunero hartzea eskatzen dute. Elhuyar aldizkarian ikusi dugu astean behin bakarrik hartuta Giza Immunoeskasiaren Birusaren infekzioari aurre egiteko gai izango den pilula ari direla garatzen. Izan ere, ikerketek erakutsi dute gaixoen % 30ek bakarrik hartzen dutela egunero tratamendua behar bezala, birusak botikekiko erresistentziak garatzea eragin dezakeena.

Teknologia

Mekanismo txiki batekin datozen eta ahotsaren bidez kontrolatu daitezkeen paperezko figura txiki batzuei buruz jakin dugu Sustaturi esker. Googlek bultzatzen du Paper Signals proiektuko figuratxoak: ahotsarekin kontrolatzen diren paperezko seinaleak. Kode irekiko proiektua da eta, beraz, salgai dauden ereduez gain, edonork sor ditzake antzeko elementuak.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Ziortza Guezuraga (@zguer) kazetaria da eta Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zabalkunde digitaleko teknikaria.

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En #Naukas17 nadie tuvo que hacer cola desde el día anterior para poder conseguir asiento. Ni nadie se quedó fuera… 2017 fue el año de la mudanza al gran Auditorium del Palacio Euskalduna, con más de 2000 plazas. Los días 15 y 16 de septiembre la gente lo llenó para un maratón de ciencia y humor.

Mónica Lalanda, médico y novelista gráfica, nos habla del cada vez mayor uso del cómic en medicina.

Mónica Lalanda: Una muerte de comic

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Naukas Bilbao 2017 – Mónica Lalanda: Una muerte de cómic se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Naukas Bilbao 2017 – Guillermo Peris: Los trapecistas del genoma
2. Naukas Bilbao 2017 – Diana González: Identidad digital y robots
3. Naukas Bilbao 2017- Daniel Torregrosa: ¡Estamos rodeados!

Nerbio sistema zentraleko sistema inmunitarioaren zelulek, mikrogliek, paper garrantzitsua dute autismoan. JR Alonso, Microglia and autism

Familia batzea oso ondo dago eta oso polita da. Familia eredu estandarra denean izan ezik. Mario Reigek azaltzen digu Family unification (1) artikuluan.

Gutxien espero den tokian ezusteko aurkikuntzak dakartza natura imitatzen saiatzen diren nanoegituren ikerketak. DIPCk Unexpected molecular core level shifts in nanoarchitectures.

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Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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La enfermedad de Parkinson es la segunda patología neurodegenerativa más común en la actualidad. Las terapias disponibles son principalmente sustitutivas y presentan problemas a largo plazo, por lo que el reto está en hacer un diagnóstico temprano y desarrollar una terapia neuroprotectora y neurorrestauradora que permitan ralentizar o incluso revertir los síntomas de la enfermedad. Trabajos realizados por el grupo LaNCE del Departamento de Neurociencias de la UPV/EHU, y en los que han intervenido el grupo de nanoneurocirugía de Biocruces y el servicio de neurocirugía del Hospital Universitario de Cruces, han documentado el efecto regenerador y neuroprotector de dos factores neurotróficos cuando se aplican de forma combinada.

El Parkinson es un trastorno motor, originado por la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra del cerebro. Estas neuronas son las células nerviosas que producen dopamina, un neurotransmisor que tiene un papel central en la modulación de los movimientos involuntarios.

La investigación se ha desarrollado en un modelo experimental que permite reproducir diferentes estadios de la enfermedad de Parkinson. Los resultados mostraron que los cambios provocados por la dolencia no eran homogéneos en las diferentes regiones del cerebro afectadas. “La afectación se corresponde con la distribución anatómica específica de las neuronas dopaminérgicas y sus terminales”, indica la investigadora Catalina Requejo. Es decir, aquellas zonas de la sustancia negra en las que las neuronas dopaminérgicas tienen más conexiones con regiones que se mantienen íntegras se veían menos afectadas.

Tras confirmar que el modelo experimental servía para explorar los cambios morfológicos y funcionales que provoca la enfermedad, se aplicaron estrategias terapéuticas basadas en la liberación de factores neurotróficos. Estos factores son proteínas que favorecen el crecimiento, la plasticidad y la supervivencia celular y juegan, por tanto, un papel fundamental en la regulación de la función neuronal.

En concreto, se aplicaron dos factores: el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) y el factor derivado de las células gliales (GDNF). Estas moléculas se administraron embebidas en microesferas o en nanoesferas, más pequeñas aún que las anteriores, de un polímero biocompatible y biodegradable como es el ácido poli-láctico-co-glicólico (PLAG), lo cual permite su liberación de forma continua y gradual. Además, administraron los factores de manera combinada para determinar si juntos inducían un efecto sinérgico.

Tanto en la fase temprana como en la severa del modelo, los resultados fueron alentadores. La combinación del VEGF y GDNF no solo redujo significativamente la degeneración en las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra, sino que también indujo la formación de nuevas células y la diferenciación celular. Además, pudieron comprobar que había una mejora en las áreas donde proyectaban las fibras nerviosas de esta región. Para confirmar el efecto sinérgico y neurorregenerador de ambos factores, administraron una molécula que inhibe los receptores de los dos factores neurotróficos que estaban estudiando. “Las consecuencias sobre el sistema dopaminérgico eran aún peores, lo cual apoya los efectos beneficiosos y sinérgicos que ejercen el VEGF y el GDNF en la enfermedad de Parkinson”, concluye la investigadora.

Por último, cabe destacar que los mejores resultados se obtuvieron cuando se administraron los factores embebidos en nanoesferas durante la fase temprana de la enfermedad replicada en el modelo. Todo ello refuerza la importancia del diagnóstico precoz y que “la nanotecnología podría ser una herramienta muy útil a la hora de administrar factores neurotróficos”, añade.

Referencia:

Lafuente JV, Requejo C, Carrasco A, Bengoetxea H. (2017) Nanoformulation: A Useful Therapeutic Strategy for Improving Neuroprotection and the Neurorestorative Potential in Experimental Models of Parkinson’s Disease. Int Rev Neurobiol doi: 10.1016/bs.irn.2017.09.003

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo Una posible terapia neuroprotectora y neurorrestauradora para el párkinson se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Sobre todo si tengo cáncer y mi oncólogo duda entre varios tratamientos. Pero vayamos por partes.

Avatar

Empecemos por el principio ¿qué es un avatar?

La eutopía futurista de la película de James Cameron ha inspirado el uso del término en ciencia. En el mundo perdido de Pandora el marine Jake Sully participa en el programa Avatar que transvasa la mente de los humanos a cuerpos artificiales idénticos a los nativos de la luna colonizada, los na’vi. En el mundo científico, un avatar resulta ser una analogía más o menos poética de los animales de experimentación que nos sirven para modelizar tumores malignos de una forma personalizada.

¿Existen los avatares realmente?

Existen. En los últimos tiempos se ha popularizado la investigación en cáncer usando ratones avatar. Los oncólogos y los patólogos saben que cada cáncer es tan único como la persona que lo sufre, y que la respuesta a un tratamiento, o la evolución de la enfermedad depende de un sinfín de condiciones, donde influyen mecanismos y procesos tanto del propio tumor como del huésped que lo alberga. Con la excepción de algunas terapias basadas en el uso de un puñado de biomarcadores, los pacientes normalmente se exponen a rondas de ensayo-error para identificar el mejor tratamiento para su enfermedad.

Hasta el momento, los oncólogos no usan tratamientos personalizados de forma generalizada, y optan por aplicar fármacos con tasas de éxito razonables obtenidas en ensayos clínicos de muchos pacientes. Por ello, el desafío en terapia anticáncer pasa por diseñar estrategias que permitan escoger el tratamiento específico al que responda un tumor exclusivo. La solución basada en avatares consiste en extraer parte del tumor maligno humano de cada individuo concreto e implantarlo en un ratón (normalmente inmunosuprimido, para que el tumor evolucione rápidamente). Ese ratón será nuestro avatar, y nos permitirá evaluar las diferentes propuestas del oncólogo para escoger a cuál de ellas responde (o responde mejor) nuestro cáncer (usando no uno, si no tantos ratones como sean necesarios). Este podría ser el futuro de la medicina personalizada, y, huelga decir, que un gran avance en diseño terapéutico.

Ratón inmunosuprimido (sin pelo) junto a ratón silvestre (blanco)

Si los avatares son tan buenos ¿cuál es el problema entonces?

Veamos, un ratón en condiciones de laboratorio tiene una vida media superior a los dos años. Si tenemos un paciente con un proceso maligno agresivo no podemos esperar meses para estudiar cómo responden los avatares a los diferentes tratamientos propuestos. Así que el ratón, probablemente, no sea el mejor sistema para generar avatares. Hay un modo de acelerar el proceso y es suprimir el sistema inmune del animal para que el cáncer progrese más rápido, pero aun así necesitamos varios meses de los cuales normalmente no se dispone. Para ello usamos, lo que se llaman ratones desnudos (nude mice), y que carecen de timo y donde su población de linfocitos T es residual. Así que la idea es buena, pero los tiempos de experimentación no parecen acompañar.

¿Qué porqué lo que más quiero en la vida es a mi pez cebra?

Pues por varios motivos, entre ellos la rapidez de la experimentación. Veamos la historia de la que se desprende esta idea. Todo empieza con Rita Fior, una portuguesa especialista en biología del desarrollo que usaba el pez cebra para sus estudios. Rita pensaba que el rápido desarrollo del pez cebra podría ayudar en el estudio de los procesos cancerosos. El también portugués Miguel Godinho Ferreira estudiaba a su vez la evolución de los procesos tumorales malignos, y le preocupaba cómo cambiaban los tumores con el tiempo. Miguel sabía que esta variabilidad, junto con la heterogeneidad de los tumores malignos, son algunas de las causas de la baja tasa de éxito de la quimioterapia. Por otra parte, Miguel también sabía que la administración de una quimioterapia inadecuada debilita a los pacientes y puede empeorar la evolución de su enfermedad. Por su parte, Rita conocía muy bien que muchas veces no se puede predecir la respuesta de un enfermo a un tratamiento; lo aprendió directamente de la enfermedad de su madre.

Larva de pez cebra (en verde) con tumor (en rojo)

Así que a ambos científicos se les ocurrió, como idea bizarra, implantar células malignas de tumores humanos en peces cebra, concretamente a embriones de pez cebra, y esperar tan sólo unos pocos días a ver qué pasaba. A los cuatro días de la implantación de las células cancerosas los embriones presentaban tumores con las mismas características que los tumores sólidos en humanos; las células se dividían rápidamente, formaban vasos sanguíneos dentro del tumor (lo que se conoce como angiogénesis) y producían metástasis.

El siguiente paso para ambos investigadores fue probar exactamente los mismos protocolos de quimioterapia que iban a recibir los enfermos reales y estudiar su respuesta. Así que implantaron las células de tumores malignos procedentes de cinco cánceres colorrectates de humanos y los trataron de la misma forma que a los pacientes, usando incluso los sobrantes de los fármacos con los que se trataban los enfermos. Sorprendentemente los peces pudieron predecir lo que iba a ocurrir a los pacientes varios meses después de la cirugía y tras el tratamiento de quimioterapia.

Cuatro de los cinco tumores malignos se comportaron de igual forma en humanos que en peces (dos de ellos respondieron a la quimioterapia y otros dos fueron refractarios). Los humanos donantes de los peces avatares en los que la quimioterapia no funcionó tuvieron una recaída en el cáncer poco tiempo después del tratamiento. Los tumores de los peces que respondieron favorablemente también lo hicieron en sus correspondientes humanos. Estos enfermos superaron el cáncer y, según los investigadores, no han vuelto a recaer.

Investigadora observando peces cebra

Así que el plan se atisba en el horizonte. En un escenario un poco menos futurista que en la película ambientada en la luna del planeta Polifemo, y si todo progresa adecuadamente, tal vez los hospitales del mañana dispongan de protocolos de implantación de las células malignas de sus pacientes oncológicos en sus correspondientes peces. Si esto es así, el método de quimioterapia a aplicar al enfermo se seleccionará de entre aquellos peces que respondan mejor a las diferentes variantes terapéuticas que proponga el oncólogo.

Así que, tal vez, en un futuro no muy lejano, los familiares del enfermo visitarán con más interés las instalaciones de los acuarios de los peces avatares de los hospitales, que al propio enfermo.

No me negarán que a veces la ciencia nos conduce a extraños escenarios.

Este post ha sido realizado por Javier Burgos (@Javisburgos) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias y más información:

• Fior R, Póvoa V, Mendes RV, Carvalho T, Gomes A, Figueiredo N, and Godinho Ferreira M. Single-cell functional and chemosensitive profiling of combinatorial colorectal therapy in zebrafish xenografts. PNAS 2017, 114 (39), E8234-E8243.
• Malaney P, Nicosia SV, Davé V. One mouse, one patient paradigm: New avatars of personalized cancer therapy. Cancer Lett. 2014,344(1):1-12.

El artículo Lo que más quiero en la vida es a mi pez cebra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Planetaren batez besteko tenperaturaren igoera edo bioaniztasunaren galera klima-aldaketaren adierazle orokorrak dira. Hala ere, klima-aldaketak ekar ditzakeen arriskuak eta kalteak oso desberdinak izan daitezke lekuaren arabera.

Euskal Herriak jasango duen klima-aldaketaren inpaktu garrantzitsuenetariko bat itsas mailaren igoera izango da. Izan ere, igoera honek gure hondartzen atzerakada edo marea altueran dauden eremu batzuen ureztatzea ekar ditzake.

Baina, zenbat igoko da itsas maila Euskal Herrian? Zeintzuk dira inpaktuei aurre egiteko hartu beharreko neurriak? Gai honen inguruan sakontzeko BC3 zentroko Elisa Sainz de Murieta ikertzailearekin izan gara. Bere esanetan, klima-aldaketa Euskal Herri osoari dagokion erronka bat da eta arazo orokorra den heinean, herri bakoitzak inpaktuei nola aurre egin jakitea oso garrantzitsua da.

‘Zientzialari’ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

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